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1、汉中市西二环大桥工程,中铁大桥局第六工程有限公司汉中西二环大桥QC小组发布人：胡依宇,大体积混凝土温度与裂缝控制,目 录,一、 工程概况二、 QC小组简介三、 选题理由四、 现状调查五、 确定目标及可行性分析六、 原因分析七、 制定对策八、 对策实施九、 总效果检查十、 巩固措施和标准化十一、心得体会及今后打算,中铁大桥局股份有限公司汉市西二环大桥项目部,一、工程概况,汉中西二环大桥横跨汉江，主体结构为三塔斜拉自锚式悬索组合体系,主塔斜拉索体系段为单塔斜拉桥双索面结构体系，副塔为椭圆形钢箱混凝土塔自锚式悬索结合斜拉索背索体系。从它的结构形式、组成特点以及桥型等方面，以及如何高质量地实现设计意图
2、，对施工人员提出了严峻的考验。 副塔承台是斜拉悬索段的主要承重结构，平面呈工字型，长39.1m宽24.1m，断面高4m，将承受斜拉索与悬索的共同作用下的3000t横向水平力和其他作用力的共同作用。承台位于汉江河床面以下，采用钢板桩围堰施工，主筋采用28、25螺纹钢，钢筋总用量为372.6t，混凝土等级为C30，泵送浇筑，总浇筑量为3200m3，一次浇筑完成，属大体积混凝土。承台施工时正值9-10月份，昼夜温差大，对混凝土施工极为不利。 总之，大体积承台施工难度大、质量要求高，是我们QC小组攻关的课题。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,中铁
3、大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,二、QC小组简介,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,三、选 题 理 由,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,理由之一：汉中西二环大桥为 汉中市重点工程，建好此工程公司在陕西地区的业务滚动及拓展尤为重要。,理由之二：确保汉中市“天汉杯”和陕西省 “长安杯”，最终争创“鲁班奖”是我公司对业主的承诺，也是我公司对本工程的质量目标。,理由之三：承台为工字型式的大体积混凝土，混凝土裂缝控制是混凝土质量控制的重点，他直接关系到混凝土的耐久性。,理由之四：为了适应日益激烈的建筑市场，增强核心竞争力，形成自己的特殊工艺和拳头产品已是迫在眉睫。公司要求每
4、个项目部都应着手发展自己的特色工艺和拳头产品。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,四、现状调查,副塔承台长39.1m，宽24.1m，高4m，混凝土3200m3，设计采用C30混凝土,泵送浇筑，要求一次成型。 在施工前，我项目部针对承台制定了专项施工方案，尽管如此，在进行承台施工时，仍然出现了一些施工难题。诸如，钢筋密集，混凝土分层振捣困难等。 为了保证大体积混凝土施工质量得到有效的控制，我们QC小组对汉中市在建的汉江2#桥等多个已建在建的项目进行了参观学习，听取了施工单位的介绍，现场收集了相关的数据，并对数据进行了统计归类和分析，详见下图：,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部
5、,制表人：胡依宇,25,10,0,15,5,20,51%,4,16,2,2,35,30,频数,83.65%,95.94%,91.86%,100%,温度裂缝,蜂窝麻面,干缩裂缝,其它,表面不平整,频率%,质量缺陷统计图,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,附表11,制图人：胡依宇,25,从排列图可以看出，温度裂缝和干缩裂缝是大体积混凝土施工的主要缺陷，而蜂窝麻面、表面不平整、其他等是次要因素。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,麻面,不平整,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,五、确定目标及可行性分析,目标之一： 以陕西省建设工程长安杯奖（省优质工程）市政工程复查的基本
6、内容和要求为基本要求，确保汉中市“天汉杯”和陕西省 “长安杯”，最终争创“鲁班奖” 。,目标之二： 消除大体积承台裂缝，最大限度地减少质量通病，确保混凝土质量。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,可行性分析,综上所述,我们的目标一定可以实现！,1、公司重视工程质量，加强对该项目的支持、指导和管理。,3、组织施工前进行了大量的计算，并得到了业主和设 计方的书面认可。,4、现场作业人员素质较高，参与过类似桥梁施工，而且工种齐全，具备很强的技术实力和职业素质。,2、项目部的管理体系完善，资源配置比较充分。,六、原因分析,针对现场出现的质量问题，QC小组广泛收集现场工人、班组长、质检员、各级
7、工程技术人员的意见，集思广益，相互启发，绘制了关联图，如图1-3。从图中我们找出了影响质量的末梢原因：混凝土配合比不好，混凝土存在质量问题，混凝土分层不好，振捣不到位混凝土温度控制不好，施工人员思想上不重视，测控工作不到位，养护措施不当，技术交底不具体，不按交底方法实施，拆模过早。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,材料选择不合理,制图：胡依宇 时间：2010年10月20日,附图13,混凝土分层不合理，振捣不到位,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,施工人思想上员不重视,模板漏缝,副塔承台质量关联图,要因确认表（一）,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,要因确认表（二
8、）,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,经过小组的集体分析与讨论，通过要因确认，最终确定了主要因素如下：,1、混凝土配合比不合理 2、混凝土质量问题 3、混凝土不易灌注和振捣 4、测控工作不到位 5、养护措施不当 6、技术交底不具体,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,七、制定对策,对策表一,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,对策表二,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,八、对策实施,在征得业主、设计单位同意的前提下，选择合适的配合比，减少水泥用量，确保水化热绝热温升不超过规定的温控标准。混凝土配合比设计时尽量利用混凝土60d或90d的后期强度掺用30%左右的
9、粉煤灰，采用缓解水化热效果好的外加剂，降低混凝土的水化热温升。混凝土坍落度控制在：1418cm；初凝时间：1216h。,实施一：针对混凝土配合比不合理,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,未试配之前的混凝土配合比,试配之后的混凝土配合比,实施效果：经过实施后，混凝土泵送效果比较好，比较圆满地完成了大体积承台施工。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,水泥进场时对水泥品种、强度等级、包装或散装货号、出厂日期等进行检查并对主要性能指标及其他必要的性能指标进行复检。 细骨料采用中砂，细度模数大于2.3；粗骨料选用粒径5-31.5mm的连续级配。 外加剂符合混凝土外加剂GB8076和混
10、凝土外加剂应用技术规范GB50119和有关环境保护的规定。,实施二：针对混凝土质量问题,实施效果：经现场检测，混凝土完全符合施工规范要求。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,承台混凝土采用水平分层灌注，每层混凝土灌注时，其厚度不宜过大，一般应控制在0.30.35m左右，以便分层表面散热面能充分散热，减小混凝土内外温差。分层厚度按0.3m计时，5#墩承台灌注一层约需240m3，按照每小时120m3,则灌注一层混凝土约需2h，满足下层混凝土初凝前灌注一层混凝土的施工要求。由于承台灌注面积较大，混凝土分层浇注时，大致由一端向另一端（或由两端向中间）向前推进并展开。混凝土灌注布料可按约3m宽
11、幅左右推进，依上述方法往复进行，使混凝土不断向前推进和展开，直至完成分层混凝土灌注。 为了便于下料和振捣，又不至于减小钢筋强度。在离承台边1m处每隔3m开一个20m20cm的孔洞，兼做下料口和振捣口，使用2台汽车泵分2个点同时施工。浇筑混凝土时，分层浇筑混凝土。待混凝土面离孔洞1m时，等强度焊接恢复孔洞。,实施三：针对混凝土不易灌注和振捣,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,分层浇筑,混凝土下料,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,实施效果：2个作业面同时进行，混凝土易分层、下料比较均匀，振捣后效果比较好。,钢筋补强,钢筋密集,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,编制科
12、学的测控方案，指定专人负责。在承台内埋设温度应电片对混凝土内部和表面温度进行监控，采用电子测温仪进行测温，测温点仅布置在结构物的1/4区域内，共布置12个测温点。坚持24h连续测温，从混凝土灌注完成后开始，每2h测1次，8天后每4h测1次，重点监测白天气温最高和晚上气温最低时的温度，使测出的温度值具有代表性测温时应同时测得进出冷却水温。 每天的测温数据出来后，及时对数据进行分析，绘制测温曲线，达到信息化监控。根据温度与应力计算结果，提出以下温控标准：混凝土的内表温差应小于25，表面温度与外部环境温度不大于25；,实施四：针对测控工作不到位,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,混凝土的上
13、下层温差应小于18当实测混凝土内外温差25，应加快冷却水管的流量，加快内部散热，直到将内外温差控制在标准范围内。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,副塔墩承台混凝土测温记录表（浇筑完后7天内最大温度）,实施效果：经过实施后，比较全面的掌握了内部温度变化情况。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,成立专门的养护队伍，并监督实施。混凝土浇筑完毕，按标高找平，用木杠刮平；初凝前，用铁磙子碾压二遍，再用木抹子搓平。表面干硬后，紧贴一层土工布，淋湿，以防止混凝土表面水分散失；然后覆盖一层塑料薄膜，将混凝土内外温差控制在25范围内。当昼夜温差较大或气象报告有暴雨时，现场备足保温材料。 利
14、用承台内预埋冷却管至浇筑起至浇筑完后半个月内不间断注水以降低承台内外温差。水管内通水流量为1620 L/min。冷却水进水口水温以1020为宜。应确保通水期间的水源和流量，中途不得发生停水事故。每根冷却水管配备一台水泵对流量进行控制。冷却水流方向宜每天变换一次，使混凝土能够均匀冷却。,实施五：针对养护措施不当,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,覆盖土工布彩条布保温,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,实施效果：经现场检验，散热效果比较好，混凝土内部温差控制在标准范围内。,上层冷却水管,中层冷却水管,下层冷却水管,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,由技术负责人对施工班
15、组进行详细的有针对性的技术交底，明确质量控制措施及操作要点，重点强调以下几点： 混凝土浇筑采用分层浇筑，分层厚度为40cm，2个浇筑点各配备4台插入式振捣器。振捣上层混凝土时，要插入下层混凝土内50cm左右。 为确保新捣筑的混凝土有适宜的硬化条件，防止在早期由于干缩而产生裂缝，浇筑完毕后应在12h内覆盖和浇水，养护时间不少于15d。为了降低混凝土的入模温度，混凝土的入模温度应控制在20左右。当混凝土内外温差小于25后方可拆除模板和保温层，如拆模后，混凝土内外温差大于25时，应及时覆盖保温材料，使其缓慢冷却。,实施六：针对技术交底不具体,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,实施效果：施工
16、人员对操作过程有了比较深入的了解，能够更加深入地执行施工方案。,九、总效果检查,通过PDCA循环的实施，通过本次QC活动，我们QC小组不但成功地解决了大体积混凝土产生温度裂缝和干缩裂缝的质量通病，而且产生了良好的社会效益。 在业主项目办、监理单位等有关技术人员对基础结构验收时， 未发现混凝土裂缝，而且没有蜂窝麻面、表面不平整、漏浆等现象。得到了业主和监理单位的好评，本工程应用成功后，可积累经验，更好地推广应用。,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,中铁大桥局股份有限公司汉中西二环大桥项目部,十、巩固措施和标准化,巩固措施： 进一步强化质量意识，按项目部质量保证体系进行后续工程质量控制。标准化： 通过本次QC小组活动，对大体积混凝土施工工艺进行了总结，进一步完善和改进了大体积混凝土施工工艺，为今后类似大体积混凝土施工起到了很好的参考借鉴作用。,
