HF预应力控制超长结构裂缝QC改1

1、中铁隧道集团四处有限公司控制超长预应力混凝土结构裂缝QC成果报告中铁隧道集团四处有限公司合肥南站预应力控制超长混凝土结构裂缝QC小组目录一、工程概况2二、QC小组简介2三、选题理由3四、现状调查3五、目标设定5六、原因分析6七、要因确认7八、制订对策11九、对策实施13十、效果检查17十一、效果巩固18十二、总结和下一步打算19一、工程概况（一）本工程为合肥南站综合交通枢纽配套市政工程分项-枢纽北广场工程，主体建筑总建筑面积86600平方米。北广场总长191米，总宽218米，为地下二层、地上一层建筑。负二层功能为地下停车库，负一层南侧主要功能为与高铁站房北换乘厅，北侧为地下停车库；首层主要功能

2、南侧为公交落客夹层，北侧为商业和城市广场。北广场主体结构形式为现浇砼框架，结构面积大，范围宽，属于超长结构，楼盖及屋盖梁采用预应力混凝土梁，首层顶板、负一层局部顶板采用预应力。效果图见下图1。图1：合肥南站综合交通枢纽配套北广场工程鸟瞰图二、QC小组简介表2.1 QC小组成员及活动统计表QC小组名称：合肥南站控制超长预应力混凝土结构裂缝QC小组成立时间：2012年10月20日小组类型：现场型活动时间：2012年10月2013 年1月小组人数：11注册号：SC-30 合理化建议:采纳实施6条教育时间：平均58小时活动次数:20小组成员概况序号姓名单位职务文化程度组内职务组内分工1冀振茂项目经理本

3、科组 长总策划，技术指导2李宏飞技术负责本科副组长协调组长，对策实施3熊新林技术负责本科副组长数据分析，报告撰写，编写本QC4何长高安全总监大专组 员监督指导5张克祥测量主管专科组 员策划指导，成果检测审核6冯立军生产经理中专组 员督促指导7王玉质检员本科组 员制定对策，督导实施8黄大桥质检员本科组 员现状调查，过程控制9姜士斌施工员中专组 员现状调查，效果检测10马洋技术员本科组 员数据整理11韩勇顺现场总负责专科组 员督促总指导 制表人：熊新林 制表时间：2012年10月20日三、选题理由 1、合肥南站北广场工程为合肥市重点工程，我国混凝土结构设计规范(GB 50010)规定，现浇钢筋凝土

4、框架结构伸缩缝的最大间距为55m，这个长度只有合肥南站北广场平面尺寸的四分之一。而从建筑功能和外观上，需要不设或少设伸缩缝，致使结构不设缝的长度远远超出了规范的限值，南站北广场成为超长混凝土结构。业主、监理和项目领导高度重视超长结构混凝土裂缝的控制。2、对大面积混凝土梁板结构如果在设计和施工中不采取有效的抗裂及裂缝控制措施，楼面和屋面将会出现大面积的开裂，存在较大安全隐患，严重影响建筑物的正常使用。3、通过开展QC小组攻关活动总结出一套较为标准化的施工工艺和施工方法，填补我公司在混凝土超长结构方面通过预应力施工技术来控制裂缝的空白。鉴于上述情况，我们决定以“预应力控制超长混凝土结构裂缝”为课题

5、开展QC小组攻关活动。四、现状调查（不用写太多的研究情况，只需要写控制结构裂缝的设计要求是什么，QC前结构裂缝的产生情况是怎样，裂缝产生几率是多少？结合设定的目标，是否能满足设计要求或者业主要求，要有具体的调查数据，如结合要因确认来写）国外对混凝土结构开裂问题的研究，主要集中在大体积混凝土结构和桥梁结构，而对建筑工程中混凝土框架结构裂缝的控制问题研究较少。在此类结构中计算温度收缩应力中通常的做法是将混凝土的收缩等效成温度变化，连同外界温度作用一起计算，统称温度应力。国外对建筑工程温度收缩效应的研究相对较少，一方面，欧美等国的超长混凝土结构主要以预制拼装为主，大部分混凝土收缩已在拼装前完成，温度

6、收缩效应较现浇混凝土结构要小；另一方面，对于温度收缩引起的温度效应只作定性的考虑，通常不进行温度收缩虑力计算，一般通过构造措施如限制最小配筋率等满足裂缝控制要求，如美国ACl308-05规范规定，当板中采用强度为280和350级的变形钢筋时，最小配筋率为02；板中采用强度为420级的变形钢筋时，最小配筋率为018，板中最小配筋率不低于014。国内对超长钢筋混凝土框架结构的研究始于上世纪80年代，主要研究的是超长混凝土框架结构弹性温度应力的计算方法，较有代表性的是刘开国提出的“四方程法及其微分解”和王铁梦教授提出的“分跨总和法”。在工业与民用建筑裂缝控制方面，王铁梦以大量工程实践为基础，运用综合

7、研究方法，结合设计、施工、材料、地基、环境等条件，对结构物由于变形作用引起的裂缝作了系统地阐述，并提出“抗”与“放”的设计原则，统一了留缝与不留缝两种设计流派的技术观点，提出伸缩缝间距及裂缝控制的计算公式。近年来，随着国内越来越多超长混凝士框架结构的出现，裂缝问题也越来越受到工程界的重视，东南大学针对超长大面积预应力混凝土结构开展了应用研究，提出了一些设计和施工建议，结合南京国际展览中心，在分析总结国内外己有研究成果的基础上，对框架结构的温度、收缩应力分析进行了比较深入的研究，提出了分析温度应力的分段计算法以及框架结构的约束系数和徐变应力折减系数的概念，并以此为基础建立了一套分析确定框架结构温

8、度、收缩应力的方法；张玉明结合南京奥体中心人平台，对超长混凝土框架结构温度应力的计算及裂缝控制措施等进行了较系统的研究，分别就不允许出现裂缝的混凝土框架结构和允许出现裂缝的混凝土框架结构温度应力的计算方法进行了阐述。同济大学郑晓芬对混凝土结构的温度收缩应力分析方法进行了研究，提出框架结构约束系数的概念，论述框架结构约束系数对横梁温度虑力的影响，分析建筑物长度与温度应力的关系，建立了一套分析确定超长框架结构温度、收缩应力的简化计算方法。此外，由丁徐变的存在，混凝十中的应力远小于弹性分析结果，是不考虑徐变的1.5倍到3.0倍，可见，徐变使被约束混凝土的拉应力得以松弛，缓解了混凝土的开裂趋势。但受拉

9、徐变试验很难实现，对早期混凝十受拉状态下混凝土徐变的研究不多见，近几年随着混凝土结构的不断发展，也促使混凝十收缩、徐变分析成为结构设计中难以把握的部分。为了控制超长结构因为温度及混凝土收缩徐变作用而开裂，对结构施加预应力可以减少因温度变化和混凝土的收缩在混凝土中产生的拉应力。QC小组主要从设计、施工及地域特征等方面对大面积混凝土梁板结构的裂缝问题进行系统的调查，对该地区类似大面积混凝土工程，经济、有效地进行裂缝控制，具有重要的理论意义和应用价值。 主要影响有粘接预应力控制超长混凝土结构（梁）的部位如下图所示：接头搭接长度多跨梁每跨均应设置排气孔及备用泌水管主要影响无粘接预应力控制超长混凝土结构

10、（板）的部位如下图所示： 五、目标设定（一）确定目标QC前现状调查裂缝产生几率是多少？设定的目标是多少？，画一个柱状图。（1）对合肥南站北广场工程的抗裂性的设计和施工措施进行验证和改进， （3）有效控制超长结构混凝土的裂缝宽度，确保结构整体安全可靠。（二）目标可行性分析 1、施工方案报业主、监理审批通过，并获得设计单位认可，技术措施可行。 2、在合肥工业大学周安教授（长期研究该目标）的指导下，预应力经过图纸深化，更能有效的对超长结构混凝土裂缝进行控制。3、本QC小组成员具有较高的技术管理水平，有丰富的施工经验，质量意识强，工作认真负责。4、监理、业主、合肥工业大学研究团队、合肥政府机关部门及集

11、团公司和公司领导对本工程都相当重视，从人力、物力和财力上都给于了大量的支持。5、采用先进的检验试验设备实施，能大大提高裂缝控制效率。六、原因分析QC小组成员展开了深入的调查，从人、机、料、法、环五个方面进行了分析讨论，并应用鱼刺图对控制超长混凝土结构裂缝不到位的相关因素进行分析说明，如下图所示： 机料环施工人员操作不熟练，施工水平低工人缺少技能培训张拉设备故障，达不到张拉时压力值孔道位置不准确留置穴模不到位排气孔、弧形压板未按设计要求间距留置预应力筋下料长度偏差大预应力筋布设位置不均匀张拉端承压板留置不到位法人灌浆不密实、封锚不到位合肥市气候影响大，气温高（1月份施工气温高？）材料型号和根数与

12、设计不符控制超长结构裂缝不到位 制表人：熊新林 指标时间：2013年2月22日（空白处是什么？）七、要因确认（要因确认要和原因分析图末端因素逐字逐条一一对应，但是因果分析图中“材料型号和根数与设计不符”未确认，要因确认11“压花机及挤压机加工锚具存在偏差”，因果分析图中无该末端因素等）根据因果图分析的原因，小组进行了要因确认。（调查要因，要有数据说话，说明清楚该末端因素影响的程度有多大，从而确定是否为要因；如末端因素2，间距不均匀的影响程度是多少？调查了多少束，平均间距是多少？标准是多少？）（一）末端因素逐个确认1、工人缺少技能培训确认方法现场确认确认标准施工人员操作不熟练，施工水平低确认时间

13、2013年1月20日确认人姜仕斌确认内容对施工班组人员进行检查发现，16人中有12人原来从事过预应力相关工作，有4人不能熟练完成各道工序。确认结论非要因2、末端因素：预应力筋布设位置不均匀确认方法现场确认确认标准预应力筋间距布设均匀确认时间2013年1月18日确认人黄大桥确认内容施工现场检查验收发现，施工队伍布设预应力筋结束后，发现间距仍存在较大偏差确认结论要 因 制表人：熊新林 2013年1月18日3、末端因素：张拉端留置承压板不到位确认方法现场确认确认标准张拉端留置的承压板应紧贴混凝土边缘确认时间2013年1月18日确认人黄大桥确认内容现场混凝土浇筑时，有部分承压板与混凝土边缘存在510c

14、m的间距。确认结论要 因 制表人：熊新林 2013年1月18日4、末端因素：灌浆不密实，封锚不到位确认方法现场调查确认标准灌浆密实，直至不出现气泡为止，封锚牢固，混凝土浇筑密实。确认时间2013年1月21日确认人王玉确认内容预应力梁施工完后，待混凝土强度达到100%时进行张拉，波纹管内灌浆时，仍有部分气泡产生，封锚基本到位。（封锚到位的话，就不用写成因素了，影响程度不大的话，可以不认为要因）确认结论要 因 制表人：熊新林 2013年1月21日5、末端因素：预应力筋下料长度偏差大确认方法现场调查确认标准下料长度应符合设计图纸规定要求确认时间2013年1月22日确认人高良伟确认内容现场下料因图纸不

15、符（未考虑预留值？）及混凝土浇筑前未很好的固定，致使部分预应力筋偏短。确认结论要 因 制表人：熊新林 2013年1月20日6、末端因素：张拉设备故障，达不到张拉时压力值（此项是否为要因？）确认方法现场调查确认标准更换新设备，张拉压力值达到设计要求确认时间2013年1月15日确认人马洋确认内容现场部分设备无法达到设计张拉值。确认结论要 因 制表人：熊新林 2013年1月10日7、末端因素：留置穴模不到位确认方法现场调查确认标准确保穴模留置位置正确确认时间2013年1月18日确认人王玉确认内容穴模留置时，尽量控制到位，为张拉时提供方便。确认结论非要因制表人：熊新林 2013年1月15日8、末端因素

16、：孔道位置不准确确认方法现场调查确认标准根据测量定位线，确保孔道位置准确确认时间2013年1月18日确认人张克祥确认内容测量定位线放完后，开始按设计图纸尺寸及间距预留确认结论非要因制表人：熊新林 2013年1月18日9、末端因素：排气孔、弧形压板未按设计要求间距留置确认方法现场调查确认标准 按设计要求，排气孔和弧形压板不大于30m，留置正确确认时间2013年1月23日确认人黄大桥确认内容排气孔、弧形压板留置位置与设计要求不同（有几处）确认结论要 因 制表人：熊新林 2013年1月18日10、末端因素：气候影响大，温度高确认方法现场调查确认标准气候适宜，温度不宜过高确认时间2013年1月18日确

17、认人王玉确认内容随时了解现场温度变化情况，确保裂缝不再产生确认结论非要因制表人：熊新林 2013年1月5日11、末端因素：压花机及挤压机加工锚具存在偏差。确认方法现场调查确认标准不允许存在超过设计允许的偏差确认时间2013年1月20日确认人黄大桥确认内容现场抽查了20组，其中有1组存在偏差确认结论非要因制表人：熊新林 2013年1月15日（二）主要因素确认QC小组通过对上述11个末端因素逐一确认,我们找出了以下6项主要因素：1预应力筋布设位置不均匀主 要 因 素 确 认2张拉端留置承压板不到位3灌浆不密实，封锚不到位4预应力筋下料长度偏差大5张拉设备故障，达不到张拉时压力值6排气孔、弧形压板未

18、按设计要求间距留置要因5“张拉设备故障，达不到张拉时压力值”建议删掉，要因4-5个为宜。八、制订对策针对以上6个主要原因，QC小组成员制定了对应的措施（见对策表3），指定了专人负责落实，并要求按时完成。（）表3 对策措施表序号要因对策目标措施地点完成时间（1月10以前）还需效果检查时间责任人（一般指定1人）备注1预应力筋布设位置不均匀采用预应力筋与主筋绑扎牢固预应力筋布设间距均匀用扎丝在每个钢筋节点处绑扎住预应力筋，再用钢尺量预应力筋间距，直到预应力筋全部均匀布设为止。现场2013年1月30日前李宏飞、熊新林、黄大桥、王玉、马洋实施一2张拉端留置承压板不到位承压板与主筋焊接固定定位承压板控制到

19、位根据定位线，承压板与主筋焊接固定，混凝土浇筑时，承压板与混凝土外边缘紧贴。现场2013年1月30日前李宏飞、熊新林、黄大桥、王玉、张克祥实施二3灌浆不密实，封锚不到位灌浆应缓慢、均匀的进行，封锚应及时灌浆密实，封锚牢固到位 预应力筋张拉结束后，应尽快灌浆，一般不宜超过48h。当预应力钢绞线超过一排时，孔道灌浆顺序为先灌下面孔道，后灌上面孔道，集中一处的孔道应一次完成，以免孔道串浆。灌浆应缓慢、均匀地进行，并应排气通顺；灰浆泵压力宜保持在0.5-0.7MPa，待孔道上全部排气孔、出浆孔溢出浓浆后，扎紧出浆管或堵塞排气孔及出浆孔并继续稳压灌浆30S以上，方可关闭灌浆喷咀阀门及连接管。同一孔道灌浆

20、作业应一次完成，不得中断。水泥浆在搅拌机中的温度不宜过高，当夏季气温高于35时，灌浆操作应放在夜间或清晨气温较低时进行。（温度因素在施工时间内不存在吧）现场2013年1月30日前李宏飞、熊新林、黄大桥、王玉、马洋、韩勇顺、冯立军实施三4预应力筋下料长度偏差大设计与现场实际进行对比下料，确保预应力筋够长保证预应力筋跨越长度足够根据设计与现场实际对比后再进行预应力筋下料，确保整束预应力筋穿越整跨（调整的数值是多少？），以减少混凝土表面裂缝产生的几率。现场和预应力加工棚2013年1月30日前李宏飞、熊新林、黄大桥、王玉、马洋、韩勇顺实施四5张拉设备故障，达不到张拉时压力值要求作业班组准备备用设备保证

21、张拉时设计要求的压力值预应力边张拉边观察设备显示的数据，当压力值达到设计规定范围内时，持荷2min，即可锚固。预应力张拉程序为：00.1con0.2con1.0con持荷2min锚固。现场2013年1月30日前李宏飞、熊新林、黄大桥、王玉、马洋、韩勇顺实施五6排气孔、弧形压板未按设计要求间距留置安排专人负责旁站并记录确保排气孔、弧形压板按设计要求间距留置单跨梁每束预应力索在锚固端及跨中位置设置一个排气孔和一个备用泌水管及弧形压板，露出梁面的排气孔和泌水管端头用胶带仔细缠裹好，土建施工队应配合保护，防止工人将异物放入排气管内造成堵塞，影响灌浆质量。多跨梁每跨均应设置排气孔及备用泌水管。现场201

22、3年1月30日前李宏飞、熊新林、黄大桥、王玉、马洋、韩勇顺实施六 制表人：熊新林 制表时间：2013年1月30日九、对策实施（对策实施要重点详细写，内容需丰富，这里显得简单。附QC前后的照片）根据制定的各项对策，QC小组成员按以下几种措施组织相关人员进行实施： 实施一 预应力筋布设位置不均匀1、用扎丝在每个钢筋节点处绑扎住预应力筋，再用钢尺量预应力筋间距，（施作过程的相片）直到预应力筋全部均匀布设为止。2、效果检查一：对策实施后对预应力筋布设位置进行检查，发现固定效果较好，间距较均匀，符合要求。图9.1：预应力筋布设均匀实施二 张拉端留置承压板不到位（最好能有实施前后对比的相片）1、根据定位线

23、，承压板与主筋焊接固定，混凝土浇筑时，承压板与混凝土外边缘紧贴。2、效果检查二：对策实施过后，较好的控制了承压板的位置，没有出现移位的现象，保证了承压板位置。 图9.2：承压板与混凝土边缘紧贴 实施三 灌浆不密实，封锚不到位（从要因调查中看，封锚基本上到位，建议主要针对灌浆的措施进行，措施的相片必须要附有）1、预应力筋张拉结束后，应尽快灌浆，一般不宜超过48h。当预应力钢绞线超过一排时，孔道灌浆顺序为先灌下面孔道，后灌上面孔道，集中一处的孔道应一次完成，以免孔道串浆。灌浆应缓慢、均匀地进行，并应排气通顺；灰浆泵压力宜保持在0.5-0.7MPa，待孔道上全部排气孔、出浆孔溢出浓浆后，扎紧出浆管或

24、堵塞排气孔及出浆孔并继续稳压灌浆30S以上，方可关闭灌浆喷咀阀门及连接管。同一孔道灌浆作业应一次完成，不得中断。水泥浆在搅拌机中的温度不宜过高，当夏季气温高于35时，灌浆操作应放在夜间或清晨气温较低时进行（冬季施工温度较低吧？）2、效果检查三：对策实施后检查发现灌浆非常密实，端部封锚到位。 实施四 预应力筋下料长度偏差大。（同样的，原先下料长度多少和现场下料长度多少进行比较，阐述增加下料长度的理由，然后有对比相片）1、根据设计与现场实际对比后再进行预应力筋下料，确保整束预应力筋穿越整跨，以减少混凝土表面裂缝产生的几率。2、效果检查四：预应力筋布设长度及范围满足设计及现场实际要求。实施五 张拉设

25、备故障，达不到张拉时压力值（相片以及张拉过程或者程序问题）1、预应力边张拉边观察设备显示的数据，当压力值达到设计规定范围内时，持荷2min，即可锚固。预应力张拉程序为：00.1con0.2con1.0con持荷2min锚固。2、效果检查五：张拉压力值满足设计要求。 实施六 排气孔、弧形压板未按设计要求间距留置（圈红的措施需要附相片，排气孔，弧形压板如何控制裂缝质量）1、单跨梁每束预应力索在锚固端及跨中位置设置一个排气孔和一个备用泌水管及弧形压板，露出梁面的排气孔和泌水管端头用胶带仔细缠裹好，土建施工队应配合保护，防止工人将异物放入排气管内造成堵塞，影响灌浆质量。多跨梁每跨均应设置排气孔及备用泌

26、水管。2、效果检查六：排气孔、弧形压板布设均匀，对裂缝控制效果好。图9.6：排气孔布设均匀十、效果检查（一）目标检查和对比 （就写QC后检查统计裂缝产生几率是多少，与设定的目标进行对比，完成了目标）经以上对策的严格实施，2013年1月31日，对超长结构表面的裂缝进行了监测，结果如下所示：第一阶段：裂缝产生几率有所下降，由原来15%降低至10%；第二阶段：裂缝产生几率明显下降，由第一阶段的10%降低至5%；第三阶段：预应力裂缝控制到位，由第二阶段的5%降低至1%。（阶段是如何划分的？）第三阶段降低到1%，和下面的结论不符合预应力裂缝控制满足要求，对梁板超长结构20处进行检查发现合格数为19处，不合格点数为1处出现裂缝现象，合格率为：19÷20×100% = 95%，实现并巩固了QC活动的预期目标90%。 裂缝产生几率5%裂缝产生几率10%裂缝产生几率1%图9 活动目标前后对比柱状图 制图人：熊新林 2013年1月31日（二）活动效益1）对合肥南站北广场工程的抗裂性的设计和施工措施进行验证和改进，达到