福州世茂茶亭國際花園儷園工程 提高C60高強混凝土施工質量一、工程概況福州世茂茶亭國際花園儷園項目位于福州市臺江區兒童公園旁，工程由3棟47-56層的超高層建筑及廣場式大地下室組成，總建筑面積約159665m2，其中地上建筑面積134427 m2，地下建筑面積25238 m2。建筑結構采用全剪力墻結構，抗震設防烈度為7度，抗震等級為特一級。剪力墻厚度為350-700mm，混凝土方量約10萬m3，其中C60高強混凝土約1.2萬m3，全部采用泵送商品混凝土施工。建筑高度168m，為福建省住宅最高樓。同時本工程是公司創福建省“閩江杯”工程，而C60高強混凝土施工質量較難控制，如何保證混凝土分項工程施工質量達到“閩江杯”標準，就成了本工程創優目標能否實現的關鍵。由此，為保證高強混凝土施工質量，公司決定通過QC小組活動，提高企業整體效益，達到創“閩江杯”工程的目標 。根據公司的要求，我項目部專門開展“提高C60高強混凝土施工質量”為課題的QC小組活動，經過PDCA循環活動，填補了我司在福州地區高強混凝土施工技術的空白，攻克本項目高強混凝土施工技術難關。二、小組簡介1、小組概況： QC小組概況表 表1小組名稱中建八局福州世茂茶亭國際花園儷園項目部QC小組成立時間2008年11月活動時間2008.11-2009.2 小組人數11注冊編號ZJBJ:2008-352-301#TQM教育人均25小時活動頻數月均2.5次合理化建議采納實施5條課題類型攻關型制表：全海建 日期：2008年11月2日2、小組分工 小組成員分工表 表2序號姓 名性別文化程度職 務組內職務組內分工1張華俊男本 科項目經理組 長組織協調2應國軍男本 科技術負責人副組長組織策劃3唐興榮男本 科質檢員組 員質量檢查4譚 琳女本 科資料員組 員資料整理5全海建男中 專試驗員組 員對策實施6王 亮男本 科施工員組 員對策實施7黃奎彰男本 科施工員組 員對策實施8周顯正男高 中班組長組 員對策實施9韓永祥男高 中班組長組 員對策實施10戈祥林男本 科公司總工顧 問技術指導11史振才男本 科項目顧問顧 問技術指導制表：王亮 日期：2008年11月2日三、課題選擇項目部質量目標：創“閩江杯”工程，履行公司質量方針“過程精品，品質重于泰山；中國建筑，服務跨越五洲。”1、選題理由（1）、作為中國建筑第八工程局有限公司在福州地區的形象工程，創優樹品牌、創精品拓展福州建筑市場。（2）、我司已向福州市、福建省工程質協申報優質工程，而混凝土分項工程是創優質工程過程中的重要組成部分，該分項工程必須達到優良追求卓越目標。（3）、C60混凝土因其高強性能，可以減少結構構件截面尺寸，增大建筑有效使用空間，從而節約土地、材料等資源，成功使用對提高我司在福州地區建筑施工技術水平有促進作用現狀需要。（4）、福州地區C60高強混凝土施工較少，工藝復雜，施工難度大，須靠自身技術力量摸索、掌握并完善技術要求。2、活動課題提高C60高強混凝土施工質量四、現狀調查1、調查一： 北京、廣東地區竣工的海文大廈工程、望京新城工程、臺商大廈工程、紫竹苑工程，其C60高強混凝土實體強度合格率與肉眼可見裂縫統計如下：C60高強混凝土實體強度合格率、裂縫統計表 表3工 程 名 稱實體強度合格率（）肉眼可見裂縫（條）備 注海文大廈工程9710實體強度合格率平 均96.75望京新城工程9615臺商大廈工程990紫 竹 苑工程950制表：黃奎彰 日期：2008年11月3日2、調查二：2008年11月我們組織全體組員對我局在北京、廣東地區以往竣工的高強混凝土結構內業資料進行分析，總檢點數500，不合格點110，其實體強度、裂縫等缺陷數據整理統計歸納如下（見表3）： 高強混凝土施工質量不良統計表 表4序號項 目 名 稱頻數（點）累計頻數（點）累積（%）1實體強度偏低545449.092裂 縫459990.003蜂窩麻面510494.554疏 松410898.185其 他211010000合 計110制表：應國軍 日期：2008 年11 月5日制圖：應國軍 日期：2008年11月5日 由此可見：“實體強度偏低”和“裂縫”的問題占總頻率的90%，為影響質量的兩個主要問題，應作為QC小組活動的任務重點加以解決。3、調查三：2008年11月6日對本項目已施工完的剪力墻進行強度實體回彈檢查過程中，實測74點，合格69點，合格率93.2%，合格率不高；肉眼可見裂縫有10處。五、設定目標1、目標設定：按照混凝土強度檢驗評定標準（ GBJ10787）、高強混凝土結構技術規程（CECS10499）、混凝土結構工程施工質量驗收規范（GB50204-2002）的要求，我們設定以下目標：目標一： C60高強混凝土實體強度合格率達到98%，評定合格。目標二： C60高強混凝土實體無肉眼可見裂縫。2、目標依據： 能否實現這個目標，小組進行了分析：本項目是公司在福州地區的形象工程、重點工程，公司領導高度重視，公司總工現場蹲點指導。優勢一：商品混凝土供應商，當地知名企業，技術設備雄厚，能提供良好的混凝土供應保障。優勢二：項目部管理人員及勞務隊參與過北京奧運等重大工程建設，具有很強的凝聚力和戰斗力。優勢三：廣東地區臺商大廈項目C60高強混凝土實體強度合格率達到99，評定合格，未出現肉眼可見的裂縫，經過努力可以實現本小組設定的目標。優勢四： 通過分析，可以看出，雖然目前本項目高強混凝土施工質量出現一定的不足，但我們在技術和操作水平上是具有優勢的，我們有信心，目標可以實現。六、分析原因2008年11月8日，小組成員針對“裂縫”、“實體強度”合格率偏低兩大問題進行探討，集思廣益，運用關聯圖尋找出以下9條末端因素。 圖2 實體強度合格率偏低、裂縫原因分析關聯圖 末端因素： 制圖：應國軍 日期2008年11月8日七、確定主要原因小組全體成員對9條末端因素逐一進行驗證，從中確認6條主要因素：表5末端因素一：泵車選型欠佳驗證時間200811.10確認方法調查分析負責人張華俊確認情況C60高強混凝土較常規混凝土膠凝材料比重大，粘性增加，與泵管管壁間的摩擦力增大，泵送需要更多的壓力貯備，本工程建筑高度168m，泵車壓力應為18Mpa，選用“中聯重科”生產的HBT80-18-132S泵車滿足要求。結 論非要因末端因素二：泵管承壓能力不足驗證時間200811.10確認方法調查分析負責人應國軍確認情況C60高強混凝土泵送過程會產生很大徑向力和橫向力，必須采用高壓泵管，現場泵管于08.11.8全部更換為高壓泵管。結 論非要因末端因素三：泵管布設欠妥驗證時間200811.10確認方法調查分析負責人史振才確認情況原先泵管布設路線彎頭有7個，經常發生堵管、爆管現象，影響工程工期及質量，需重新計算出泵管長度，制定可靠的方案。結 論要 因末端因素四：混凝土運輸時間太長驗證時間200811.10確認方法調查分析負責人王 亮確認情況C60高強混凝土擴展度較常規混凝土損失的快，混凝土運輸時間超過初凝時間（8h），即不利于泵送，也不利于工程質量，必須制定合理的運輸方案解決此問題。結 論要 因末端因素五：混凝土配合比設計不合理驗證時間200811.10確認方法現場驗證負責人全海建確認情況現所用C60高強混凝土配合比，不利于泵送，水化熱大，混凝土實體出現裂縫，強度偏低，應加以解決。結 論要 因末端因素六：鋼筋間距設計不合理驗證時間200811.10確認方法調查分析負責人戈祥林確認情況混凝土墻體縱向受力筋及水平分布筋的間距為200mm，應與設計院聯系調整其間距。結 論要 因末端因素七：模板拼縫不夠嚴密驗證時間200811.10確認方法現場驗證負責人黃奎彰確認情況立模前已在剪力墻位置地面上用砂漿作一層模板“導墻”，沿其上口粘雙面膠帶，并用膠帶紙將模板的轉角位置、板與板之間的縫隙封閉，模板拼縫已經嚴密，合格率100。結 論非要因末端因素八：高強混凝土施工方案不完善 驗證時間200811.10確認方法調查分析負責人應國軍確認情況高強混凝土施工方案未明確具體的混凝土振搗方式及養護方式，應重新修改并細化施工方案。結 論要 因末端因素九：砂石原材料不合格驗證時間200811.10確認方法現場驗證負責人黃奎彰確認情況C60高強混凝土所有砂石，抽查20批，合格17批，合格率85，應加強過程控制。結 論 要 因制表： 黃奎彰 日期：2008 年11 月10日小結：實體強度合格偏低、裂縫問題的要因如下： 高強混凝土施工方案不完善混凝土配合比設計不合理砂石原材料不合格鋼筋間距設計不合理泵管布設欠妥混凝土運輸時間太長八、制定對策針對以上要因，應用對策表制定對策措施（見表6）：對 策 表 表6序號要 因對 策目 標措 施責任人地點完成日期1高強混凝土施工方案不完善完善細化高強混凝土施工方案保證混凝土成品無裂縫，實體強度合格率達到98，評定合格。1、施工方案中應明確混凝土振搗方式及養護方式。2、實施過程中嚴格按照施工方案執行。應國軍施工現場08.11.152混凝土配合比設計不合理重新調整混凝土配合比設計保證混凝土可泵性，成品混凝土無裂縫，實體強度合格率達到98，評定合格。1、采用擴展度作為可泵行指標。2、降低水泥用量，不大于465 kg/m3。全海建攪拌站08.11.133砂石原材料不合格審查混凝土配合比對原材料的要求混凝土原材料合格率100%。混凝土原材料嚴格按照現行施工規范、規程的要求進行分批送檢，合格后方可投產使用。黃奎彰攪拌站08.11.134鋼筋間距設計不合理與設計院協商調整墻體縱向受力筋及水平分布筋的間距縱向受力筋及水平分布筋的間距控制在150mm以內。通過等面積鋼筋代換，將鋼筋直徑間距改小。戈祥林設計院08.11.135泵管布設欠妥計算泵管布置長度保證泵送成功率100%。按要求布置好水平管、垂直管及彎管走向。史振才施工現場08.11.156混凝土運輸時間太長合理確定C60高強混凝土攪拌時間和運輸方案。保證混凝土入泵前擴展度合格率100%。1、與攪拌站溝通確認混凝土站內攪拌時間；2、告知攪拌站車輛數量要求，并派專人對C60混凝土專用運輸車輛進行檢查；3、每一輛運輸車輛均安裝GPRS定位系統，隨時監控車輛位置。王亮施工現場08.11.13制表：王亮 日期：2008年11月11日九、對策實施實施一：完善細化高強混凝土施工方案項目經理張華俊召集小組骨干查閱匯總有關高強混凝土施工技術資料，同時學習借鑒我局北京、廣東地區高強混凝土施工經驗，并邀請公司總工戈祥林，進行技術指導，召開高強混凝土施工方案（編號：ZJBJ/SM-0814）論證審查會議，完善細化該方案，然后對QC小組全體成員以及高強混凝土施工操作者進行技術交底和專題培訓。其中召開技術交底會二次，高強混凝土施工專題培訓一次，通過教育使小組全體人員及高強混凝土施工操作者熟悉崗位操作要點，明確設計要求和規范規定。圖片1：施工方案論證審查會議 圖片2：高強混凝土施工專題培訓會議高強混凝土對振搗要求非常嚴格，欠振不能完全消除混凝土內部空隙，使得強度下降；過振會造成混凝土離析，同樣會使強度降低，每個振搗點安排施工員王亮或者黃奎彰進行全程監控，控制每次以1m為一個振搗層，每個振搗層以10s作為一個振搗周期，以無氣泡溢出為準，采用混凝土布料機進行均勻布料，以保證混凝土內部強度均勻，外表外光內實，混凝土骨料分布均勻，不產生裂縫。圖片3：剪力墻混凝土振搗 圖片4：剪力墻混凝土用布料機進行布料高強混凝土養護也非常重要，安排全海建負責混凝土養護工作，現場進行澆水養護，養護期限不少于14天，以保證混凝土表面濕潤為宜。圖片5：工人澆水養護混凝土 圖片6： 齡期到的混凝土進行實體回彈試驗實施效果：通過完善細化高強混凝土施工方案，明確了混凝土振搗方式及養護方法，使小組成員和操作者有章可循，混凝土實體強度合格率提高至90%，未出現肉眼可見裂縫。實施二：重新調整混凝土配合比設計通過試驗配置C60高強混凝土所用的水膠比（水與膠結料的重量比）采用0.250.42，所用的水泥量不大于465 kg/m3，水泥與摻合料的膠結材料總量不大于550 kg/m3。粉煤灰摻量不大于膠結材料總量的30。泵送混凝土的砂率3444，高效減水劑摻量為膠結材料總量的0.41.5。并采用擴展度作為評價可泵性能指標的原則。施工過程中，由試驗員全海建在現場對入泵前的每車混凝土進行擴展度試驗，其值在500600mm范圍內的方可入泵，此范圍以外的混凝土一律不許入泵。 圖片7： 調整后的混凝土配合比圖片8：監理與試驗員共同把關混凝土擴展度 圖片9： 入泵中的混凝土實施效果：混凝土配合比設計的重新調整，保證混凝土可泵性，混凝土成品無裂縫，實體強度合格率達到98，評定合格。實施三：審查混凝土配合比對原材料的要求按試驗室配置的C60高強混凝土配合比的要求，逐一對原材料進行審查，檢查其出廠合格證書和進場檢驗報告是否符合要求。混凝土原材料散裝水泥以500t為一驗收批，石子、砂以400m3為一驗收批，外加劑以10t為一驗收批。石子的檢測項目為顆粒級配、含泥量、泥塊含量及針、片狀含量檢驗、壓碎指標檢驗。砂的檢測項目為顆粒級配、含泥量、泥塊含量。并定時抽查現場實際使用材料，是否與試驗所用材料一樣。要求攪拌站生產室配合比操作臺，實施24小時輪流值班制度，保證生產混凝土配合比無異常情況發生。普 圖片10：普通混凝土所用石子 圖片11：高強混凝土所用石子圖片12：高強混凝土用砂 圖片13： 混凝土配合比控制平臺圖片14：混凝土生產線 圖片15： 混凝土試塊強度報告實施效果：通過嚴格審查混凝土配合比對原材料的要求，嚴把材料關，砂石等混凝土原材料合格率100，C60高強混凝土實體強度合格率有顯著提高，未出現肉眼可見裂縫。實施四：與設計院協商調整墻體縱向受力筋及水平分布筋的間距由公司總工戈祥林直接與設計院聯系，將原設計縱向受力筋與水平分布筋間距200mm，通過等面積代換改為150mm。并且嚴格要求墻體保護層厚度，迎水墻面鋼筋保護層厚度為45mm，非迎水墻面鋼筋保護層厚度為20mm。迎水墻面鋼筋外側另加一層8150鋼筋網片。圖片16：迎水墻面鋼筋外側鋼筋網片實施效果：剪刀墻縱向受力筋及水平分布筋的間距調整為150mm，以及迎水墻面鋼筋外側另加一層8150鋼筋網片，混凝土墻面未出現裂縫。實施五：計算泵管布置長度 由施工員黃奎彰專門負責指導工人現場組裝泵管，并遵循線路短、彎道少、管線布置橫平豎直的原則，計算好泵管布置長度，繪制好布管簡圖，列出各種管件、管連接環、彎管等的規格和數量，提出備件清單。水平管每隔10米用鋼筋支架固定，以便于排除堵管、裝拆和清洗管道；垂直管用預埋件固定在樓板頂留孔處。計算公式如下：1）、計算公式：(1) 泵車的最大輸送距離計算公式 Lmax = Pmax r / (2 (k1 + k2 (1 + t2/t1) V0) 0 k1=（3.00-0.01S）102 k2=（4.00-0.01S）102(2) 配管水平換算長度計算公式 L=(l1 + l2 + .) + k(h1 + h2 + .) + fm + bn1 + tn2式中： Lmax-泵最大水平輸送距離(m) Pmax-混凝土泵產生的最大出口壓力(Pa) r-混凝土輸送管半徑(mm) k1-粘著系數(Pa) k2-速度系數(Pa/m/s) t2/t1-分配切換時間與活塞推壓混凝土時間之比,一般取0.3 V0-混凝土拌合物在輸送管內的平均流速(m/s) 0-徑向壓力與軸向壓力之比,對普通混凝土取0.90。2）、計算參數： (1) 泵車的最大泵壓Pmax=18.00106(Pa) (2) 混凝土平均流速V0=0.56(m/s) (3) 混凝土坍落度S=200.00(mm)相當于擴展度550mm (4) 混凝土輸送管半徑r=62.50(mm) (5) 水平配管的總長度 l1 + l2 + .=120.00(m) (6) 垂直配管的總長度 h1 + h2 + .=180.00(m) (7) 軟管根數 m=0 (8) 彎管個數 n1=5 (9) 變徑管個數 n2=0 (10) 每米垂直管的換算長度 k=5.00(m) (11) 每米軟管的換算長度 f=20.00(m) (12) 每米彎管的換算長度 b=12.00(m) (13) 每米變徑管的換算長度 t=16.00(m)3）、計算結果： (1) 泵車最大輸送距離Lmax=1122.81m (2) 配管的水平換算長度 L=1080.00m經過計算得到最大水平輸送距離1122.81(m),大于配管的水平換算長度1080.00(m),所以滿足要求!圖片17：工人按要求在安裝泵管實施效果：通過計算泵管布置長度及合理的布置管道，C60高強混凝土具有良好的可泵性，泵送成功率100，未產生混凝土冷縫。實施六：合理確定C60高強混凝土攪拌時間，和運輸方案由公司總工戈祥林牽頭，小組成員與攪拌站試驗室多次進行溝通討論，確認了C60混凝土的攪拌時間為120s。通過計算確定了本項目C60混凝土需要運輸專用攪拌車13輛，并由材料設備部門對所有運輸車輛的性能進行了檢查，所有車輛配備GPRS定位系統。計算公式如下：1）、計算公式：(1) 泵車數量計算公式 N = qn / (qmax )(2) 每臺泵車需攪拌車數量 n1 = qm (60 l / v + t)/(60 Q) qm = qmax 式中： N-混凝土輸送泵車需用臺數 qn-混凝土澆筑數量(m3/h) qmax-混凝土輸送泵車最大排量(m3/h) -泵車作業效率,一般取0.5 -0 .7 n1-每臺泵車需配攪拌的數量 qm-泵車計劃排量(m3/h) Q-混凝土攪拌運輸車容量(m3) l-攪拌站到施工現場往返距離(km) v-攪拌運輸車車速(km/h),一般取30 t-一個運輸周期總的停車時間,(min) -配管條件系數,可取0.8 -0.92）、計算參數： (1) 混凝土澆灌量qn=40.00(m3/h) (2) 泵車最大排量qmax=79.00(m3/h) (3) 泵送作業效率=0.60 (4) 攪拌運輸車容量Q=9.00(m3) (5) 攪拌運輸車車速v=40.00(km/h) (6) 往返距離L=80.00(km) (7) 總停車時間t=45.00(min) (8) 配管條件系數=0.903）、計算結果： (1) 混凝土輸送泵車需臺數N=1(臺) (2) 每臺輸送泵需配備攪拌運輸車臺數n1=13(臺) (3) 共需配備攪拌運輸車:13(臺)由周顯正專人負責車輛運輸的調度組織，統一發號施令，現場隨時掌握運輸車輛動態。實施效果：攪拌站生產量能滿足現場泵送連續施工需要，運至現場泵送前的混凝土擴展度合格率100，具有可泵性能。十、效果檢查1、質量效果1）、2009年2月26日對已完成的C60高強混凝土進行檢查，總檢點數500，不合格14，其實體強度、裂縫等缺陷數據整理統計歸納如下（見表7）： 高強混凝土施工質量不良統計表 表7序號項 目 名 稱頻數（點）累計頻數（點）累積（%）1蜂窩麻面5535.72疏 松4964.33其 他31285.74實體強度偏低2141005裂 縫014100合 計14制表：應國軍 日期：2009年2 月26日2）、2009年2月26日止共澆搗完成C60混凝土4600m3，經過全部檢查，未出現肉眼可見裂縫，達到課題預期目標。3）、2009年2月26日按回彈法檢測混凝土抗壓強度技術規程（JGJ/T23-2001）的要求，對已施工完的剪刀墻混凝土進行強度實體回彈試驗，共檢查60個點，其實體強度合格率100%，評定合格，達到課題目標，具體數據見表8。剪力墻實體回彈強度匯總表 表8測 點強 度（Mpa）測 點強 度（Mpa）測 點強 度（Mpa）160216241602622263426136123624362464246244635652563456266826644664766276247638622862486596529604964106430655062116331625163126532635262136433645364146334655463156435635564166236625665176137605764186038655863196039645962206240626063剪力墻混凝土實體回彈合格率為100%制表：全海建 日期：2009年2月26日制圖：全海建 日期2009年2月26日圖片18：現場拆模后混凝土外觀2、經濟效益C60高強混凝土順利泵送，杜絕了堵管、爆管現象，縮短了工期；混凝土實體強度回彈合格率提高，未出現裂縫，保證了工程施工質量，從而均保證了工程的順利完成，按合同規定，工期提早或者推遲一天獎勵或處罰10萬元人民幣。C60高強混凝土的順利施工，節點提早工期3天，獲得業主獎勵30萬元。3、技術效益本次QC小組活動，成功解決了C60提高C60高強混凝土施工質量難題，為以后類似工程積累了經驗，同時培養了一批技術人才和有經驗的技術工人。4、社會效益通過本次QC小組活動，C60高強混凝土施工質量得到有效的控制，贏得了業主、監理的好評，為企業樹立了良好的社會形象，提高了建筑市場競爭能力。并且混凝土結構子分部工程質量評定已達到優良，為工程整體創福建省優質工程奠定良好的基礎。右圖片19：監理單位對高強混凝土工程評價證明影印件。 十一、鞏固措施1、我們將本次課題活動過程行之有效的措施和合理化建議上報公司，同時在公司技術部門的指導下，將其編制為高強混凝土施工作業指導書（ZJBJ/FJ-FA0905），經批準已在公司范圍推廣，為公司以后類似工程提供參考依據及經驗。2、2009年3月15日，對完成的C60混凝土實體進行檢查，其強度合格率為100，評定合格，未出現肉眼可見裂縫。 右圖片20：作業指導書影印件十二、總結及今后打算（1）、專業技術方面通過本次活動，小組成員努力學習，精心鉆研，熟練地掌握了高強混凝土施工技術，填補了我司在福州地區