QC减少桥梁现浇箱梁顶板裂纹

减少桥梁现浇箱梁顶板裂纹一、工程概况外环线东北部调线工程三标段，起讫桩号为K2+000.000～K4+225.715、K4+971.715～K7+750.2，含京津塘高速分离式立交、胜捷路分离式立交、北环铁路分离式立交的路基、规划金钟路分离式立交以及西减河桥。本标段包含桥梁、路基、排水管线，道路桥梁全长5004.2m，总面积251362.9m2，桥梁最大单跨45m。其中，桥梁工程上部结构均为预应力现浇箱梁，单跨跨度30m～45m，梁高1.8m～2.4m，箱室结构包括单箱单室、单箱三室及单箱四室，设计箱室顶板厚度均为22cm，翼缘板厚度15cm～58.7cm，本标段现浇箱梁施工采用满堂式碗口式模板支架，箱梁分两次浇筑，第一次浇筑至腹板与上倒角交接处以上10～15cm，第二次浇筑箱梁顶板及翼缘板。二、小组概况1、小组简介二、小组概况2、小组成员情况二、小组概况2、小组成员情况三、选题理由选题理由主要包括以下几点：1、设计及规范规定：现浇连续箱梁不得出现影响结构性能和使用功能的裂缝，混凝土表面出现非受力裂缝，评定时扣1～3分，裂缝宽度超过设计规定或设计未规定时超过0.15mm必须处理。2、上级及项目建设单位要求高，天津外环线东北部调线工程要争创天津市“海河杯”，必须确保桥梁工程质量，同时提高桥梁外观质量，打造精品桥梁工程。3、顶板裂纹影响砼外观及耐久性。四、现状调查2015年6月30日，QC小组成员对我标段施工完成的京津塘分离立交现浇箱梁右幅13-17#（跨度4×30m、宽度20.75m）顶板、胜捷路分离立交左幅0-3#（跨度3×30m、宽度17.5m）顶板裂纹进行全面调查，调查分两方面，一是对裂纹宽度及深度进行调查，采取了钻取芯样及专用设备测量两种方法（见图4-1、4-2、4-3）；一是对裂纹在顶板的分布及走向进行了调查。四、现状调查图4-1顶板裂纹处钻芯实测四、现状调查图4-2箱梁裂缝宽度检测四、现状调查图4-3箱梁裂缝深度检测四、现状调调查对两联箱梁梁（共计4065m2）调调查中共发发现的26条裂纹，，QC小组组进行了详详细记录及及分类，见见下表。四、现状调调查对两联箱梁梁（共计4065m2）调调查中共发发现的26条裂纹，，QC小组组进行了详详细记录及及分类，见见下表。四、现状调调查按裂缝类别别进行了汇汇总分析，，如下表4-2。四、现状调调查根据调查表表，绘制出出排列图：：四、现状调调查结论：从排排列图可以以看出，横横向裂纹及及天窗角斜斜向裂纹共共21条，，占顶板裂裂纹总数的的80.76%，是是主要问题题。五、设定目目标1、本次活活动目标目标一：箱箱梁顶板每每1000m2单单位面积裂裂纹数由6.40条条减少到3条以内。。根据目标标一绘制下下图5-1。五、设定目目标目标二：最最大裂纹深深度52mm减少到到0.1倍倍顶板厚22mm以以内，即消消除浅层裂裂纹，只允允许出现表表面裂纹。。根据目标标二绘制下下图。五、设定目目标2、实现目目标值的可可行性对于目标一一：现状调查每每1000m2单单位面积裂裂纹数为6.40条条。主要问题裂裂纹21条条，占每1000m2单位面面积裂纹数数为：21/4065×1000≈5.17条条。解决该主要要问题70%后，每每1000m2单单位面积裂裂纹数为6.40-5.17×70%=2.781条。。以往浇筑箱箱梁顶板的的最好情况况：每1000m2单位面面积裂纹数数2.47条。结论：箱梁梁顶板每1000m2单位位面积裂纹纹数由6.40条减减少到3条条以内可以以实现。五、设定目目标对于目标二二：根据调查，，出现深度度超过0.1倍顶板板厚的裂缝缝均出现在在“横向裂裂纹”及““天窗角斜斜向裂纹””这两项主主要问题中中，在有效效解决主要要问题，并并采取其它它辅助措施施后，将最最大裂纹深深度减少到到0.1倍倍顶板厚22mm以以内是可以以实现的。。六、原因因分析QC小组组于2015年年7月15日开开会讨论论，对““横向裂裂纹”及及“天窗窗角斜向向裂纹””两项主主要问题题深入分分析，广广泛收集集意见，，运用关关联图找找出其末末端因素素，见下下图。横向裂纹天窗角斜向裂纹现场管控不严温度应力砼收缩裂纹水化热偏大砼原材不合格浇筑时间间隔长支架变形应力集中失水过快砼冷缝砼沉陷裂纹未二次抹面消除早期裂纹坍落度时大时小地基沉陷养护不当砼保护层偏小覆盖不及时水泥用量偏大技术交底不到位无奖惩措施气温高风大集料含泥量超标天窗四角未圆顺过渡集料级配不良初次浇水不及时顶板浇筑顺序不当砼供应不及时昼夜温差大终凝后扰动未按预压方案预压地基浸水拌合投料计量不准干湿交替养护司机私自加水到场砼等待时间长地基承载力不达标顶板钢筋定位不准六、原因因分析七、要因因确认1、编制制要因确确认计划划表根据关联联图，小小组成员员找到了了22条条末端因因素，将将末端因因素绘制制了要因因确认计计划表，，见下表表。七、要因确认认七、要因确认认七、要因确认认七、要因确认认七、要因确认认七、要因确认认2、要因确认认七、要因确认认七、要因确认认2、要因确认认七、要因确认认七、要因确认认2、要因确认认七、要因确认认2、要因确认认七、要因确认认2、要因确认认七、要因确认认2、要因确认认七、要因确认认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认2、要因确确认七、要因确确认通过以上二二十二条末末端因素的的确认，找找出了现浇浇箱梁顶板板横向裂纹纹及天窗角角斜向裂纹纹的主要原原因是：1）水泥用用量偏大；；2）天窗四四角未圆顺顺过渡；3）技术交交底不到位位；4）覆盖不不及时；5）初次浇浇水不及时时。八、制定对对策针对以上五五个主要原原因，小组组成员进行行了深入分分析、综合合论证，采采取5W1H的原则则，制定以以下对策（（见表8））。八、制定对对策九、实施对对策为确保设定定目标值的的实现，针针对要因对对策和措施施，QC小小组安排专专人按对策策逐条实施施，实施情情况如下：：实施一：进进行砼配合合比优化设设计，减少少水泥用量量由QC小组组副组长王王汝俊牵头头，项目试试验室主任任会同商混混站负责人人对我标段段现浇箱梁梁C50混混凝土配合合比进行优优化设计，，着力解决决混凝土水水化热偏高高的问题。。通过配比比试验，重重新确定水水胶比、水水泥用量、、粉煤灰、、矿粉用量量及外加剂剂掺量，在在保证胶凝凝材料总量量不变的条条件下，将将水泥用量量从380kg/m3将至340kg/m3，减少了了水化热。。实施效果：：混凝土配配合比重新新调整后，，减少了水水泥用量，，降低了水水化热。九、实施对对策实施二：对对箱梁顶板板天窗四角角用圆弧过过渡由QC小组组组长黄永永建确定天天窗设置大大小80cm×120cm、、四角过渡渡圆弧采用用1/4波波纹管进行行过渡（见见下图），，由副总工工朱凌晨负负责现场指指导，对后后期实施的的箱梁顶板板所开天窗窗进行逐个个检查，确确保天窗开开口四角均均圆顺过渡渡。实施效果：：后期施工工的顶板所所开天窗均均按要求进进行了圆弧弧过渡，无无直角情况况。九、实施对对策实施三：补补充完善技技术交底内内容，重新新交底措施1:由由QC小组组副组长王王汝俊负责责补充完善善技术交底底操作要点点，尤其对对二次收面面的时间、、使用工具具、操作方方式等进行行详细叙述述，并对现现场技术员员及操作员员进行交底底。实施效果：：通过现场场考察，现现场技术员员及操作手手能领会交交底内容，，并按照交交底内容进进行操作。。措施2:由由现场负责责人根据浇浇筑的顶板板砼情况按按操作要点点进行严格格控制。实施效果：：通过按操操作要点实实施的顶板板，尤其进进行了二次次收面后，，顶板早期期裂纹得到到有效控制制。九、实施对对策实施四：设设专人进行行及时覆盖盖措施1:由由QC小组组组长胡鹤鹤鸣负责指指导箱梁顶顶板养护，，明确养护护开始时间间为箱梁顶顶板混凝土土二次收面面后立即覆覆盖。实施效果：箱梁梁顶板混凝土二二次收面后立即即覆盖的时间合合适，不会出现现混凝土与养护护材料粘结。措施2:由现场场技术员喻飞负负责监督实施，，要求作业队专专人负责覆盖。。实施效果：顶板板能按要求及时时覆盖，有效避避免养护的早期期失水。九、实施对策实施五：注重初初次浇水时间及及浇水方式措施1:由组员员唐友利负责，，根据箱梁混凝凝土初凝时间及及现场实际情况况，确定初次浇浇水时间为混凝凝土初凝后二次次收面前进行，，浇水方式采取取喷雾方式浇水水。实施效果：通过过实施表明，初初次浇水时间为为混凝土初凝后后二次收面前进进行，浇水方式式采取喷雾方式式浇水是合适有有效的。措施2:现场安安排专人实施。。实施效果：专人人负责按初次浇浇水时间及浇水水方式进行，表表面不存在失水水情况，避免了了早期失水产生生的收缩裂纹。。十、效果检查1、质量效果2015年8月月15日至9月月15日，项目目部严格按“对对策”实施了胜胜捷路分离立交交左幅3-7#（跨度4×30m、宽度17.5m）顶顶板及右幅7-10#（跨度度35+45+35m、宽度度17.5m））两联箱梁顶板板（4112.5m2），QC小组于2015年9月30日至10月月5日，对该两两联顶板进行了了仔细检查，对对出现的裂纹逐逐一记录并进行行了检测，检查查及检测检测结结果见下表。十、效果检查十、效果检查按裂缝类别进行行了汇总分析，，如下。十、效果检查根据调查表，绘绘制出实施后的的排列图见图10-1：十、效果检查根据排列图显示示，横向裂纹占占多数。由实测结果可以以看出，顶板裂裂纹数量明显减减少，实现了目目标一。其活动动前后对比柱状状图如下。十、效果检查顶板最大裂纹深深度未超过0.1倍顶板厚度度（22mm））的裂纹，实现现了目标二。其其活动前后对比比柱状图如图10-3。十、效果检查2、经济效果配合比调整后，，每立方混凝土土增加40kg矿粉，减少水水泥40kg，，每立方混凝土土单价降低为：：40×（水泥泥单价-矿粉单单价）=40××（450-150）/1000元=12元，一联箱梁梁约1600m3混凝土，则则可节约费用12×1600=20800元，数量越大大，效益越明