减少长大箱体边墙身混凝土裂缝200805

1、减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司中国铁建二十二局集团第三工程有限公司中国铁建二十二局集团第三工程有限公司南 昌 青 山 湖南 昌 青 山 湖下 穿下 穿隧 道隧 道 Q CQ C 小 组小 组执笔：执笔：*发布：发布：* QC成果发布材料成果发布材料减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 七、要因确认七、要因确认 八、制定对策八、制定对策 九、对策实施九、对策实施 十、效果检查十、效果检查 十一、巩固措施和标准化十一、巩固措施和标准化 十二、总结及今后打算十二、总结及今后打算 一、工程概况

2、一、工程概况 二、二、QCQC小组简介小组简介 三、选择课题三、选择课题 四、现状调查四、现状调查 五、目标提出及可行性分析五、目标提出及可行性分析 六、原因分析六、原因分析减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 工程概况工程概况 南昌市下穿青山湖隧道工程起于阳明路京九铁路，本隧道下穿青山湖，止于上海北路交叉路口，全长1.97km，暗埋段长1.17km，其中湖中段长600米，建成后部分隧道将永久“泡埋”在水底下 。-1-下穿青山湖隧道下穿青山湖隧道减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 隧道结构

3、型式为一箱二孔矩形结构，每节箱体长最短35米，最长45米， 净宽212.4米，净高5.95米。箱体底板、顶板厚度0.8米1.5米，外侧墙厚0.81.2米，中墙厚0.6米。-2-图1制图：杨陈坚 2007年10月12日减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司下穿青山湖隧道工程湖中段剖面图下穿青山湖隧道工程湖中段剖面图图2制图：杨陈坚 2007年10月12日减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 QC小组简介小组简介1、小组概况、小组概况制表：刘四德 时间：2007年9月15日 小组名称小组名称南昌青

4、山湖下穿隧道QC小组注注 册册 号号XMZT：2007-02-01小组类型小组类型攻 关 型成立日期成立日期2007年9月15日登记日期登记日期2007年9月15日小组人数小组人数7人TQM教育教育时间时间人均60小时以上活动时间活动时间2007年9月15日2008年3月10日活动频次活动频次3次/月-3-小组情况一览表 表1 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司姓姓 名名性别性别年龄年龄职职 称称职职 务务学历学历组内职务组内职务*男38工程师总工本科组长、策划、整理*男34工程师副经理本科副组长*女30工程师工程部长大专方案策划*男24助

5、工技术主管大专方案实施*男24助工质检员本科执行对策*男32助工班组长中专实施验证*男23助工技术员本科记录实施2、QC小组成员资料小组成员资料 制表：刘四德 时间：2007年9月15日 -4-小组成员一览表 表2 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 选择课题选择课题为了提高青山湖底混凝土箱体施工质量，确保箱体结构自身防水性能，我们选择课题为：减少长大箱体墙身减少长大箱体墙身混凝土裂缝混凝土裂缝-5-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司题由由选选理理-6-1、本工程为江西省首条湖底隧道，市

6、民十分关注因裂缝引起的结构渗水问题。 2、本工程兼平时交通与战时人防为一体，结构要求裂缝少、密封性能好 。3、箱体最长达45米，总宽度27.8米，侧墙厚达1.2米，净高5.95米，是比较少见的长大箱体，如何控制墙身裂缝数量，减少有害裂缝发生是个技术难点，极具挑战性 。 4、本工程与业主签定合同的质量要求为江西省优质工程，对工程结构质量和工程外观质量要高 。减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司现状调查现状调查(P阶段阶段) 1、QC小组成员针对长大箱体裂缝问题，对本标段已浇筑的几节箱体及相邻标段已浇筑的类似箱体裂缝现象，进行了认真的调查记录，调

7、查过程中主意到这几节箱体浇筑的施工条件如外界气温、砼配合比、养护、保温等大致相同 。 2、调查内容包括：裂缝分布、裂缝条数、裂缝形状、裂缝长度、裂缝深度、裂缝宽度等。 3、调查情况如下： 箱体边墙身裂缝为竖向条状，几乎没有横向裂缝，呈中间大两端小特点，下端裂缝接近水平施工缝，裂缝每46米一道，每侧墙约711条，长度较长约50400cm，深浅不一，-9-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司宽度约0.050.8mm，危害性裂缝较多，贯穿性裂缝每侧墙约12条。 箱体中墙身厚度为60cm，中墙裂缝数量相比较边墙明显减少，中墙裂缝呈竖向分布，长度303

8、00cm，深度约050mm，宽度约0.050.3mm。 箱体底板表面裂缝多为鸡爪或网状，分布较多，长度较短2050cm，深度约5mm，宽度大部分0.050.4mm，裂缝多处于表面，危害性裂缝较少。 箱体顶板表面裂缝情况与底板相似，但数量较少。-10-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司有害裂缝质量缺陷统计分析表有害裂缝质量缺陷统计分析表 表表3 序号调查项目频数(点)累计频数(点)累计频率(%)1箱体边墙身裂缝626276.52箱体中墙身裂缝87086.43箱体底板表面裂缝57592.64箱体顶板表面裂缝47997.55箱体其它281100制

9、表：刘四德 时间：2007年11月20日-11-根据上述缺陷统计分析表，绘制箱体墙身裂缝问题排列图如下： 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司箱体裂缝问题排列图箱体裂缝问题排列图 制图：杨陈坚 时间：2007年11月20日-12-从图中可以看出：箱体边墙身裂缝的频数占总频率的从图中可以看出：箱体边墙身裂缝的频数占总频率的76.5%，是，是A类因素，为主要问题。类因素，为主要问题。 图3减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司五、五、目标提出及可行性分析目标提出及可行性分析 课课题题目目标标 具体

10、目标为：具体目标为： 1、消除90以上的有害裂缝，每节箱涵（45米长箱体为例）以每边墙身有害裂缝数量由711条，降至13条。2、贯穿性裂缝由12条，降至0条。-13-减少箱体边墙身有害裂缝，减少箱体边墙身有害裂缝， 杜绝贯穿性裂缝杜绝贯穿性裂缝 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司【名词释义名词释义】：有害裂缝根据砼结构规范，当结构裂缝宽度大于0.2mm以上时，称为有害裂缝，这种裂缝必须进行结构修复补强。 贯穿裂缝指裂缝穿越结构全断面，俗称“通缝”。目标可行性分析：目标可行性分析： 1、项目部“誓将江西省第一条湖底隧道建成省级以上优质样板工程

11、”。 2、小组主要成员刚参与过“泉州桥南立交下穿隧道工程”建设，有类似控制裂缝发生的成功经验。 -14-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司3、项目部十分重视，在人力、物力、技术上都给予了大力支持。4、公司为项目聘请了隧道专家，指导解决施工中的难题。 -15-目标是可以实现的目标是可以实现的 ! !减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司六、六、原因分析原因分析 本QC小组针对箱体边墙身裂缝产生原因进行深入讨论，组员各自发表看法，并多次邀请江西省知名结构专家指导，从多角度、多方位对边墙身裂缝产生

12、的原因进行分析，原因分析见鱼刺图：-16-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司砼塑性收缩骨料级配差，砼塌落度不好砼浇筑不够密实和规范墙身混凝土养护不理想混凝土表面水分蒸发快砼内外部温差大砼内部水化热反应温度与外界温度有差异材料材料人员人员方法方法环境环境机机械械技术人员责任心不强 质量意识不强设备陈旧设备性能不稳定浇筑方法未按操作规程进行底板与边墙身浇筑间隔时间过长拆模过早或过迟，洒水时间太短交底不详细质量责任制度落实不到位混凝土未严格按配合比进行配料墙体边墙身太厚，热量不宜散发没有覆盖养护保湿不到位制图：杨陈坚 时间：2007年11月20日

13、-17-水泥陈伏期不够图4减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司七、七、要因确认要因确认序序号号末端因素末端因素确认方法确认方法确认过程确认过程要要因因1质量责任制度落实不到位现场验证刘四德：对项目部各成员进行职责考核，增强质量意识结果：各成员均能严格履行职责，严格按质量责任制度管理现场非2交底不详细交底验证陈培煌：对管理人员的交底资料进行检查；结果：交底符合要求，有签收复核非3混凝土未严格按配合比进行配料现场调查陈凤波：对商品混凝土公司进行现场调查；结果：混凝土塌落度超标，材料保水保湿不理想，脱水较快，骨料级配不好。该因素对造成墙身砼裂缝产生

14、影响较大。是要因确认表要因确认表-18-表4 根据原因分析图，我们找出了影响箱体边墙身裂缝质量问题的10个末端因素，小组成员通过采取调查分析，现场试验、测试等方法，进行要因确认： 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司要因确认表要因确认表( (续续1)1)序序号号末端因素末端因素确认方法确认方法确认过程确认过程要要因因4水泥陈伏期不够调查验证陈凤波：对库存水泥进行现场检测结 果：水泥指标符合规范要求 非5设备陈旧调查验证林发展：对设备新旧进行调查；结 果：设备正常运转非6墙身模板拆除过早或过迟；洒水时间太短现场调查陈培煌：对现场拆模时间进行调查

15、结 果：外模拆模时间为最早7天，最迟15天，满足要求；洒水时间在14天以上。非7底板和边墙身浇筑间隔时间过长现场调查刘四德：对现场底板和墙身浇筑间隔时间进行调查结 果：有的15天以上，个别超过1个月。该因素对造成墙身砼裂缝产生影响较大。 是8浇筑方法未按操作规范进行现场调查陈培煌：检查是否有培训及操作规程交底结 果：有培训记录和操作规程交底，现场操作规范，浇筑方法正确。非-19-表4 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司要因确认表要因确认表( (续续2)2)序序号号末端因素末端因素确认方法确认方法确认过程确认过程要要因因9箱体边墙身太厚水化热

16、热量不宜散发认证分析刘四德：复核设计图纸，对墙厚进行记录结 果：墙最薄0.8m，最厚1.2m(大部分)，墙身太厚不易散发内部水化热量。测温器显示：内部最高温度达：78，外部气温为：1215，混凝土入模温度20度，混凝土内外温差大。该因素对造成墙身砼裂缝产生影响较大。是10没有覆盖养护保湿不到位现场调查雍 智：对现场覆盖养护情况进行调查结 果：有采用土工布及薄膜覆盖，喷管洒水养护到位，保湿效果好非制表：刘四德 时间：2007年11月22日-20-表4 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 根据要因确认表可以得出，箱体边根据要因确认表可以得出，箱

17、体边墙身混凝土产生裂缝的要因有墙身混凝土产生裂缝的要因有3 3个：个：1、混凝土未严格按配合比进行配料2、底板和边墙身浇筑间隔时间过长3、箱体边墙身太厚热量不宜散发 -21-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司八、八、制定对策制定对策 根据以上确认的3项要因，制定如下对策： -22-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司对策表序号要因对策目标措施地点负责人检查人完成时间1混凝土未严格按配合比进行配料对供应商搅拌站进行材料和过程把关严格按配合比进行配料定期检查商品砼供应质量，并制定奖罚措施砼供应

18、商搅拌站林发展陈凤波陈德杨2007年12月10日以前制表：刘四德 时间：2007年12月01日-23-表5 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司序号要因对策目标措施地点负责人检查人完成时间2底板和边墙身浇筑间隔时间过长合理安排工期，尽早施工墙身底板和墙身浇筑时间控制在15天内加大劳动力和材料投入，缩短底板和边墙身之间的施工间隔时间 施工现场陈德杨、陈培煌杨陈坚2007年12月15日以前对策表(续1)-24-表5 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司序号要因对策目标措施地点负责人检查人完成时间

19、3箱体边墙身太厚热量不宜散发增加散热措施边墙身内外温差控制在25以内在边墙身内预埋钢冷却管，通过水流散热施工现场刘四德雍智2007年12月15日以前对策表(续2)-25-表5 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司九、九、对策实施对策实施(D阶段阶段) 针对混凝土未严格按配合比进行配料问题，我们执行了如下方案： 1、对商品砼供应商进行专项质量教育，通过教育提高供应商的质量意识。 2、陈凤波负责定期对搅拌场砂石料进行抽查实施一：实施一：定期检查砼品砼供应质量， 并制定奖罚措施。 执 行 人：陈凤波；检查人：何晓烨； 完成时间：2007.12.20

20、2008.3.5-26-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司检测，保证砂石料的质量符合设计和规范要求，如不符 合要求，则责成供应商清除不合格料。 3、对砼高效减水剂的质量进行随机抽查检测，每次开盘对砼塌落度进行检测，保证砼塌落度符合设计要求。 4、每月中旬检查1次，保证商品砼供应商按照配合比下料，下料误差在2内。 5、对商品砼供应商制定奖罚措施，规范操作奖励200元，违规操作给予重罚，发现1次罚款1000元。-27-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司原材料分原材料分类堆放类堆放监控配料监控

21、配料-28-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 经检查，方案得到了落实，经过多次抽检原材料质量符合要求。但在一次监督检查过程中发现砼供应商配料误差超过5 ，根据奖罚措施，砼供应商被罚款1000元以示警告，被发现后已及时改正。实施小结实施小结-29-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司实施二：实施二：加大劳动力和材料投入，缩短底 板和边墙身之间的施工间隔时间。 执 行 人：何晓烨；检查人：杨陈坚； 完成时间：2007.12.202008.2.26 1、对各节箱体施工顺序制定了严格的施工网络计

22、划，使底板与箱身的间隔浇筑时间尽可能短。 2、加强劳动力投入和材料投入，加快钢管搭设、模板安装、钢筋绑扎的进度，以达到尽可能缩短底板与箱身间隔浇筑时间的目的。3、加强进度监督，确保间隔时间在15天以内，达不到要求时找原因直到进度符合要求。-30-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司实施小结实施小结 在全体QC成员的努力下，使底板和边墙身的施工间歇时间由原来的平均20天缩短到平均12天，最长14天，达到了预期目标。-31-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 根据我们的统计分析，由于内外温差引

23、起的裂缝在3个要因中最为突出，因此，我们对如何降低墙身内部的核心温度进行了多次讨论，最终决定在墙身内预埋钢冷却管，通过水流散热的施工方案，方案如下：实施三：实施三：在墙身内预埋钢冷却管，通过水 流散热，达到降低内外部温差的 目的。 方案制定：刘四德 ； 执 行 人：何晓烨；检查人：杨陈坚； 完成时间：2007.12.202008.2.26-32-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 1、钢冷却管每60cm设置一道，高度与墙身等高。 2、每侧边墙设置2个进水口，4个出水口。 3、确保冷却管定位安装正确，安装完毕后先进行试供水试验，以检查是否有杂

24、物堵塞冷却管，并对冷却管进出水口进行保护，防止阻塞管口。 4、进水水源为地下干净井水，通过有压抽水送入冷却管，出口温水通过抽水泵排走。 5、在箱体墙身砼初凝后，即可开始向冷却管内连续供水。 6、浇筑过程设专人监控供水情况，并间隔2小时左右-33-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司 对出水口水温进行观测，并形成水温观测记录。 7、联系了专业温控单位，在墙内预埋温度应力感应器，全过程监控内外温差变化，以便及时调整冷却水流量，尽量控制温差在25以内。 8、当停止供水后，监控温差恒定在25以内时，可停止冷却，一般需4天时间。 -34-减少长大箱体边

25、墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司-35-图5制图：杨陈坚 时间：2007年12月22日减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司-36-图6制图：杨陈坚 时间：2007年12月22日减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司-37-图7制图：杨陈坚 时间：2007年12月22日减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司-38-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司监测

26、冷却管监测冷却管出水口温度出水口温度监测混凝土监测混凝土内部温度及内部温度及应力应力-39-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司1、根据砼内部温度监控情况，在砼浇筑后2040h温度上升最快，为此我们加强了该时段的冷却过程控制（如换用高压水泵加速水流量，加快散热。）2、早期砼内外温差普遍在3058，经过冷却管的方案实施后，砼内外温差基本可以控制在1528 范围，与有关砼施工文献说明温差不宜超过25 较接近，内外温差问题得到了很好的解决，裂缝控制取得了良好效果。实施小结实施小结-40-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二

27、十二局集团第三工程有限公司墙身内、外温差与时间关系曲线平面图墙身内、外温差与时间关系曲线平面图减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司十、十、效果检查效果检查(C阶段阶段) 1、目标实现情况、目标实现情况 施工过程中，我们邀请监理、业主对已浇筑完成的箱体进行检查，检查结果表明，箱体边墙身的裂缝已得到很好控制。 以45米长箱体为例QC活动前后主要指标对比如下：-41-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司展开质量攻关后每1545米一道02条030300cm0.15mm为浅表面裂纹，很浅质量效果对比表

28、边墙身裂缝分布情况每侧墙裂缝条数贯穿性裂缝每侧墙约条数裂缝长度裂缝宽度裂缝深度展开质量攻关前每46米一道711条12条50400cm0.10.8mm有贯穿性裂缝，较深-42-表6 制表：刘四德 时间：2008年3月8日减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司有害裂缝比例每边墙身有害裂缝数量贯穿性裂缝每侧墙条数预期目标消除90以上的有害裂缝13条0条最终结果消除了95以上的有害裂缝02条0条制表：刘四德 时间：2008年3月8日目标效果确认表-43-表7 减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司根据效

29、果检查表，我们认为：实现了预期质量目标。-44-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司2、经济效益经济效益 由于QC小组成员及时有效地提出了各项方案，保证了工程的质量并且节约了工期。避免了在出现裂缝后，再亡羊补牢采用裂缝修补的大量费用。按裂缝修补每米需250元计算，每节箱体节省250元/米54米13500元，总计节省21节13500元/节283500元；另考虑到裂缝问题给后期维修带来的经济损失以及工期延长增加的费用71000万元；扣除使用冷却管增加的费用12804元/节21节289884元，扣除小组活动费用5000元；实际节省283500710

30、00289884500059616元。 -45-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司3、社会效益、社会效益 箱体裂缝少，特别是贯穿裂缝的消除使箱体防水性能大大提高，质量外观得到建设单位的好评。国内类似的长大箱体结构越来越多，据调查，在箱身内使用冷却管方案降温的并不多，我们成功地解决箱体墙身裂缝问题，这为同类工程提供了一个不错的思路，特别是对防水有要求的项目更值的借鉴。 -46-减少长大箱体边墙身混凝土裂缝减少长大箱体边墙身混凝土裂缝中铁二十二局集团第三工程有限公司十一、十一、巩固措施和标准化巩固措施和标准化(A阶段阶段) 1、本次QC小组攻关，已达到了预期目标。为了巩固本次攻关成果，将裂缝产生的原因，控制过程影像资料等收集整理成技术资料长、大箱体墙身砼裂缝控制技术 （编号XMZT-JT-006），供公司技术人员学习借鉴。 2、坚持QC小组活动，增强合作性、协调性，攻克各种