运用QC方法控制超长混凝土裂缝确保工程结构实体质量

运用QC方法控制超长混凝土裂缝确保工程结构实体质量****集团总公司编制2006年3月前言建筑工程中混凝土结构的裂缝按成因基本可归结为由外荷和变形引起的两大类裂缝。其中由混凝土收缩和温度变形引起的收缩裂缝和温度裂缝以及由这两种变形共同引起的温度收缩裂缝则是济南地区实际工程中最常见的裂缝。随着建筑向大型化和多功能发展，超长（即超过温度伸缩缝间距）高层或大柱网建筑不断出现，混凝土强度等级的提高，施工中泵送混凝土工艺的应用，使超长混凝土结构易出现的温度收缩裂缝有逐渐增多的趋势。虽然这类裂缝属非结构性裂缝，一般不致影响构件承载力和结构安全，但却会影响结构的耐久性和整体性。同时也会给使用者感官和心理上造成不良影响。随着建设行政主管部门及建设行为各方对建筑工程结构实体质量的要求不断提高，在结构实体验收时，对混凝土的裂缝控制尤其严格。我们QC小组在****厂联合工房工程施工过程中，运用QC方法对超长混凝土裂缝进行了专项控制，保证了混凝土质量，确保了工程结构实体质量，取得了较好的效果，并积累了丰富的施工经验。工程概况****厂联合工房工程是一个集生产、临时储藏、车间辅助办公为一体的大型丙类综合性工业建筑，总建筑面积125519.28m2。工程长516m，宽163.15m，二层框架结构，局部三、四层，按功能分为12个结构分区组织施工。框架结构均为超长混凝土，其中8、9、10、11区为预应力混凝土区。单板面积多为81m*72m，最大面积为87m*72m。板厚100~120㎜，混凝土强度等级C30、C40，按设计要求采用超长混凝土结构无缝施工，一次连续浇注成型，以保持梁板的整体性。选题理由B工程质量目标为“B工程质量目标为“鲁班奖”，主体结构需创济南市优质结构主体工程，申报了国家级科技示范工程。A济南卷烟厂联合工房是济南市拟建最大建筑面积、最大跨度厂房，是省、市重点工程，是民众的焦点。选题理由CC（2）本工程超长混凝土构件较多。尤其是超长现浇梁、板混凝土质量很难控制。按设计要求超长混凝土结构采取无缝施工，一次连续浇筑完成，以保持梁板的稳定性。（3）在结构实体施工过程中超长混凝土构件易出现温度收缩裂缝。须在过程中采取得力措施严格控制、有效预防，才能满足设计及《混凝土结构工程施工质量规范》的要求。（1）混凝土裂缝关系到结构的整体性耐久性等性能，是工程结构实体质量的验收的重要组成部分，在结构实体不应有严重外观质量缺陷，不宜有一般外观质量缺陷。（2）本工程超长混凝土构件较多。尤其是超长现浇梁、板混凝土质量很难控制。按设计要求超长混凝土结构采取无缝施工，一次连续浇筑完成，以保持梁板的稳定性。（3）在结构实体施工过程中超长混凝土构件易出现温度收缩裂缝。须在过程中采取得力措施严格控制、有效预防，才能满足设计及《混凝土结构工程施工质量规范》的要求。（1）混凝土裂缝关系到结构的整体性耐久性等性能，是工程结构实体质量的验收的重要组成部分，在结构实体不应有严重外观质量缺陷，不宜有一般外观质量缺陷。活动目标确保超长混凝土温度收缩裂缝一般外观质量缺陷合格率控制在93%以上，为创“鲁班奖”工程奠定基础。小组简介小组名称组建日期注册日期小组注册编号小组类型平均受教育活动情况小组成员及分工序号姓名文化程度职称组内职务职责1大学工程师组长全面管理工作2大学工程师副组长技术管理工作3大专助工成员质量管理工作4大学助工成员质量管理控制5大专助工成员资料收集数据整理理分析6大学高级工程师顾问技术指导工作7高中技工成员具体实施8高中技工成员具体实施PDCA循环（一）第一次PDCA循环1、为了确保超长混凝土温度收缩裂缝质量缺陷合格率控制在93%以上，我们QC小组首先对已施工的****厂联合工房工程6、9区及11区超长混凝土裂缝质量缺陷进行了调查，对其数据进行了整理分析，其结果如下：检查统计表序号构件部位检查点数缺陷点数频率%累计频率1板表面无规则网络状状浅细裂缝1201523.0823.082板表面稍有规则斜纹纹状浅裂缝1201320.043.083梁侧面表面无规则则细裂缝1201218.4561.534单向板短向平行线线状表面裂缝缝120913.8575.385双向板表面纵横交交错裂缝120913.8589.236有规则的塑性裂缝缝120710.77100合计72065100根据以上检查统计表做出排列图如下：频数累计频率%频数累计频率%651006510075.38%89.23%75.38%89.23%61.53%61.53%43.08%43.08%23.08%23.08%23.081523.081500006543216543212、原因分析：从排列图中可以看到，造成超长混凝土裂缝的主要因素为混凝土收缩和温度变形引起的收缩裂缝和温度裂缝以及由这两种变形共同引起的温度收缩裂缝。这是我们QC小组能否实现目标需要控制的关键内容。根据调查分析的结果，QC小组组织小组成员与结构施工班组的主要技术操作人员展开了讨论，大家集思广益，发挥主观能动性，对造成超长混凝土裂缝关键内容的因素按照操作人员、机械、材料、方法、环境和项目管理六个方面进行了分析汇总。因果分析如下：材料机械操作人员机械材料机械操作人员机械养护人员责任心不强质量意识差水泥水化热过大混凝土泵送机械出现故障养护人员责任心不强质量意识差水泥水化热过大混凝土泵送机械出现故障水灰比过大水灰比过大掺合料量不稳定振捣不到位达不到93%混凝土振捣机械出现故障掺合料量不稳定振捣不到位达不到93%混凝土振捣机械出现故障超长混凝土裂缝超长混凝土裂缝气温过高技术交底不明确风速过大气温过高技术交底不明确风速过大混凝土浇筑、振捣方法不当质量技术人员检查不到位混凝土养护不当混凝土浇筑、振捣方法不当质量技术人员检查不到位混凝土养护不当方法环境项目管理方法环境项目管理因果分析图针对以上因果分析，我们对找出的15个末端因果用“√、∕”的形式进行了要因确认。L型矩阵表人员分析因素李志艳方勇李松华常凯杜志军王淑霞高洪伟宋更喜∑要因▲1、水泥水化热过大√√√√/√/√6▲2、水灰比过大√/√/√√√/5▲3、掺合料量不稳定√√√√√/√/6▲4、砼振捣机械出现现故障/////√//15、混凝土泵送机械出出现故障///////√16、操作人员责任心心不强、质量量意识差√√//√///37、振捣不到位////√/√/28、技术交底不明确/√/√///√39、质量技术人员检查查不到位//√//√/√310、风速过大///√√/√/311、气温过高///√///√212、混凝土浇筑、振振捣方法不当//√√√√√√6▲13、混凝土养护不当√√√√√/√√7▲3、从以上评价表中可以看出，水化热过大、水灰比大、掺合料掺量不稳、混凝土浇筑、振捣方法不当、混凝土养护不当等是造成超长混凝土温度收缩裂缝的主要原因。对此，我们小组讨论，制定以下对策：对策表序号现状对策与措施执行人时间1水泥水化热过大降低水泥用量，采采用中低热水水泥和粉煤灰灰。2007.032水灰比过大控制水灰比2007.033掺合料量不稳定保证掺合料用量稳稳定性2007.034混凝土浇筑、振捣捣方法不当制定正确的浇筑方方法2007.035混凝土养护方法不不当制定正确的养护方方法2007.03根据上述现状调查、原因分析以及研究后提出的对策措施，现场QC小组在接下来的****厂联合工房工程其余区段施工中制定了严格的工作程序。并通过P→D→C→A的循环来检验实施的成果。2007年3月，项目部QC小组成员高洪伟会同材料员、质检员，对水泥供货商进行考察，决定C30砼选用山水32.5（非早强）普通硅酸盐水泥，C40砼选用山水42.5（非早强）普通硅酸盐水泥，水泥的比表面积控制在310-350m2/kg，0.08㎜筛余控制4~8%。尽量减少单方水泥用量。选用粉煤灰，粉煤灰选用Ⅰ2007年3月，项目部QC小组成员高洪伟会同材料员、质检员，对水泥供货商进行考察，决定C30砼选用山水32.5（非早强）普通硅酸盐水泥，C40砼选用山水42.5（非早强）普通硅酸盐水泥，水泥的比表面积控制在310-350m2/kg，0.08㎜筛余控制4~8%。尽量减少单方水泥用量。选用粉煤灰，粉煤灰选用Ⅰ级，其质量符合《GB1596-2003》，0.045筛余应≤20%。水泥水化热过大水泥水化热过大2007年3月，宋更喜召集混凝土搅拌、运输及试验室人员进行沟通，要求控制水灰比，超长混凝土入泵坍落度控制在1802007年3月，宋更喜召集混凝土搅拌、运输及试验室人员进行沟通，要求控制水灰比，超长混凝土入泵坍落度控制在180±20㎜。凝结时间控制在15~20小时。为保持混凝土硬化性能，单位用水量应控制＜175kg/m3。水灰比过大水灰比过大掺合料量不稳定2007年3月，QC小组杜治军制订了预拌混凝土掺合料掺量检查办法，要保证0.9kg/m3的纤维掺加量，以维护超长混凝土的匀质性，提高混凝土的韧性和抗裂性能。项目部质量技术人员对聚丙纤维掺量的落实情况进行了检查。掺合料量不稳定2007年3月，QC小组杜治军制订了预拌混凝土掺合料掺量检查办法，要保证0.9kg/m3的纤维掺加量，以维护超长混凝土的匀质性，提高混凝土的韧性和抗裂性能。项目部质量技术人员对聚丙纤维掺量的落实情况进行了检查。2007年3月，李志艳制定了超长混凝土浇筑措施：首先设置膨胀带，混凝土浇筑要由中心向两边浇筑，先浇筑梁混凝土，且梁高度大于1米时要分2次浇筑完成，两次浇筑的时间不得超过混凝土初凝时间。浇筑时采用2台汽车泵，浇筑顺序由膨胀带沿板的长边方向分别向两侧浇注，混凝土要平行轴线摊铺，布料要均匀。先浇注膨胀带两侧的混凝土，在带外混凝土终凝前浇注完成膨胀带内的混凝土。并严格控制膨胀带内混凝土的浇注时间。泵送混凝土振捣时除遵循不漏振，一定不要过振，防止石子下沉表面浮浆过厚，保持混凝土匀质性。2007年3月，李志艳制定了超长混凝土浇筑措施：首先设置膨胀带，混凝土浇筑要由中心向两边浇筑，先浇筑梁混凝土，且梁高度大于1米时要分2次浇筑完成，两次浇筑的时间不得超过混凝土初凝时间。浇筑时采用2台汽车泵，浇筑顺序由膨胀带沿板的长边方向分别向两侧浇注，混凝土要平行轴线摊铺，布料要均匀。先浇注膨胀带两侧的混凝土，在带外混凝土终凝前浇注完成膨胀带内的混凝土。并严格控制膨胀带内混凝土的浇注时间。泵送混凝土振捣时除遵循不漏振，一定不要过振，防止石子下沉表面浮浆过厚，保持混凝土匀质性。混凝土浇筑、混凝土浇筑、振捣方法不当2007年3月，常凯制定了超长混凝土养护措施：超长混凝土结构无缝施工的质量，最重要的是早期保湿养护，按施工验收规范的规定，早期14天内严格保湿养护，否则难以达到预期的效果，考虑到本工程的特征和技术要求保湿养护应维持延长至1个月，其中14天内保持混凝土表面潮湿状态和养护效果。混凝土终凝后，混凝土面全部覆盖毛毡保湿养护，各区安排专人负责，定期浇水，保证混凝土的湿度。2007年3月，常凯制定了超长混凝土养护措施：超长混凝土结构无缝施工的质量，最重要的是早期保湿养护，按施工验收规范的规定，早期14天内严格保湿养护，否则难以达到预期的效果，考虑到本工程的特征和技术要求保湿养护应维持延长至1个月，其中14天内保持混凝土表面潮湿状态和养护效果。混凝土终凝后，混凝土面全部覆盖毛毡保湿养护，各区安排专人负责，定期浇水，保证混凝土的湿度。混凝土养护混凝土养护方法不当5、效果检查在公司领导、项目部和相关班组的大力支持和密切配合下，经过QC小组成员的共同努力，****厂联合工房主体工程紧张有序的顺利进行。2007年5月25日，QC小组对一层6个区超长混凝土构件裂缝进行了检查和统计。检查统计表序号构件部位检查点数超差点数频率%累计频率1板表面无规则网络状状浅细裂缝1801924.024.02板表面稍有规则斜斜纹状浅裂缝1801620.044.03梁侧面表面无规则则细裂缝1801316.060.04单向板短向平行线线状表面裂缝缝1801014.6774.675双向板表面纵横交交错裂缝1801013.3388.06有规则的塑性裂缝缝180912.0100合计108077100654321根据以上检查统计表做出排列图如下：654321频数频数累计频率%7588.0%1007588.0%10074.67%74.67%60.0%44.0%60.0%44.0%24.01824.0%24.01824.0%0000以上数据显示通过第一次PDCA循环，****厂联合工房工程超长混凝土裂缝合格点率达到了88.0%,但距离活动目标还有一定的差距。（二）第二次PDCA循环原因分析从排列图中可以看到，****厂联合工房一层构件超长混凝土裂缝合格点率达不到93%，主要因素为超长混凝土表面无规则网络状浅细裂缝和稍有规则的斜纹状表面裂缝控制不够理想。这就成为我们QC小组实现目标需要进一步加强控制的内容。QC小组组织小组成员与结构施工班组的主要技术操作人员再次展开讨论分析汇总。因果分析如下：操作人员责任心不强质量意识差操作人员材料操作人员责任心不强质量意识差操作人员材料配合比不适合配合比不适合浇水不及时达不到93%膨胀剂掺加量少浇水不及时达不到93%膨胀剂掺加量少超长混凝土裂缝超长混凝土裂缝技术交底不明确混凝土浇筑方法不正确技术交底不明确混凝土浇筑方法不正确交底内容不细致，操作人员不明白交底内容不细致，操作人员不明白混凝土表面处理方法不正确混凝土表面处理方法不正确方法项目管理方法项目管理因果分析图2、从以上因果分析中可以看出，我们需要进一步加大力度控制的末端因素有4条，仔细分析后主要有2个。要因验证序号末端因素要因确认结论1膨胀剂掺加量少膨胀剂量掺量不适适合2浇水不及时现场个别操作人员员对现场超长长混凝土养护不及时，保保湿不充分。╳3交底内容不细致，操作人员不明白技术交底的内容不不详细，操作作人员不能真真正将技术交交底中的内容容运用到施工工过程中。╳4混凝土表面处理方法不正确混凝土表面处理方方法不正确。√3、从以上评价表中可以看出，技术交底不明确和混凝土表面处理方法不正确是造成超长混凝土温度收缩裂缝的主要原因，对此，我们小组讨论，制定以下对策：对策表序号现状对策与措施执行人时间1膨胀剂掺加量少根据超长混凝土施施工需要，采采用建科院硫硫化膨胀剂，掺掺量按施工需需要进行调整整。李志艳2007.052混凝土表面处理方方法不正确混凝土经振捣、抄抄平、压实后后，最后采用用机械提浆机机处理混凝土土表面，进一一步使混凝土土表面匀质、密密实，以控制制表面湿度变变化梯度，控控制收缩应力力。常凯2007.05超长混凝土结构所采用的混凝土应满足水中膨胀率，带内>0.035%，带外>0.021%，28天空气干缩率≤超长混凝土结构所采用的混凝土应满足水中膨胀率，带内>0.035%，带外>0.021%，28天空气干缩率≤0.03%，故膨胀剂掺量绝对不能少。2007年5月，李志艳针对膨胀剂掺加量少的问题和试验室进行沟通，根据其使用说明书适当提高其掺量。膨胀剂掺加量少2007年5月，常凯针对混凝土表面处理采取了措施：混凝土经振捣、抄平、压实后，最后采用机械提浆机处理混凝土表面，进一步使混凝土表面匀质、密实，以控制表面湿度变化梯度，控制收缩应力。2007年5月，常凯针对混凝土表面处理采取了措施：混凝土经振捣、抄平、压实后，最后采用机械提浆机处理混凝土表面，进一步使混凝土表面匀质、密实，以控制表面湿度变化梯度，控制收缩应力。混凝土表面混凝土表面处理方法不正确5、效果检查在大家的共同努力下，济南市卷烟厂联合工房主体工程顺利进行。2007年7月24日，QC小组对一层剩余9个区超长混凝土裂缝进行了检查和统计。检查统计表序号构件部位检查点数超差点数频率%累计频率1板表面无规则网络状状浅细裂缝1801520.5520.552板表面稍有规则斜斜纹状浅裂缝1801520.5541.103梁侧面表面无规则则细裂缝1801419.1760.274单向板短向平行线线状表面裂缝缝1801013.7073.975双向板表面纵横交交错裂缝1801013.7087.676有规则的塑性裂缝缝180912.33100合计108073100根据以上检查统计表做出排列图如下：频数频数累计频率%7310087.67%7310087.67%73.97%60.27%73.97%60.27%41.10%41.10%20.55152