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1、厦门安能建设有限公司 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新 1注册号：XMAN-2012-002福建省 2014 年度 QC 小组活 动成果发布 会资料厦门安能建设有限公司 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新 2目目 录录一、工程概况3二、小组概况3三、选题理由4四、确定目标4五、方案选择5六、对策计划6七、对策实施7八、效果检查14九、巩固措施14十、总结和今后打算16十一、附录18厦门安能建设有限公司 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新 3一、工程概况一、工程概况号称“西藏三峡”的西藏旁多水利枢纽工程是是西藏和平解放以来投资规模最大的水利枢纽工程。该工程总投资达 45.69 亿元，是一座以灌
2、溉、发电为主，兼顾防洪和供水的大型水利枢纽工程。工程坝址所处河床覆盖层深、两岸表层岩石破碎、地质结构复杂，其施工难度之大，技术要求之高，都堪称世界级，是国内水利专家公认的极具挑战性的一项水利枢纽工程。西藏旁多水利枢纽工程地处西藏自治区拉萨河流域中游，水库总库容 12 亿 m3，电站装机容量 160MW、灌溉面积 65 万亩，发电厂房共布置 4 台单机容量为 40MW 的水轮机组。为了实现业主提出的提前发电计划，厂房工程在20122013 年度组织了冬季混凝土施工，共浇筑混凝土 6718m3。西藏旁多水利枢纽工程位于拉萨河流域，属高原温带季风气候，空气稀薄，日照充足，昼夜温差大、年温差小。旁多坝
3、址多年平均气温仅 2，极端最高气温为 27.4，极端最低气温为-29.3，多年平均相对湿度为 47%，最大冻土深度为 1.3m。拉萨河流域冰期为 11 月至次年 3 月中旬，冬期气温一般在-5-20。二、二、QC 小组概况小组概况小组概况表小组概况表 表 1小组名称旁多水利枢纽工程QC小组课题名称高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新课题类型创新型成立时间2012. 10.5注册号XMAN-2012-002活动时间2012.10.5-2013.8. 1小组人数10人活动次数8次受QC教育时间32小时/人出勤率96%小 组 成 员 分 工姓名性别职称职务学历组内分工组内职责车瑜俭男高工总经理本科顾问
4、技术指导陈新泉男高工副总工 本科组长统筹安排程建群男高工项目经理本科副组长选题理由何拥军男高工副经理专科组员制定对策陈日雄男工程师施工队长本科组员对策实施徐华宾男工程师施工员本科组员对策实施杨元勇男工程师施工员本科组员对策实施张添彬男工程师质检员专科组员效果检查杜丽娟女工程师质检员本科组员效果检查刘法东男班组长高中组员对策实施制表：杜丽娟 时间：2012 年 10 月 5 日厦门安能建设有限公司 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新 4三、选题理由三、选题理由制图人：陈新泉 制图时间：2012 年 10 月 5 日图 1 选题理由流程图四、设定目标四、设定目标1、设定课题目标 QC 小组通过分析
5、，经与业主、监理、设计单位讨论研究，确定本次 QC 小组活动目 标设定为混凝土强度保证率91%。 2、目标可行性分析制图人：陈新泉 制图时间：2012 年 10 月 6 日 图 2 目标可行性分析系统图业主赶工的要求水利工程施工具有典型的季节性，根据业主的 赶工要求，必须进行冬季混凝土施工，否则， 工期将拖延一年，造成不可估量的社会和经济 损失高寒地区冬季混凝土施工风险大工程所在地气温低，昼夜温差大，没有完善的 冬季施工方法，混凝土极易受到冻害，会产生 降低混凝土强度、出现裂缝、钢筋锈蚀、降低 耐久性等质量问题，严重影响质量和工期。缺乏类似工程施工经验工程所在地海拔在 4000 米以上，国内尚
6、无类似 的厂房冬季混凝土施工经验可供借鉴，必须对 其他工程冬季混凝土施工方法加以创新选定课题高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新水工混凝土施工规范中混凝土质量合格要求：混 凝土抗压强度强度保证率必须大于 90%，规范的要求 必须满足其他水利工程、交通工程在高原进行冬季混凝土施工，混凝土 质量能够达到合格标准采用建筑工程冬季施工规程的成熟度法来推算混凝土强 度： 10的等效系数为 0.58，新疆建科院通过 326 次的试验 表明，每天连续保持 1028 天到达混凝土设计强度的等效时 间为 22 小时，如果采用全天 24 小时保持 10以上的环境温 度，混凝土强度指标完全可能满足设计要求目标可行性分
7、析厦门安能建设有限公司 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新 5五、提出方案并确定最佳方案五、提出方案并确定最佳方案 1、方案的提出 冬季混凝土施工的根本任务是防止低温造成混凝土冻害，而出现冻害的根本原因是 水泥在低温环境下不能正常水化，qc 小组的成员在正常冬季混凝土施工的基础上，结合 工程所在地气温低、温差大、气压低、干燥的高原特性，运用“头脑风暴法”打破传统 思维，相互启发，集思广益，创造性地提出了五种适合高原严寒地区特点的冬季混凝土 施工方法，用亲和图进行归纳整理如下。制图人：陈新泉 制图时间：2012 年 10 月 7 日图 3 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新亲和图2、施工方法介绍
8、高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新重新设计配合比混凝土加热双快水泥代替普通水泥添加早强防冻剂改进综合蓄热法混凝土内部加热内置循环加热水管钢筋电极加热厦门安能建设有限公司 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新 6方案一方案一双快水泥取代普通水泥法施施工工方方案案1、用高强型双快水泥取代原来的普通硅酸盐水泥； 2、取消原来的引气剂； 3、添加柠檬酸缓凝剂； 4、初凝时间控制在 4045 分钟。水灰比坍落度初凝时间0.540.5416020mm16020mm4045水泥 （Kg/m3）砂 （Kg/m3）碎石 （Kg/m3）水 （Kg/m3）粉煤灰 （Kg/m3）缓凝剂 （Kg/m3）330330726
9、7261085108517517560606666优优 点点1、双快水泥凝结硬化快，数分钟内开始硬化，2h 强度 20MPa 以上； 2、双快水泥抗蚀性能良好，在低温环境下强度稳定增长； 3、调整配合比方法简便。缺缺 点点1、操作技术要求非常高，任一工序不衔接可能导致拌合物硬化而报废； 2、双快水泥快速硬化时，内外温差大，容易导致出现混凝土裂缝； 3、双快水泥价格高，一般是普通水泥的 34 倍。方案二方案二添加早强防冻剂施施工工方方案案1、添加早强防冻剂； 2、取消原来的引气剂； 3、坍落度控制在 16020cm； 4、水泥用量不少于 300kg/m3。水灰比坍落度适应温度0.550.5516
10、020mm16020mm-5-5-20-20水泥 （Kg/m3）砂 （Kg/m3）碎石 （Kg/m3）水 （Kg/m3）粉煤灰 （Kg/m3）防冻剂 （Kg/m3）3203207187181105110517617658588080优优 点点1、混凝土能够在-5以下的低温正常水化； 2、早强型防冻剂由防冻、早强、引气、减水等组分复合而成，和易性好； 3、调整配合比方法简便。缺缺 点点1、混凝土表面会受到冻害，表面强度低，容易出现裂纹、钢筋锈蚀等缺陷； 2、混凝土内液相中防冻剂浓度高，耐久性差； 3、混凝土内部微裂缝、空隙较多，抗渗性下降。厦门安能建设有限公司 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新
11、 7方案三方案三改进综合蓄热法施施工工方方案案1、加热拌合水至 6080，骨料和水泥不加热； 2、拌合料搅拌、运输过程中采取保温措施，减少热量散失； 3、混凝土外部搭设暖棚，保证混凝土处于正温状态； 4、在正温状态下养护至养护龄期。优优 点点1、施工的全过程都处于正温状态，受环境影响小； 2、混凝土强度稳定增长、不利因素少，质量有保证； 3、在综合加热法与蓄热法优点的基础上加以改进，施工成功率高； 4、就地取材或多数利用已有材料设备，材料设备准备容易。缺缺 点点1、混凝土生产的各个环节都需要采取措施，施工复杂； 2、搭设暖棚并持续较热，成本较高。方案四方案四内置循环加热水管混凝土内部加热法施施
12、工工方方案案1、在钢筋安装的时候预埋循环 水管； 2、混凝土浇筑完后通热水循环 流动； 3、持续通热水至混凝土养护龄 期。优优 点点1、内置热水管施工成本较低； 2、混凝土内部水保持合适的正温，在低温环境下强度稳定增长。缺缺 点点1、内置循环水管工艺复杂，操作麻烦； 2、热水温度需要进行调节，控制较难； 3、混凝土内外温差大，容易导致出现表面裂缝，降低混凝土质量； 4、砼内部水不同部位受热不均匀，易出现微裂纹，降低混凝土的抗渗性。拌合水加热水泥碎石混凝土拌合 保温混凝土运输 保温混凝土浇筑 暖棚蓄热混凝土养护 暖棚蓄热厦门安能建设有限公司 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新 8方案五方案五钢筋
13、电极混凝土内部加热法施施工工方方案案1、混凝土内部的钢筋连接成连续网 ； 2、在钢筋网的左右两端焊接电极引 出； 3、浇筑完混凝土后，用电源与两个 电极连接，通上电源，利用钢筋网的 电阻发热，加热混凝土。优优 点点1、钢筋电极法施工成本较低； 2、混凝土内部水保持合适的正温，在低温环境下强度稳定增长。缺缺 点点1、钢筋分布不均匀，各部位受热不一致，容易产生裂缝； 2、所有的钢筋必须连接成网才能保证通电，钢筋量增加，操作复杂； 2、混凝土内外温差大，容易导致出现表面裂缝，降低混凝土质量； 3、钢筋体通电，出现安全风险较大。2、选定方案QC 小组的成员结合各方案的优缺点，对方案的质量保证程度、技术
14、可行性、经济型、时间性、安全性、难易性等多角度、多方位进行对比分析评价，详见下图。施工方案质量保 证程度技术可 行性经济型时间性安全性总分是否采用双快水泥代替普 通水泥10不予采用添加早强防冻剂13不予采用改进综合蓄热法18采 用内置加热水管混 凝土内部加热法12不予采用钢筋电极混凝土 内部加热法12可以采用注：5 分 3 分 2 分 1 分制图：陈新泉 制图时间：2012 年 10 月 7 日图 4 冬季混凝土施工方案比较矩阵图通过对五个方案的对比和分析，QC 小组成员一致认为能够充分适应高原严寒气候、能够确保质量和进度的冬季混凝土施工方案为改进综合蓄热法。厦门安能建设有限公司 高原严寒地区冬季混凝土施工方法创新 93、方案的细化 从改进综合蓄热法的流程图可以看出，热水供应、蓄热暖棚和设备外保温的方案还 应该继续细化，QC 小组成员再次通过头脑风暴法创造性地提出了多种解决方
