大体积混凝土施工结构裂缝控制(QC小组)课件

控制超高层建筑筏板基础

大体积混凝土结构裂缝

xxxx五期项目QC小组发布人：xx发布时间：2014年3月16日

控制超高层建筑筏板基础

大体积混凝土结构裂缝

xx目录◆1、工程概况◆2、QC课题小组简介◆3、选题理由◆4、现状调查◆5、设定目标及可行性分析◆6、原因分析◆7、要因确认及验证◆8、制定对策◆9、对策实施◆10、效果检查◆11、巩固措施及标准化

12、总结与下一步打算

◆目录◆1、工程概况◆一、工程概况工程名称“xx中央生活区”五期西区二标段工程建设单位中铁xx局武汉地产有限公司设计单位xx股份有限公司监理单位xx建筑工程监理有限公司建筑规模及高度5#楼（45F）建筑高度为139.1米，建筑面积为29632㎡。结构形式剪力墙结构基础箱型基础（5#楼为天然地基，基础筏板厚度为2.2米，基础尺寸为49.8米×24.85米。混凝土标号C40P8，方量为2750m3，属于大体积混凝土）一、工程概况工程名称“xx中央生活区”五期西区二标段工程建设课题小组简介（表2-1）小组名称xxxx五期项目QC小组成立时间2013年8月9日课题名称控制超高层建筑筏板基础大体积混凝土结构裂缝课题类型攻关型小组登记时间

2013年8月16日注册编号TGJS-BRJ-2013-01小组人数9活动频次

1次/每周TQC教育时间人均95课时以上课题登记时间2013年8月16日活动时间2013年8月16日-2013年12月8日二、QC课题小组简介课题小组简介（表2-1）小组名称xx成立时间2013年8月9小组成员简介（表2-2）序号姓名性别年龄职务学历QC培训课时组内职务组内分工1男34项目经理本科180组长技术指导2男34总工本科140副组长技术指导2男29总工本科120副组长技术指导及方案制定3男36生产经理大专200副组长组织策划4男28工程部长本科100组员方案制定及执行6男26技术员本科80组员质量控制7男26技术员本科80组员对策实施8男29质检员大专80组员资料收集9男35中级技师中专80组员试验检测小组成员简介（表2-2）序号姓名性别年龄职务学历QC培训课时三、选题理由⑴合同要求合同签订的五期二标段5#楼超高层确保“黄鹤”杯，自己定下的目标是争创“楚天”杯。⑵设计要求5#楼为超高层建筑，总高度为139.1米，基础负荷大，建筑安全等级为二级，基础设计等级为甲级。5#楼地下室防水等级为二级，确保地下室无渗漏现象。⑶施工难点5#楼箱型基础底板一次性浇筑2750立方米，基础底板厚度为2.2米，怎样控制混凝土因收缩和温差产生的裂缝是本工程是施工难点之一。⑷控制大体积混凝土裂缝的重要性混凝土裂缝影响了混凝土的耐久性并且改变了钢筋混凝土应力分布，同时也使钢筋与外部环境接触，加速了钢筋的锈蚀速度，锈蚀使受力钢筋的截面减小，承载力下降而挠度增大，裂缝开展速度急剧增加，严重影响钢筋混凝土构件的使用寿命和使用安全，所有对大体积混凝土结构裂缝的控制至关重要。三、选题理由⑴合同要求四、现状调查

通过对同类工程的多方调查及研究分析，我们对这大体积混凝土工程施工中不正确的处理措施及组织管理不当等进行了抽样统计，并做出如下情况调查表和统计表以及排列图。序号统计项目频数（点）累计频数（点）频率%累计频率%1混凝土内外温差控制不当原因404040%40%2混凝土配合比设计不当307030%70%3施工操作不当引起的原因108010%80%4施工组织不到位1010010%90%5设计不当原因（结构超长、应力集中）7877%97%6模板变形3903%100%合计制表人：xx制表时间:2013年10月27日造成大体积混凝土结构裂缝质量问题调查统计表表4-1四、现状调查通过对同类工程的多方调查及研究分析，我们对这制表人：xx制表时间:2013年10月28日现状调查统计图总结：从排列图中可以看出，大体积混凝土施工结构裂缝主要影响因素：1、混凝土内、外温差过大。2、配合比设计不当。其累计频率已达到70%，属于A类问题，也是解决的主要对象。102030405060708090100N=100频数（点）102030405060708090100累计频率%40%80%70%模板变形设计不当施工组织不到位施工不当砼配合比设计不当砼内外温差过大10%30%10%7%3%97%90%制表人：xx制表时间:2013年10月28五、设定目标及可行性分析（1）目标确定:通过同类工程的多方调查并结合现场实际情况，大体积混凝土施工的结构裂缝的产生70%的因素为：①混凝土内、外温差过大；②配合比不当。设定本次QC目标为：将影响大体积混凝土结构裂缝的因素合理地全部解决，影响因素由70%降至为0，确保基础混凝土结构质量合格率为100%，防止大体积混凝土筏板基础混凝土产生结构裂缝。活动前(影响因素）活动目标070%降至制图人：xx制图时间:2013年10月28日五、设定目标及可行性分析（1）目标确定:活动前活动070%降⑵目标可行性分析：①可行性论证一：对于大体积混凝土施工，项目部工程部门及主管领导高度重视，多次组织建设单位、监理单位及设计单位进行开会讨论，并组织相关专家进行专题论证，专家级各单位对大体积混凝土筏板基础结构裂缝的施工方案的审批严格把关，并要求项目部技术负责人组织相关的现场技术人员和队伍施工管理人员的交底和培训，技术人员对劳务队伍及班组相关操作的工人进行技术交底，对大体积混凝土的浇筑质量作出了保证，五期二标段所有相关人员做到思想高度重视并且一致，对保质完成大体积混凝土筏板基础浇筑打下了坚实的思想基础。②可行性论证二：从统计中发现，大体积混凝土结构裂缝累计频率为70%的因素：⑴因混凝土内外温差控制不当原因；⑵混凝土配合比的设计不当。解决好以上两个主要因素，大体积混凝土结构裂缝就可以从根本上得到控制。并解决好现场组织不利，施工操作不得当及外界影响等因素，就能保证大体积混凝土筏板基础裂缝的控制，确保筏板基础施工质量。③可行性论证三：通过项目部组织有力，建设单位、设计单位、监理单位积极配合，和项目部成员有着大型站房的施工经验和管理措施，现场施工技术管理人员有着很强的团队执行力，劳务队伍有丰富的工程实操经验，五期二标段整个团队齐心协力，从技术、经验、人员等方面为大体积混凝土筏板基础结构裂缝的控制提供强有力的保障。以上论证：目标是可行的⑵目标可行性分析：以上论证：目标是可行的六、原因分析QC小组对抽样统计的数据进行了多次的分析，实地考察取证并分析原因，广泛收集各方意见，召开专题讨论会，对引起大体积混凝土结构裂缝从以下几个方面进行分析：①混凝土配合比设计不当；②因施工不当引起的原因；③因混凝土内外温差控制不当原因；④现场组织不到位。我们QC小组从以上四个主要因素展开分析和要因确认。（如下图）六、原因分析QC小组对抽样统计的数据进行了多次的分析，实地考因混凝土内外温差控制不当原因施工组织不到位因施工不当引起的原因混凝土配合比设计不当大体积混凝土结构裂缝用砂率大坍落度大水胶比大未掺或少掺高膨胀剂及高效防水抗裂剂混凝土内、外温差未控制在25℃混凝土表面温差未控制在20℃混凝土内部最高温度未控制在75℃混凝土泵车、运输车数量不够现场断电等应急处理措施搅拌站处理断电、堵车应变能力混凝土振捣不到位混凝土未分段、分层施工模板变形混凝土未达到强度前上集中荷载现场施工人员监督到位因混凝土内外温差控制不当原因施工组织不到位因施工不当引起的原七、要因确认及验证制表：xx 时间：2013-10-27序号末端要因确认方法确认过程确认标准负责人结论1混凝土用砂率大调查分析项目部试验员和质检员去搅拌站监督和随机抽查混凝土搅拌流程，对搅拌作业的相关数据进行统计和分析砂率宜为35%～42%xxxx要因2混凝土坍落度大现场检查及验证对搅拌站混凝土出罐坍落度和现场坍落度进行抽查、对比混凝土拌合物浇筑至工作面坍落度不宜大于160mmxx非要因3水胶比大统计分析对水泥和水计量系统和数据检查查、对计量数据进行对比、分析水胶比不宜大于0.50xxxx要因4未掺或少掺高膨胀剂及高效防水抗裂剂调查分析对外加剂计量系统和数据检查查、对计量数据进行对比、分析经试验确认膨胀剂比例为0.025，减水剂比例为0.034。xxxx非要因5混凝土表面温差未控制在20℃数据统计现场用电子测温仪进行测温混凝土表面温差不宜大于20℃xx要因6混凝土内部最高温度未控制在75℃数据统计现场用电子测温仪进行测温经试验及混凝土热工计算，混凝土内部最高温度不宜大于75℃xx要因七、要因确认及验证制表：xx制表：xx 时间：2013-10-27序号末端要因确认方法确认过程负责人结论7混凝土内、外温差未控制在25℃数据统计现场用电子测温仪进行测温大体积混凝土内、外温差不宜大于25℃xx要因8模板变形数据统计现场检测检查模板的变形尺寸，混凝土浇筑前及时整改模板平面平整度因小于5mm，模板拼缝应小于2mm。xx非要因9混凝土未达到强度前上集中荷载现场检查现场检查，杜绝此类现象的发生混凝土浇筑完成后强度未达到1.2KN/㎡时，不允许上集中荷载。xx非要因10混凝土泵车及运输车辆不够现场统计对于搅拌站车辆不能保证数量，大体积混凝土浇筑前立刻解决经过计算，混凝土泵车不应小于8辆xx非要因11现场断电等应急处理措施现场检查对要出现临时断电的现象，现场要备临时发电机达到施工停电、途中堵车的应急预案要求xx非要因12搅拌站处理断电、堵车的应变能力提前筹划调查搅拌站对临时断电、运输途中堵车的应急预案及处理办法达到正常施工要求及应急预案要求xx非要因13现场施工人员监督到位现场检查对现场施工人员进行检查并评分根据公司制度，施工人员明确各岗位的义务和责任，赏罚分明xx非要因制表：xx 序号末端要因确认方法确认过程负责人结论14混凝土未分段、分层施工现场检查、测量现场用标杆尺进行丈量经过计算，本次大体积混凝土浇筑分段分层踏步式浇筑，分5层，每层厚度为450mm。xxxx非要因15混凝土振捣不到位现场检查、观测观测每一层混凝土面振捣是否泛原浆每次振捣时间控制在15s～30s，振捣混凝土表面泛原浆，新旧混凝土采取二次振捣。xxxx非要因制表：xx 时间：2013-10-27序号末端要因确认方法确认过程负责人结论14混凝土未分段、分层八、制定对策通过要因的分析，针对大体积混凝土结构裂缝的控制有5条主要原因，并制定对策实施计划表：（如下）

序号要因对策目标措施地点执行人完成时间1混凝土用砂率大定期对砂子原材料进行抽检、对砂子和石子计量系统进行检查用砂率控制在39.7%1、每次混凝土浇筑前都去搅拌站对砂子进行抽样检测，不符合要求的砂子禁止使用2、定时的对搅拌站砂子和石子的计量系统进行检查3、60d或90d对混凝土配合比做600℃·d强度评定。施工现场xxxx2013.10.202水胶比大按照大体积混凝土施工要求，按配合比要求严格控制水胶比水胶比控制在0.361、定时的对搅拌站水的计量系统，水泥计量系统和矿物掺合料进行检查2、60d或90d对混凝土配合比做600℃·d强度评定。施工现场xxxx2013.10.203混凝土表面温差未控制在20℃保温法表面温差控制在20℃以下①混凝土表面用热水养护，水温为60℃左右②增加混凝土表面蓄热保护层厚度施工现场xx2013.10.29八、制定对策通过要因的分析，针对大体积混凝土结构裂缝的控制有序号要因对策目标措施地点执行人完成时间4混凝土内部最高温度未控制在75℃内部降温法混凝土内部最高温度控制在75℃用冷凝水管对混凝土进行内部降温施工现场xx2010.10.295混凝土内、外温差未控制在25℃内部降温法内、外温差控制在25℃以下用冷凝水管对混凝土内部进行降温施工现场xx2013.10.29通过要因的分析，针对大体积混凝土结构裂缝的控制有5条主要原因，并制定对策实施计划表：（接上表）

制表：xx时间：2013-10-28序号要因对策目标措施地点执行人完成时间4混凝土内部最高温度未对策实施一：混凝土用砂率大1、对混凝土用砂和用石的控制重点之一是对原材料的控制，对颗粒级配（细度模数）及用量、泥块含量、石粉含量、压碎指标等四项常规项目进行检测，如有不合格的情况，在本工程中禁止使用。2、对5#楼底板混凝土配合比C40P8及砂石计量系统进行严格控制和监督，我项目部要常规性地对商品混凝土搅拌站使用的砂子和石子用量进行抽查检测，根据大体积混凝土施工要求将用砂率控制在39.7%。3、项目部试验人员对搅拌站使用的巴河中砂和石子进行了抽样检测，检测数据：砂子的模数为2.6，含泥率为2%，为合格产品。材料水水泥矿粉粉煤灰砂石膨胀剂减水剂用量16527509.3比例0.61/0.652.583.930.0250.034水胶比0.363砂率（%）39.66初凝时间10h终凝时间14h（

C40P8混凝土配合比如下）九、对策实施效果验证：经过项目部质量的严格要求，大体积混凝土配合比中用砂率能控制在39.7%。1、对混凝土用砂和用石的控制重点之一是对原材料的控制，对颗粒5#楼底板混凝土配合比控制资料5#楼底板混凝土用砂率控制资料5#楼底板混凝土配合比控制资料5#楼底板混凝土用砂率控制资料1、水胶比概念：水／(水泥+矿物掺合料)，查阅资料表明，矿物掺合料一般都具有较高的工作性和抗渗性，提高矿物掺合料用料，降低用水量，能有效的提高混凝土的抗渗性能，但是总掺量不宜大于混凝土中胶凝材料用量的50%。2、大体积混凝土施工中控制的“三低（低砂率、低坍落度、低水胶比）、二掺（掺高膨胀剂及高效抗裂防水剂）”，低水胶比，目的为了降低混凝土水化热，较小混凝土内部产生的压应力，从而控制混凝土因内外温差过大而产生混凝土结构裂缝。3、项目部试验人员对搅拌站的用水计量系统、水泥及外加剂计量系统进行了实地调查，操作过程和数据符合要求，能达到配合比中水胶比的0.36。对策实施二：水胶比大效果验证：经过项目部质量的严格要求，大体积混凝土配合比中水胶比能控制在0.36。1、水胶比概念：水／(水泥+矿物掺合料)，查阅资料表明，矿物5#楼底板混凝土水泥用量控制资料5#楼底板混凝土石子用量控制资料5#楼底板混凝土水泥用量控制资料5#楼底板混凝土石子用量控制5#楼底板混凝土粉煤灰用量控制资料5#楼底板混凝土外加剂用量控制资料5#楼底板混凝土粉煤灰用量控制资料5#楼底板混凝土外加剂用量附图1、2、3：对搅拌站原材料管控过程资料1234附图4：对出罐混凝土进行抽查测温附图1、2、3：对搅拌站原材料管控过程资料1234附图4：对

对策实施三：表面温差混凝土表面温差未控制在20℃

1、控制大体积混凝土表面温差在20℃以下方法：外部蓄热保温法。混凝土表面蓄热保温法：当混凝土表面温度与空气温度相差20℃以上时需进行混凝土表面蓄热保温法，防止混凝土表面水化热散发过快产生拉应力，混凝土表面的拉应力与混凝土内部的压应力极度不均衡，致使混凝土表面出现裂缝。混凝土表面蓄热保温法：①浇热水养护，水温为60℃左右。②增加蓄热保护层厚度10月29号在进行水循环过程中，技术指导xx、xx、技术员xx组织项目QC小组成员对照理论计算蓄水厚度对现场水循环管内外温差进行检测，及时调整蓄水厚度为10cm，测得管内外温差未超过20度。

对策实施三：表面温差混凝土表面温差未控制在20℃

10月29日组织策划xx组织小组组员xx对照理论计算蓄水厚度对现场蓄水厚度进行测量，并同步测量蓄水温度，根据混凝土内部温度进行调整蓄水厚度为10cm，使其达到温升同步。现场薄膜覆盖养护现场蓄水养护效果验证：经过对施工方案的优化和现场施工措施保证，表面温差混凝土表面温差能控制在20℃以内。10月29日组织策划xx组织小组组员xx对照理论计算蓄水1、控制大体积混凝土内部温度在75℃以下方法：混凝土内部采用冷却水管对混凝土内部进行降温。①对大体积施工方案的审批，监理单位、业主方、公司相关部门及领导进行了层层把关，并请专家进行了开展了专家论证会，保证了施工方案的可行性、科学性和可操作性。（如下附图1、2）

对策实施四：混凝土内部最高温度未控制在75℃

1、控制大体积混凝土内部温度在75℃以下方法：混凝土内部采附图1：大体积混凝土施工方案的编制附图2：大体积混凝土施工专家论证会议附图1：大体积混凝土施工方案的编制附图2：大体积混凝土施工专冷凝水管平面预埋位置及节点图如下：冷却水管预埋示意图②本工程为45层超高层建筑，基础形式为天然地基箱型基础，底板结构安全度工程整体安全至关重要。为确保底板砼不产生裂缝，必须考虑里表温差超出25℃以上时，有效的控制内外温差的应急措施，在底板混凝土中预埋冷却水管，应急处理措施考虑冷却水管降温（参考文献：基于MIDAS的大体积混凝土冷却水管布置方案研究）。冷凝水管平面预埋位置及节点图如下：冷却水管预埋示意图②本工程冷却水管冷却水管现场水平方向上冷却水管的铺设冷却水管冷却水管现场水平方向上冷却水管的铺设冷却水管冷却水管现场竖直方向上冷却水管的铺设冷却水管冷却水管现场竖直方向上冷却水管的铺设测温点埋设冷却水管进水口实图冷却水管现场对测温点埋设长度的检查对测温点进行测温测温点埋设冷却水管进水口实图冷却水管现场对测温点埋设长度的检现场对测温点进行测温、数据记录现场对出水口进行测温现场对测温点进行现场对出水口进行测温2、采取冷凝水管混凝土内部降温需要注意以下几点：①冷凝水管水循环流距、层距的控制：

水管长度增加后，ξ=λL/（CWρWqW）值相应增加，冷却效果有所降低。水管长度增加一倍，与冷却水流量减小一倍，对冷却效果的影响是相同的。为了使流量在各管圈内尽可能均匀分配，应使各管圈的长度大体相近，因此，对于长度较短的管圈，往往把几个管圈串连起来，再接到供水支管上去。水循环长度控制在30m范围内，层距控制在1.5m范围内”。②水循环冷却水水流方向的控制：如果自始至终保持同一方向，冷却结束后，出口端的混凝土温度将高于入口端的混凝土温度。为了使冷却结束时，混凝土温度尽可能均匀，在冷却过程中，不断改变水流方向。通过分析调查，不断改变流向，对总的冷却效果影响不大，但可能混凝土温度比较均匀。每隔一天改变一次供水流向。效果验证：经过对施工方案的优化和现场施工措施保证，混凝土内部最高温度能控制在75℃以下。2、采取冷凝水管混凝土内部降温需要注意以下几点：效果验证：经1、控制大体积混凝土内、外温差在25℃以下方法：混凝土内部采用冷却水管对混凝土内部进行降温；外部采用蓄热保温法进行温度控制。

对策实施五：混凝土内、外温差未控制在25℃

检查结果汇总统计表

测温时间室外温度123456表面中心表面中心表面中心表面中心表面中心表面中心25日10：0024.430.65028.650.230.948.228.249.927.249.529.549.826日10：0023.528.147.127.346.927.647.22746.926.946.627.146.427日10：0022.828.947.927.35028.443.727.748.627.551.727.65428日10：0022.633.347.733.154.732.654.234.353.529.753.935.250.329日10：0021.43251.634.155.337.448.53456.630.246.136.553.530日10：0021.529.351.535.648.833.147.830.545.828.744.834.652.631日10：0021.129.646.832.348.231.946.929.442.928.442.733.150.301日10：0020.127.945.129.943.23146.826.442.127.643.632.447.1制图：xx时间：2013年11月2日效果验证：经过对施工方案优化和现场施工措施保证，混凝土内、外温差能控制在25℃，达到了大体积混凝土结构裂缝的控制的预期目标。1、控制大体积混凝土内、外温差在25℃以下方法：混凝土内部十、效果检查检查效果十、效果检查检查效果效果检查一、工程质量问题通过对要因所采取的措施和施工全过程的监控与管理，保证了每项工作均处于受控状态，实现了小组活动课题——控制大体积混凝土结构裂缝施工质量，经过我QC小组的努力，达到了所制定的活动目标。1、经连续8天每隔2小时测温一次，砼内外温差均小于25°C。2、砼观感检查未发现有害裂缝。效果检查一、工程质量问题通过对要因所采取的措施和施工全过程的效果检查二、经济效益由于施工前

QC小组制定了一系列有效、详细的施工方案，既确保了工期，也保证了施工质量，还节约了费用，进行QC小组活动前由于混凝土内外温差可能出现大于25℃造成混凝土开裂现象，施工单位项目部为了保证工程质量，计划使用约35万元资金做为该项补强的预备费用，而采取了冷却水管进行混凝土内部降温措施相比活动前节约了14.5万元。项目组成费用材料费13万人工费4.5万机械费3万合计20.5万冷却水管相关费用统计表制表：xx时间：2013年11月2日效果检查二、经济效益由于施工前QC小组制定了一系列有效果检查三、社会效益

1、在工期紧、质量要求达到“黄鹤杯”的情况下，我们很好的控制了大体积混凝土内外温差，使大体积混凝土结构裂缝得到有效的控制。工程达到了此次QC活动的预期目标，提高了业主方与施工单位、监理单位及设计单位的团结合作的能力，为后期工程开发的项目积累了经验并奠定了很好的基础。

2、据事前市场考察，本工程使用的用冷却水管对大体积混凝土内部进行降温是武汉市房建工程的首例使用，具有重要的意义。效果检查三、社会效益1、在工期紧、质量要求达到“效果检查四.小组成员能力提升

通过这次QC活动，小组成员在质量意识、个人能力、QC知识、解决问题的信心、团队精神上都得到相应的提升。

综合素质评价表自我评价序号评价内容活动前（分）活动后（分）1团队精神3．54．52质量意识4．14．83进取精神4．34．54QC工具应运技巧2．53．55工作热情4．04．56改进意识3．04．0制图：xx时间:2013年10月29日效果检查四.小组成员能力提升通过这次QC活动，小组成员在效果检查四、小组成员能力提升质量意识QC工具应用