上海复杂立面清水混凝土结构质量提高控制创新QC

异形立面清水混凝土结构质量提高上海XX集团有限公司XXQC小组2014年4月目录异形立面清水混凝土结构质量提高上海XX集团有限公司XXQC小组2014年4月TOC\o"1-2"\u1.课题概况442.课题小组介介绍63.选题理由883.1以往的清清水混凝土情情况83.2施工难难度高84.P（计划）阶阶段84.1业主提出出的质量要求求84.2施工中常常见问题调查查84.3寻找主主要问题94.4目标确确定114.5原因分分析及原因确确定114.6制定对对策14制表人：吴亦乐乐日期：20013年04月20日155.D（实施）阶阶段15实施（一）底部部施工留设形形式优化155实施（二）施工工缝施工节点点优化16实施（三）模板板系统优化1186.C（检查）阶阶段206.1实施效效果检查2006.2总效果果227.A（处理）阶阶段257.1巩固措措施257.2总结及及下一步打算算27前言各位评委与专家家好：近年来，随着能能源的过度消消耗，绿色、环环保的概念在在建筑设计、施施工领域中开开始受到广泛泛的关注。如如何在建筑的的全寿命周期期内，最大限度地地节约资源(节能，节地，节水，节材),保护环境和和减少污染，为人们提供供健康、适用和高效效的使用空间间，做到建筑筑与自然和谐谐共生，成为为建筑业契合合整个发展形形势需要解决决的关键问题题。清水混凝土结构构正是在这一一绿色理念下下产生的实践践应用。清水水混凝土又可可称为无饰面面混凝土，因因其自身具备备相当的装饰饰效果而得名名，具有朴实实无华、自然然沉稳、厚重重清雅的外观观底韵。但由于清水混凝凝土结构，作作为一个系统统工程，对施施工工艺的要要求相对较高高，而结合我我国目前的国国情，建筑业业仍为典型的的劳动密集型型行业，施工工技术人员比比例低，工人人的综合素质质较发达国家家相对较低，施施工机械化、标标准化程度不不高；建筑材材料的稳定性性、质量与国国外也有一定定差距。在国国内已建的清清水混凝土建建筑中，往往往表现出清水水混凝土结构构一次成型的的质量相对较较差，需要后后期的表面粉粉饰修补，涂涂料遮盖处理理，才能达到到饰面要求，造造成最终的清清水效果，无无法体现源自自混凝土本身身的质感，且且易出现表面面裂缝，影响响观感质量，留留下不小的遗遗憾。针对以上在清水水混凝土施工工过程中易发发生的质量缺缺陷，在上海海自然博物馆馆（上海科技技馆分馆）工工程中，成立立了“异形立面清清水混凝土结结构质量提高高”的QC小组，以提提高该工程的的清水混凝土土施工质量，其其成功的案例例也可为后续续工程项目解解决此类问题题，提高清水水混凝土的施施工质量提供供较为完整的的蓝本。1.课题概况上海自然博物馆馆（上海科技技馆分馆）工工程位于上海海市静安区山山海关路以南南，大田路以以西，慈溪路路以东，北京京西路以北的的合围区域。整整个建筑在静静安雕塑公园园内，建成后后将成为上海海市中心唯一一的处于公园园之中的市级级博物馆，其其建设规模、展展品存量、展展示手段、内内外部条件同同时也处于国国内三大自然然博物馆的前前列。建筑外形设计源源自有海洋中中“活化石”之称的鹦鹉鹉螺。建筑造造型上与自然然协调外，树树立了生态、节节能、减废、健健康的绿色目目标，即力争争使其从形式式到内质都体体现出“生于自然，融融于自然，还还于自然”的绿色精神神。图1工程平面面位置图项目总建筑面积积45086㎡，其中地地上建筑面积积12128㎡，地下建建筑面积32958㎡。建筑总总高度18m，地上三层层，地下二层层。自然博物物馆设计在溶溶于自然的立立意下，建筑筑由外至内，在在多部位选用用了清水混凝凝土饰面。其其中相当部分分结构受建筑筑造型要求，还还存在不同一一般的特异性性。（1）西立面墙墙位于自然博博物馆西侧入入口立面。为为400mm厚钢筋混凝凝土结构；标标高从-0.1m～+17.55m（局部为+6.9m～+17.55m），墙面与与室外地面呈呈80.2°角（向室外外倾斜），墙墙面南侧与Z1轴清水圆弧弧墙交合，室室外部分为清清水面。墙体体总长度约为为56m，高度17.6m。图2西立面清清水混凝土斜斜墙效果示意意图（2）圆弧墙东东西向贯穿自自然博物馆。圆圆弧半径89m，为500mm厚钢筋混凝凝土结构；标标高从-0.1m～+17.55m，墙面西侧侧与西立面斜斜墙交合，面面向檐廊为清清水面。墙体体展开总长度度约为100m，高度17.6m。圆弧墙圆弧墙图3圆弧清水水墙效果示意意图2.课题小组介介绍小组最早成立时时间：2013年01月。小组活动情况表表22-2表小组活动日期：：2013年11月30日～2014年1月31日课题类型攻关型小组注册编号EJ/ZR-114-01课题注册编号EJ/QC-114-01活动阶段计划（P）实施（D）检查（C）处置（A）合计活动次数8455共23次出勤率97％98％99％98%平均98％制表人：吴亦乐乐日期：2013年03月1日小组成员介介绍2--1表姓名性别文化程度职务（称）组内分工培训情况龙莉波男本科公司总工程师组长小组成员经过质质量TQC知识培训，人人均24课时/年章谊男本科第一分公司主任任工程师对策何永顺男本科项目工程师（发发布员）调查实施吴亦乐男本科质量工程师调查实施黄雄鸣男中专材料员统计实施朱杰男大专统计员、资料员员统计资料曹巍男本科测量员实施赵禄邦男中专操作团队领队实施制表人：吴亦乐乐日期：2013年03月02日3.选题理由3.1以往的清清水混凝土情情况以往我司在东方方体育中心和和上海F1赛车看台的的局部使用了了清水混凝土土，一次性清清水混凝土合合格率83%，修补后合合格率100%。本次自然然博物馆清水水混凝土我小小组针对异型型清水面的观观感质量进行行针对性攻关关。3.2施工难难度高（1）自然博物物馆外形设计计源自有海洋洋中“活化石”之称的鹦鹉鹉螺，结构主主要采用混凝凝土框架形式式，总体结构构造型复杂，较较为常规的结结构施工难度度难度相对较较大，对施工工质量控制提提出了更高的的要求。（2）自然博物物馆属国资项项目，项目用用于基建的投投资相对有限限。因此如何何优质高效的的完成自然博博物馆建设，采采取最合理、经经济的清水混混凝土施工方方案，是本工工程面临的又又一大难点。（3）本项目清清水混凝土结结构多为建筑筑外立面墙，采采用合理的施施工方式及节节点处理，提提高清水混凝凝土的防水、耐耐久等性能，使使其在暴露的的环境中经久久耐用。4.P（计划）阶阶段4.1业主提出出的质量要求求业主对我施工方方提出验收一一次合格通过过，并达到上上海市优质结结构工程，争争创鲁班奖。4.2施工中常常见问题调查查清水混凝土的模模板体系对清清水混凝土质质量影响较大大。模板支承承系统的设计计是按照组成成支承系统的的各构件需要要承受的荷载载进行计算，保保证支承系统统具有足够的的承载能力、稳稳定性和刚度度，能可靠地地承受浇筑混混凝土时混凝凝土、钢筋、模模板体系的自自重，新浇混混凝土的侧压压力及施工荷荷载，并控制制变形在允许许范围内，并并能方便拆除除和周转使用用。本工程采采用多层覆膜膜板及木方、槽槽钢、对拉螺螺杆散拼合模模体系，该模模板体系施工工工艺已日趋趋成熟。4.3寻找主主要问题由于工程的重要要性，我小组组针对活动课课题，对以往往施工的同类类型结构的质质量验收情况况进行了统计计，共抽查了了250个点，统计计结果如表4.4-1。结构质量验收统统计表44.4-1表序号调查项目调查总数（项）合格点（项）不合格点（项）合格率（%）1锐角处试验小样样2515675%2圆弧面试验小样样125802580%3倾斜面试验小样样38281073%4窗套试验小样6254986%5合计2502005080%制表人：吴亦乐乐日期：2013年05月11日根据现状调查的的结果，小组组对表3统计的50个不合格问问题点进行了了逐项分析，分分析结果如表表4.4-2：问题发生情情况调查表44.4-2表序号不合格项目发生频数（点）累计频数（点）发生频率（%）累计发生频率（%）1线条观感效果不不佳222245452砼色面存在色差差123525703螺栓眼处有砂眼眼现象64112.582.54转角处不顺直4457.5905露筋1462.592.56水平冷缝1472.5957其他3505100制表人：吴亦乐乐日期：2013年05月12日依据表4我们绘绘制了排列图图。频数（次）N=5频数（次）N=50累计频率(100%)100%5095%92.5%90%症结所在100%5095%92.5%90%症结所在82.5%70%82.5%70%80%4045%80%4045%60%302260%30221240%1240%201314620%201314620%101012345670序号12345670序号线条观感效果不佳其他水平冷缝露筋转角不顺直螺栓眼处有沙眼砼表面有色差类别线条观感效果不佳其他水平冷缝露筋转角不顺直螺栓眼处有沙眼砼表面有色差类别图4排列图制表表人：吴亦乐乐日期：2013年03月13日其中，尤以“线线条观感效果果不佳”最为关键，为为症疾所在！！4.4目标确确定通过QC小组的的讨论意见以以及业主提出出的质量要求求，我们制定定本工程清水水混凝土结构构工程质量合合格率需达到到80%+（50-22）/250××100%==91.2%以上。4.5原因分分析及原因确确定为此我们QC小小组根据讨论论罗列出以下下15个末端因素素，经过小组组成员和有关关技术人员一一起研讨后，一一致认为针对对异形墙线条条观感不佳的的关键问题主主要是在“模板体系设设置不合理”、“墙体线条布布置不合理“、“墙底部施工工留设方式不不当”、“竖向施工缝缝接口处理不不到位”这3个主要因素素所取决。其其他问题根据据以往的施工工经验都能解解决，所以都都不是要因。法物法物明缝不顺直装饰条材料强度不足异形墙线条观感效果不佳机模板加工偏差模板加工设备精度低设备故障频率高保养、使用不当底部施工缝接口错位明显底部施工缝留设方式不当明缝形状不规则施工缝接口处理不到位钢筋保护层控制不到位模板安装精度不到位明缝、蝉缝错缝墙体线条布置不合理墙体顺直度不足模板系统设置不合理砼振捣不当产品保护不到位明缝破坏现象拆模不当人员配合不协调工艺操作不到位人环场地狭小模板吊装难度大我们共归纳出115个影响异形形墙线条观感感质量不佳的的末端因素，经经过要因确认认，得出以下下4条主要原因因：1、底部施工缝缝留设方式不不当2、施工缝接接口处理不到到位3、模板系统设设置不合理异形墙观感质量量不佳要因确确认表4.5-1表序号末端因素确认方法验证分析验证负责人结论1模板加工偏差现场调查现场模板加工设设备老旧，加加工精度不高高。章谊否2设备使用保养不不当检查设备现场设备使用操操作不规范，使使用后缺乏定定期保养。章谊否3底部施工缝留设设方式不当现场观察先浇混凝土墙体体止水翻口同同墙厚，导致致施工缝接口口明显，高低低不平。吴亦乐是4施工缝接口砼处处理不到位规范对比先浇混凝土未进进行有效的凿凿平、修补处处理，导致后后安装模板的的凹槽条安装装偏位。何永顺是5钢筋保护层控制制不到位现场测量局部区域钢筋保保护层厚未按按施工缝凹槽槽调整，造成成施工缝凹槽槽深度不足。陆峰否6模板安装精度不不到位现场调研模板现场加工分分块安装，模模板安装精度度控制有困难难。张安明否7模板系统设置不不合理现场调查模板系统对异形形墙面适应性性不强，造成成墙面外形线线条僵硬不自自然。章谊是8墙体线条布置不不合理现场抽查线条布置未根据据整体高度进进行布置，造造成上下层线线条不统一。朱杰是9拆模不当研究确认现场拆模时，施施工交底不到到位，有撬棒棒在施工缝凹凹槽处撬动现现象。吴亦乐否10砼养护不当会议讨论现场拆模后养护护不到位。张安明否11产品保护不到位位现场调查部分区域完成后后未进行有效效保护，造成成其他专业施施工破坏。赵禄邦否12装饰条强度不足足规范对比在混凝土浇捣或或拆模时装饰饰条易断裂。吴亦乐否13施工操作空间小小会议讨论施工场地狭小，材材料周转难度度大。张安明否14工艺操作不当规范对比工人缺乏技术培培训，施工技技术交底不到到位。朱杰否15人员配合不协调调现场抽查工种之间沟通不不畅通。赵禄邦否制表人：吴亦乐乐日期：2013年04月10日4.6制定对对策根据找出的主要要原因，小组组成员结合具具体的情况进进行讨论，并并结合上面的的验证分析结结果认为只要要在实际施工工中重点把握握这4个方面的因因素，就可以以最大限度地地减少由于客客观条件所导导致的困难，因因此我们制订订了相应的对对策，具体见见对策表：对策表44.6-1表序号要因项目对策目标措施负责人期限实施地点1底部施工缝留设设方式不当钢筋内插入机制制九夹板弱化施工缝痕迹迹，满足防水水要求1、对墙体底部部施工缝节点点进行优化，制制作凹凸形式式施工缝，严严禁使用平缝缝。2、加强模板加加固控制，避避免涨模。吴亦乐浇筑工程前施工现场2施工缝接口砼处处理不到位人工剔除部分混混凝土减弱施工缝痕迹迹，明缝直线线度控制在2mm以内1、对施工缝表表面混凝土浮浮浆剔除到位位。2、加强明缝装装饰条的安装装精度。何永顺浇筑工程前施工现场3模板系统设置不不合理先支外模板后绑绑扎钢筋再支支内模板砼表面平整度≤≤3mm，线条顺直直自然1、合理优化模模板施工方案案，提高模板板适应性。2、加强混凝土土的浇筑速度度，控制模板板变形量。陆峰整个施工过程施工现场制表人：吴亦乐乐日期：2013年04月20日5.D（实施）阶阶段针对分析出来的的4个主要原因因和制定的相相应对策，在在清水混凝土土结构的施工工过程中，我我们具体从以以下几个方面面进行实施：：实施（一）底部部施工留设形形式优化清水混凝土墙的的底部施工缝缝在建筑功能能上必须满足足有效的防水水效果，在视视觉上尽量弱弱化施工缝存存在。针对以上情况，为为保证施工缝缝止水效果，同同时不影响建建筑清水效果果，对该施工工缝节点采取取以下优化措措施：在外墙插筋施工工完，以外墙墙、内外排钢钢筋为限位，在在内侧按设计计高度设置导导墙模板，模模板与外侧钢钢筋采取临时时固定，导墙墙中部按设计计要求设置止止水钢板，导导墙与结构楼楼层同步浇捣捣混凝土，在在混凝土终凝凝后拆除导墙墙模板；在下下一阶段墙板板施工中，按按墙板定位要要求，直接在在楼板设置墙墙模限位，进进行墙板施工工。从而保证证水平施工缝缝设于墙、板板形成的阴角角部位。由于前期导墙模模板因为内部部结构，对外外观及定位要要求不高，仅仅需采用临时时固定方式与与钢筋连接，施施工较按一般般导墙做法，在在施工难度上上要方便的多多；其次内导导墙外表面与与止水钢板共共同作用，延延长渗水路径径对止水效果果进一步加强强；再次，由由于整个墙体体立面不需向向一般做法中中，外露导墙墙部位需设置置吊模，从而而大大减少模模板固定与定定位难度。最最后外露施工工缝可隐藏与与阴角部位，确确保了清水混混凝土的观感感效果。图5清水墙底底部施工缝设设置示意图结论：通过对墙墙体底部施工工缝的留设优优化，达到了了结构的防水水要求以及建建筑效果要求求。实施（二）施工工缝施工节点点优化施工缝处由于模模板安装难度度大，普遍存存在接缝不直直，漏浆严重重，造成观感感效果差，观观感效果无法法满足清水混混凝土饰面要要求的情况。结合建筑立面，在在自然博物馆馆施工缝位置置有意识的设设置PVC分隔缝，弱弱化施工缝在在立面上的存存在；同时在在分隔缝外侧侧采用端部模模板内嵌于长长边模板的构构造措施，同同时在接缝部部位设置高密密度海绵条，在在便于固定的的同时，起到到了良好的防防止模板变形形及防止漏浆浆的作用。混凝土浇注完拆拆模后，在混混凝土施工缝缝位置，切割割1cm左右槽口，人人工凿除施工工缝外侧表层层1cm左右混凝土土。相邻段混混凝土结构施施工阶段，在在凹槽原位设设置相同分隔隔条，再进行行混凝土浇筑筑。整个清水水混凝土立面面形成后，分分隔条在视觉觉上形成凹槽槽式的装饰线线条，施工缝缝观感上隐藏藏于凹槽内。图6施工缝留留设流程示意意图结论：通过对施施工缝处施工工节点的优化化，有效减弱弱了施工缝痕痕迹，明缝的的凹槽尺寸及及直线度得到到了有效的控控制。实施（三）模板板系统优化在圆弧清水墙施施工过程中，为为控制其圆弧弧曲率，在模模板施工过程程中采取以下下主要措施：：（1）模板体系系的水平外龙龙骨采用双榀榀槽钢的形式式，根据圆弧弧的曲率及排排版分块图进进行加工图深深化，之后由由专业模板加加工厂进行定定制加工。（2）模板排版版及施工分块块划分在满足足建筑效果要要求的前提下下，做到分块块长度一致，线线条均匀布置置，从而尽量量减少施工过过程中累计精精度误差。（3）模板安装装前，在已完完成结构面弹弹出圆弧墙模模板控制线，模模板就位固定定过程中，通通过对拉螺栓栓的松紧程度度，控制模板板的最终安装装精度。（4）混凝土浇浇筑过程中，混混凝土的自由由下料高度控控制在2m以内。混凝凝土振点应从从中间开始向向边缘分布，布布泵均匀，遍遍布浇筑的各各个部位应随随浇筑连续进进行。混凝土土分层进行浇浇筑，分层厚厚度控制在500mm左右，以控控制模板在浇浇筑时的变形形量。图7圆弧墙模模板系统加工工图图8A-A图9圆弧墙标准准段模板西立面墙体与室室外地坪呈80.2°的交角，相相比常规垂直直墙体，该墙墙体外侧模板板在混凝土浇浇筑时存在一一定的水平向向荷载，为保保证混凝土浇浇筑时模板的的变形量，确确保墙体的外外观质量，在在施工时采取取以下措施：：（1）在墙体外外侧设置横向向水平力支撑撑架，以支撑撑外侧模板在在混凝土浇筑筑后的水平力力。（2）结合建筑筑线条效果，对对西立面墙体体进行合理的的分块，分块块高度控制在在3.5m以内，尽量量减少混凝土土对模板的侧侧压力。（3）墙体施工工时先在外侧侧水平力支撑撑架上完成外外侧模板的安安装，并通过过支撑架上可可调支撑钢管管，调整模板板的安装精度度。保护层垫垫块安装固定定后再进行墙墙体的钢筋施施工，最后完完成内侧模板板封模。从而而保证墙体的的斜率。图11西立面面斜墙模板支支撑体系结论：通过对模模板系统对异异形墙面的针针对性优化，使使得墙体的外外形尺寸以及及视觉美观性性达到了要求求。6.C（检查）阶阶段6.1实施效效果检查从2012年110月至2013年1月，圆弧墙墙及西立面清清水混凝土结结构施工顺利利完成，对完完成清水混凝凝土圆弧墙、西西立面斜墙行行了抽查检测测，具体效果果见下表：活动后效果果统计表6.1--1表序号调查项目调查总数合格点合格率（%）1异形墙观感效果果不佳5047942砼色面存在色差差807492.53螺栓眼处有砂眼眼现象200182914转角处不顺直2019955露筋50501006水平冷缝10101007其他50471008总计46042993.26制表人：吴亦乐乐日期：2013年8月1日通过上述列表分分析，对策实实施前的合格格率为80%，而对策实实施后的合格格率为93.266%，达到了91.2%的目标值。图14活动对对比分析6.2总效果果（1）目标完成成情况本工程于20113年8月结构验收收一次合格通通过，并达到到上海市优质质结构工程。工程质量得得到了业主与与监理单位的的认可。图15结构构验收一次性性通过图16上海海市2013年度优质结结构（2）经济效益益本工程清水混凝凝土结构采用用了多层覆膜膜板散拼合模模的形式，在在此基础上，针针对异形混凝凝土结构，在在模板龙骨及及施工流程及及节点等方面面加以优化，利利用其模板重重量轻、加工工组装简易、周周转速度快等等优点，结合合加强