运用QC方法确保大体积砼冬期施工质量

前言2005年10月31日，我公司开始接手承建**广场工程，该工程建筑面积为81000平米，地下一层，地上五层为商场，六层以上为三栋高层住宅楼。三栋高层建筑基础为梁式筏板基础，筏板厚度为1.2米，基础梁宽1米、高度为2.5米，属大体积砼，施工期间正值冬期。针对该工程大体积砼正值冬期施工的特点，我们成立了QC小组，通过PDCA循环，从搜集资料，制定施工方案，具体实施，检查验收，总结经验等各个环节都严格把关，坚持计划先行，预控为主的方针，保证了冬期施工大体积砼的施工质量。通过本次QC活动，我们学到了许多质量管理知识，掌握了科学的思维方式，增强了解决实际问题的能力，使我们每一位小组成员的自身素质得到了很大的提高，也增强了我们继续开展QC活动的信心。一、小组概况成立日期05.11注册日期编号姓名性别年龄文化程度职务（职称）小组分工男42大本技术经理负责技术指导工作作男35大本项目部经理负责全面工作、制制定措施男40大专施工员负责施工进度、具具体实施女33大本技术负责人技术措施、资料整整理女29大本技术负责人具体实施、技术措措施男27大本技术员测温、整理分析、收收集数据男29大本技术员测温、整理分析、收收集数据男26大本技术员测温、整理分析、收收集数据女26大专技术员资料整理男51大专质量员质量检查二．选题理由1.大体积砼温差应力变形而产生裂缝，对砼结构影响巨大，控制温差对大体积砼质量至关重要。2.处于冬期施工的大体积砼，存在如何防止受冻和控制温差的双重任务，对于研究冬期施工的大体积砼的施工工艺有重要意义。三、小组活动目标1.保证大体积砼施工质量，做到既防冻又有效的控制温差，保证砼不出现有害裂缝。2.降低冬期施工砼的工程成本。3.总结积累施工经验，为今后同类工程施工提供有效借鉴。四、PDCA循环P－阶段：一.现状调查和原因分析：为实现小组活动目标，在大体积梁式筏板基础施工前，我们查阅了各方面大量资料，收集了大量针对该工程特点的相关资料和数据。通过调查分析，大体积砼产生裂缝的主要原因如下：首先，由于水泥水化过程中发出的热量、气温和地基温度变化所引起的混凝土的温度变形要受到两种类型的约束，一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束；另一种是由于内部的条件不同产生的约束，以上两种约束产生的应力为温度应力。其次，湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束，产生的应力为干缩应力。因为湿度传导速率远小于热度传导速率(约为1/1600)，所以，它主要在混凝土表面附近；另外，混凝土的自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力，称为自身体积变形应力；在以上非结构荷载作用下所产生的应力中，主要是温度应力和变形应力。在早期水化热温度迅速升高阶段，由于混凝土内、外散热条件不同，形成温度梯度，表面受拉，内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段，混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形，受到地基和结构边界条件的约束时，在浇筑体中央断面产生内部拉应力，当该拉应力超过混凝土抗拉强度时，混凝土整个截面就产生贯穿裂缝。 因此，大体积砼裂缝控制的原理就是：针对以上裂缝产生的作用机理，降低混凝土的水化热温升，减小混凝土的非线性降温和收缩所产生的拉应力，改善混凝土表面的散热条件是控制结构产生裂缝。我们召开了全体QC小组人员会议，展开讨论，并绘制关联分析图：掺加抗冻剂、增加费用成本高冬期施工大体积砼存在的问题掺加抗冻剂、增加费用成本高冬期施工大体积砼存在的问题养护措施不同，造成费用高低不同养护措施不同，造成费用高低不同原材料选择不合理，水泥水化热过高过快，或砼收缩裂缝原材料选择不合理，水泥水化热过高过快，或砼收缩裂缝养护措施不得力，砼内外温差超过25℃养护措施不得力，砼内外温差超过25℃，造成温度应力裂缝产生原因裂缝产生原因施工操作人员振捣不密实施工操作人员振捣不密实其他：如环境温度过低、工作困难等其他：如环境温度过低、工作困难等保温措施不及时保温措施不及时通过关联分析，我们选定要因（用“”表示），制定了对策措施表，见下表序号要因对策措施执行人完成时间地点1掺加抗冻剂，增加加费用根据当地气象数据据和现场情况况，进行砼热热工计算，取取消抗冻剂的的使用施工现场2养护方式不同造成成费用的高低低结合热工计算结果果，采用最为为经济的蓄热热养护方式施工现场3原材料选择不合理理水泥选择外加剂选择粗细骨料选择综合考虑冬季施工工即要早强又又要减少水化化热，决定选选用水化热较较低的普通硅硅酸盐水泥掺加12％粉煤灰取代同体体积的砂，降降低前期水化化热。充分利利用其后期的的强度；掺加加高效减水剂剂，降低水灰灰比选用级配良好的中中粗砂和尽量量大的碎石骨骨料施工现场4保温不及时改进支模方法，减减少钢管用量量，尽量留出出较大的空间间进行砼抹压压和保温工作作施工现场5测量不贯彻加强连续测量工作作，发现问题题及时处理～6施工人员操作差加强技术交底和培培训工作D－阶段针对以上原因分析和对策措施，我们的QC小组编写了详细的施工方案，并经分公司施工管理处进行审阅和改进，并现场实施：实施1：由项目经理徐春波牵头，技术负责人**完成了施工方案的编制工作。取消抗冻剂的作用，确定了蓄热养护的方式，并对原材料进行了严格的要求。实施2：改进支模方法，减少钢管用量，留出足够的空间进行保温等工作，具体见下图：实施3：为保证测量和控温的连续性、有效性，专门安排技术人员潘**进行连续不间断的测量工作。实施4：对施工人员进行技术交底，岗前培训工作。C—阶段：有了严密的施工组织，对施工过程中连续的旁站监测，但施工中仍发现有局部存在表面裂缝现象，我们对此又进行了系统分析如下图：环境温度低，工人操作不积极环境温度低，工人操作不积极砼表面裂缝管理现场跟班检查力度不够奖罚不明环境表面泌水无处可排人员质量意识差连续作业，责任心不强泌水未及时清理未进行二次振捣和二次抹压技术交底执行不彻底材料预拌砼水灰比过大针对系统图分析，我们又找出主要原因（用‘’表示）并制定了对策措施表，见下表序号因素存在问题对策措施执行人完成时间地点1人员责任心不强加强教育1.16工地办公室泌水未及时清理及时清理泌水未进行二次振捣二次抹压严格执行二次振捣捣和二次抹压压1.16工地办公室2管理现场跟班检查力度度不够排值日表，责任落落实到人1.16工地办公室3材料预拌砼水灰比过大大检验水灰比1.16工地办公室D－阶段:实施1：由项目经理**负责召开项目部全体人员会议，进行质量意识教育，强调质量的重要性，对砼操作人员进行技术培训。学习操作规程，由申美红编写施工工艺流程，下发给砼作业班组。砼工程方案按照流程图施工。分层分段浇筑分层分段浇筑泌水及时排除终凝前进行二次振捣二次抹压覆盖保温模板拆除（分段）重新保温（分段跟进）实施2：管理人员进行跟班检查，检查操作流程的执行情况。随机检查预拌砼的塌落度，严格控制水灰比，发现问题及时与预拌砼厂商联系，保证砼的质量。C－阶段：2006年1月14日～1月20日对三个主楼的筏板基础近4000M3砼完成浇筑。1月16日～2月8日对砼的测量工作。砼质量较好，没有出现裂缝。温差控制在25℃以内。保证了砼的施工质量达到了预期目标。A－阶段：质量效果：通过该工程的PDCA循环，砼没有出现质量问题。经济效益：通过不掺加防冻剂，可节约资金约8万元。五.巩固措施总结以上，我们认为大体积砼特别是大体积砼的施工，施工主要控制如下：原材料本工程采用商品混凝土浇筑。对主要材料要求如下：（1）水泥：考虑普通水泥水化热较高，特别是应用到大体积混凝土中，大量水泥水化热不易散发，在混凝土内部温度过高，与混凝土表面产生较大的温度差，便混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力。当表面拉应力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝，因此确定采用普通硅酸盐水泥，标号为42.5MPa，通过掺加合适的外加剂可以改善混凝土的性能，提高混凝土的抗渗能力。（2）粗骨料：采用碎石，粒径5-25mm，含泥量不大于1%。选用粒径较大、级配良好的石子配制的混凝土，和易性较好，抗压强度较高，同时可以减少用水量及水泥用量，从而使水泥水化热减少，降低混凝土温升。（3）细骨料：采用中砂，平均粒径大于0.5mm，含泥量不大于5%。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少用水量10%左右，同时相应减少水泥用量，使水泥水化热减少，降低混凝土温升，并可减少混凝土收缩。（4）粉煤灰：由于混凝土的浇筑方式为泵送，为了改善混凝土的和易性便于泵送，考虑掺加适量的粉煤灰。按照规范要求，采用矿渣硅酸盐水泥拌制大体积粉煤灰混凝土时，其粉煤灰取代水泥的最大限量为25%。粉煤灰对水化热、改善混凝土和易性有利，但掺加粉煤灰的混凝土早期极限抗拉值均有所降低，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量控制在10以内，采用外掺法，即不减少配合比中的水泥用量。按配合比要求计算出每立方米混凝土所掺加粉煤灰量。（5）外加剂：设计无具体要求，通过分析比较及过去在其它工程上的使用经验，每立方米混凝土2kg，减水剂可降低水化热峰值，对混凝土收缩有补偿功能，可提高混凝土的抗裂性。具体外加剂的用量及使用性能，商品混凝土站在浇筑前应报告送达施工单位。2.施工工艺混凝土浇筑时应采用“分区定点、一个坡度、循序推进、一次到顶”的浇筑工艺。钢筋泵车布料杆的长度，划定浇筑区域，每台泵车负责本区域混凝土浇筑。浇筑时先在一个部位进行，直至达到设计标高，混凝土形成扇形向前流动，然后在其坡面上连续浇筑，循序推进。这种浇筑方法能较好的适应泵送工艺，使每车混凝土都浇筑在前一车混凝土形成的坡面上，确保每层混凝土之间的浇筑间歇时间不超过规定的时间。同时可解决频繁移动泵管的间题，也便于浇筑完的部位进行覆盖和保温。3.测温①为及时掌握砼内部温度变化，便于调整养护措施，该工程对大体积砼基础进行测温控制，在砼表面、中心、底部设置测温点，测温孔采用埋设Φ20薄壁钢管，底口封焊，不使水泥浆流入管内，测温管上口用木头密封。测温从浇筑后12h开始，温升阶段每2h测温一次，降温阶段每4h测温一次，7d后每天一次，共测温14d。(混凝土测温点详见下图)Q1、Q2为砼表面与保温层之间测温点，Wn为混凝土内部测温点②配备专职测温人员，按两班考虑。对测温人员要进行培训和技术交底。测温人员要认真负责，按时按孔测温，不得遗漏或弄虚作假。测温记录要填写清楚、整洁，换班时要进行交底。③测温工作应连续进行，直至砼中的温度不超过大气温度+25度，方可停止测温。④测温时发现混凝土内部最高温度，与砼表面及保温层之间的温度之差，达到25度或温度异常，应及时通知技术部门和项目技术负责人，