提高清水混凝土觀感質量集團有限公司QC小組一、工程概況大連普灣工程項目管理公司寫字樓工程位于遼寧省大連市普灣新區三十里堡臨港工業區，為框架及框架-剪力墻工程，基礎采用獨立基礎與樁基礎聯合結構，建筑設計使用年限為50年，為一類高層辦公建筑，結構安全等級為二級，抗震設防烈度為8度，工程重要性等級為一級，場地等級為二級，地基等級為二級，地基基礎設計等級乙級，勘察等級為甲級。地上建筑面積3.78萬平方米，地下建筑面積1.1萬平方米，總建筑面積4.88萬m2，整體設1層地下車庫，主樓地上8層，總高度41.3米，輔樓地上3層，總高度14.33米。其中，南部為7-8層辦公樓；北部為報告廳1層、展廳3層、餐廳3層。開工日期為2010年12月15日，竣工日期為2011年12月14日，造價11,009.9萬元。根據我公司向甲方遞交的投標文件約定，該工程所有剪力墻均要求具有清水混凝土墻面效果。二、QC小組簡介本QC小組成立于2011年3月，小組成員共11名，其中教授級高級工程師1人，高級工程師1人，全部參加過TQC教育并取得合格證書。表1小組概況小組名稱大連阿爾濱集團有限公司魏勇QC小組平均TQC教育時間53小時課題類型現場型小組人數11人活動時間2011.3~2011.8小組成立時間2011.3.6小組注冊時間2011.3.6小組注冊編號A-QCG-1102課題名稱提高清水混凝土觀感質量課題注冊時間2011.3.7小組人員組成姓名職務學歷職稱組內分工魏勇集團技術中心主任雙碩士研究生博士在讀高級工程師組長：全面負責項目經理大學工程師副組長：具體組織與實施項目技術負責人大學教授級高級工程師副組長：技術方案編制與實施生產負責人大專工程師組員：施工現場管理控制質檢員大學工程師組員：質量分析、質量措施組織落實質檢員大學助理工程師組員：質量分析、質量措施組織落實施工員大專助理工程師組員：施工方案、技術交底組織落實安全員大專助理工程師組員：施工安全措施組織落實材料員大專工程師組員：施工材料組織落實資料員大專助理工程師組員：數據、資料的收集、記錄資料員大專技術員組員：施工資料整理制表：魏勇日期：2011年3月7日三、選題理由1、問題的提出清水混凝土又稱裝飾混凝土，即混凝土表面在拆除模板后不加以任何裝飾，直接以混凝土本身特有的原色傳遞出一種樸素的美。經過小組成員對本工程地下車庫A區（南部）剪力墻清水混凝土觀感質量行的實際抽查，發現清水混凝土外觀質量合格率僅為91.4%，距離公司技術質量部要求的清水混凝土外觀質量合格率不低于95%的指標還有很大差距（見表2），由于本工程剪力墻均要求具有清水混凝土墻面效果，所以，為了保證本工程創優目標的實現，必須嚴格保證剪力墻清水混凝土質量，這也是本工程要解決一個首要質量問題。表2剪力墻清水混凝土外觀質量情況調查表序號項目抽樣數（處）缺陷頻數（處）缺陷累計頻數（處）頻率（%）累計頻率（%）1封堵孔洞1244868681.181.12外表麻面8947.588.63外表掉皮61005.794.34外表起砂41043.898.15外表沾污21061.9100合計106---制表：魏勇日期：2011年3月10日2、課題的確定本工程的剪力墻之所以采用清水混凝土，是在滿足清水混凝土的內在質量要求的同時，更加看重其對外觀質量的要求。也就是說，清水混凝土表面比普通混凝土更加平整、顏色更加一致，且具有一定的光澤，很好地杜絕了蜂窩、麻面、孔洞、夾渣、疏松、裂縫等質量缺陷，沒有碰損和污染，對外形、外表的質量缺陷也有嚴格的控制要求，同時節約外加的表面抹灰等裝飾費用，體現“快、省、美”的優點。可以說，外觀質量是清水混凝土質量控制的難點，所以，為了確保清水混凝土施工質量，本QC小組決定把“提高清水混凝土觀感質量”作為本工程的活動課題。四、現狀調查為了進一步發現問題，小組成員對本工程地下車庫A區（南部）剪力墻清水混凝土觀感質量行了全程跟蹤、調查，共抽查了1244處，發現了106條缺陷，缺陷率為8.6%（見表3）。表3剪力墻清水混凝土外觀質量缺陷調查表序號項目抽樣數（處）缺陷頻數（處）缺陷累計頻數（處）頻率（%）累計頻率（%）1封堵孔洞1244868681.181.12外表麻面8947.588.63外表掉皮61005.794.34外表起砂41043.898.15外表沾污21061.9100合計106---制表：魏勇日期：2011年3月10日根據調查結果做出排列圖（見圖1），由排列圖可以看出，封堵清水混凝土模板體系對拉螺栓孔洞時形成的外表缺陷數占到總缺陷頻數的81.1%，為A類因素——關鍵的少數項，也就是說，封堵孔洞形成的缺陷是影響清水混凝土外觀質量的主要缺陷，如果能有效解決這個缺陷，則可大大提高清水混凝土外觀質量。頻數N頻數N94.3封堵孔洞的缺陷外表麻面外表掉皮外表起砂外表沾污8642100806020010304050709010688.698.1累計頻率（%）10080604020010305070908681.1=106圖1清水混凝土外觀質量的缺陷排列圖制圖：魏勇日期：2011年3月11日五、設定目標1、目標值將清水混凝土外觀質量的缺陷率由8.6%降低到5%以下，以提高清水混凝土外觀質量。2、目標設定的依據（1）由于填補大模板對拉螺栓拆除后所形成的孔洞的缺陷頻數占到總缺陷頻數的81.1%，即使在維持其它項缺陷率不變化的前提下，若使清水混凝土外觀質量的缺陷率由8.6%降低到5%以下，則應使填補孔洞的缺陷率至少降低為：{1-[(5%/8.6%-18.9%)/81.1%]}×100％=51.6%，而一旦找到了問題的癥結所在，解決掉52%是很可能實現的；（2）由于公司狠抓質量工作，技術質量部對清水混凝土外觀質量設定的合格率不小于95%，所以，必須要設定這個目標；（3）小組成員構成合理，人員的專業素質和業務能力都很強，本QC小組組長為博士在讀、具有雙碩士研究生學歷的企業技術中心主任，副組長、技術負責人為資深的“魯班獎”工程評委專家組組長，副組長、項目經理為曾被評為“全國優秀項目經理”，其它成員均為公司的業務骨干，大家對實現目標充滿了信心；（4）該課題已列入企業技術中心年度科研計劃，技術中心有專項科研經費，并從人力、物力、財力等各種資源上給予充分保障。綜上所述，設定的目標是可行的。六、分析原因針對封堵孔洞的缺陷，我們小組成員從人、機、料、法、環、測等六個方面入手，進行了細致分析，共找到10條末端原因（見圖2）。環環法測封堵孔洞的缺陷人料機螺栓孔徑過大螺栓與大鋼模板是配套的Q235A鋼螺栓直徑無法變小微膨脹劑計量不精確交底不明確封堵砂漿拌制不規范原材料把關不嚴責任心不強封堵砂漿色差大選料不當水泥批號不對微膨脹劑摻量不足砂漿補償收縮量不足封堵砂漿表面有收縮凹陷、裂縫養護不好孔洞事先潤濕不夠養護時間不足兩天噴水量不足封堵砂漿表面有收縮凹陷、裂縫外界溫度高螺栓孔排布不合理事先規劃沒做好圖2封堵孔洞形成的缺陷的因果圖制圖：魏勇日期：2011年3月13日七、確定主要原因針對末端原因，小組成員分工運用現場調查的方法，通過實際測量、測試取得第一手數據資料，在此基礎上進行進一步分析、確認，從而準確地判定末端原因的屬性（見表4）。表4要因確認表序號末端原因確認方法負責人完成時間確認內容要因判定1交底不明確現場調查2011.3.17技術交底缺少針對性，沒有充分考慮封堵砂漿拌和質量對封堵后的外觀質量的影響。責令技術人員立即整改。非要因2責任心不強現場調查2011.3.17封堵砂漿未嚴格按與混凝土同配比拌制，操作、檢查人員責任心均不強。及時進行批評、教育，提高其責任心。非要因3Q235A鋼螺栓直徑無法變小現場調查2011.3.17對拉螺栓與鋼制大模板是配套的，其材質、抗拉強度決定了其直徑無法變小，導致螺栓孔洞直徑大。要因4微膨脹劑摻量不足現場調查2011.3.17微膨脹劑計量不準確，劑量偏少，導致實際摻量不足。要因5水泥批號不對現場調查2011.3.17現場拌制封堵砂漿時，所選用的水泥與混凝土的水泥不是同一批號。要因6噴水量不足現場調查2011.3.17孔洞封堵時，混凝土表面已涂刷完養護劑，因而未對封堵砂漿及時噴水養護。責令工人及時做好噴水養護。非要因7養護時間不足兩天現場調查2011.3.17對孔洞砂漿的噴水養護時間過短，且時間間隔過長。責令工人嚴格按交底要求的時間及方法進行養護。非要因8孔洞事先潤濕不夠現場調查2011.3.17孔洞封堵砂漿前，沒有對其用水進行充分潤濕，導致封堵后砂漿失水，使得砂漿與孔洞壁之間粘結不密實。責令工人封堵孔洞前，用水對其進行充分潤濕。非要因9外界溫度高現場調查2011.3.17由于外界溫度高，封堵砂漿內部與外界溫差過大，砂漿硬化過程中，形成裂縫。要求工人加強對封堵后的砂漿表面進行有效地養護。非要因10事先規劃沒做好現場調查2011.3.17孔洞排布時，沒有充分考慮整體協調、美觀。要求技術人員事先規劃好裝飾孔位置，使孔洞排布協調、美觀。非要因制表：魏勇日期：2011年3月14日八、制定對策針對判定的三條要因，經小組成員仔細研究后，逐一制定對策（見表5）。表5對策措施表序號要因對策目標措施地點負責人完成期限1Q235A鋼螺栓直徑無法變小減小鋼模板對拉螺栓的直徑使孔洞直徑比原來至少減少50%利用等強度代換原理，采用高抗拉強度的材料制作對拉系統現場2011.3.222微膨脹劑摻量不足確保微膨脹劑摻量準確微膨脹劑摻量誤差控制在±2以內規范微膨脹劑的計量、摻加方法，避免微膨脹劑摻量不足。現場2011.3.223水泥批號不對采用與混凝土同批號的水泥封堵砂漿與混凝土無色差。直接由混凝土攪拌站提供與混凝土同批號的水泥并正確拌制現場2011.3.22制表：魏勇日期：2011年3月18日九、對策實施1、實施一：減小鋼模板對拉螺栓的直徑原有的對拉螺栓材質為Q235A鋼（3號鋼），抗拉強度為170N/mm2，保守估算，按其直徑為30mm，則最大承載力為120.105KN，如果減小對拉螺栓直徑，只能利用等強度代換原理，采用高抗拉強度的材料制作對拉系統以代替原有對拉螺栓。經查材料手冊發現，規格為1×7、直徑為9.5mm的鋼絞線，其直徑只為3號鋼對拉螺栓直徑的1/3.3、抗拉強度為1860~2060N/mm2、最大承載力可達131.744~145.943KN，完全可以滿足抗拉強度要求。由于本企業技術中心已經有自主研發的專利技術——一種大模板對拉鋼絞線（該專利已被國家知識產權局授權，專利號為：ZL200820232295.5），經過小組成員仔細研究并與加工廠深入討論后，在多次試驗的基礎上，根據該專利技術制造出了一種可行性強的大鋼模板對拉絞線系統實物（見圖3~6）。該系統由墊板、帶內螺紋的張拉套筒、帶外螺紋的錨筒、帶內螺紋的擠壓套筒、錐形夾片、鋼絞線、塑料護套等組成。通過鋼鉸線兩端錨固系統張拉鋼絞線，使大模板系統能夠有效承受混凝土在澆筑過程中產生的側壓力，模板內側設梯子鋼筋，以控制混凝土剪力墻厚度及鋼筋保護層厚度。該系統的工作原理是，大模板安裝定位后，將穿好護套的對拉鋼絞線沿大模板上的對拉孔穿過，先將外側錨固系統穿在鋼絞線的一端并緊固，然后將內側錨固系統穿在鋼絞線的另一端，根據模板內側厚度要求，拉緊鋼絞線并擰緊錨固系統。混凝土拆模時，先將錨固系統松開、擰下，然后將鋼絞線抽出并重復利用，護套殘留在混凝土內，由于所產生的孔洞很小（直徑只有10mm），可以通過注漿方式填補孔洞，表面觀感好。較目前采用的對拉螺栓而言，本對拉鋼絞線所形成的孔徑小，能夠顯著減少混凝土表面修補量和觀感缺陷，提高修補工作效率。下面結合圖3~6對該對拉鋼絞線系統做進一步說明。由圖3~6可知，先將8鋼絞線表面涂抹9潤滑油，套上10護套，然后將其一端依次穿入1墊板、2帶內螺紋的張拉套筒、3帶外螺紋的錨筒、5錐形夾片、4帶內螺紋的擠壓套筒，擰緊3帶外螺紋的錨筒與4帶內螺紋的擠壓套筒，使5錐形夾片夾緊6對拉鋼絞線，將其另一端穿入7模板的對拉孔，重復上述程序，將6對拉鋼絞線另一端的錨固系統安裝好，擰動2帶內螺紋的張拉套筒，使對拉鋼絞線繃緊，以承受澆筑混凝土時對模板體系產生的側壓力。模板拆除時，先將錨固系統松開、擰下，然后將鋼絞線抽出并重復利用，護套殘留在混凝土內，由于所產生的孔洞很小（直徑只有10mm），可以通過注漿方式填補孔洞，表面觀感好。11234567圖3安裝后的剖面圖制圖：魏勇日期：2011年3月22日圖4錐形夾片的平面圖圖5錐形夾片的側面圖898910圖6鋼絞線的平面圖制圖：魏勇日期：2011年3月22日附圖說明：1-墊板；2-帶內螺紋的張拉套筒；3-帶外螺紋的錨筒；4-帶內螺紋的擠壓套筒；5-錐形夾片；6-對拉鋼絞線；7-模板；8-鋼絞線；9-潤滑油；10-護套。小組成員組織施工作業人員按照實施一的辦法支設了模板，待折模后立即對實施效果進行了驗證（見表6），結果表明，對拉鋼絞線形成的孔洞直徑僅為10mm，遠遠小于常規方法中對拉螺栓所形成的孔洞直徑（20mm~30mm）。表6實施驗證表孔洞數（個）平均直徑（mm）實際最大誤差（mm）地點負責人完成期限35100，+1.2現場魏勇2011.3.22制表：魏勇日期：2011年4月4日2、實施二：確保微膨脹劑摻量準確封堵砂漿中所摻加的微膨脹劑采用無水硫鋁酸鈣，其摻量占膠凝材料質量（指水泥及摻加料質量總和）13%，摻加量的允許偏差為±2%。對微膨脹劑的計量裝置應定期校驗，使用前應進行零點校核，以保持計量準確。根據每次拌制的封堵砂漿量來確定微膨脹劑的用量，并事先計量好，放入袋子中并計數，當不足1袋時，必須按實際量稱量計量，并在袋子表面標明質量。折模后立即對孔洞的封堵效果進行了驗證（見表7），結果表明，封堵砂漿無收縮裂縫，表面既無凸起，也無凹陷，與混凝土表面平整一致，證明微膨劑計量準確，摻量恰當。表7實施驗證表孔洞封堵數（個）收縮裂縫數（個）表面凸起數（個）凹陷數（個）地點負責人完成期限35000現場劉顯全2011.4.4制表：魏勇日期：2011年4月4日3、實施三：采用與混凝土同批號的水泥并正確拌制拌制封堵砂漿時必須采用與混凝土同批號的水泥，此措施應明確告知混凝土攪拌站并要求其嚴格執行。當砂漿由現場拌制時，由攪拌站及時供應同批號的水泥。微膨脹劑投入攪拌機的順序應事先規定，投入時應避免微膨脹劑在中途的附著、固結，在攪拌機內的砂漿未全部排出的情況下，不得投入新料。封堵砂漿的攪拌必須充分、均勻，對于預拌的砂漿，其攪拌時間與普通砂漿相同，對于現場拌制的砂漿的攪拌時間要比普通砂漿延長30S以上。此項實施負責人李有季在攪拌站，現場監督供應方使用與墻體混凝土同批號的水泥來拌制封堵砂漿，用于孔洞的封堵。經驗證，孔洞封堵后的砂漿與墻體混凝土無任何色差。十、效果檢查本工程地下車庫B區（北部）剪力墻于2011年3月28日按照本成果實施方法進行了施工，在墻體養護達到7天后，對清水混凝土墻體的觀感質量進行了檢查。因為封堵了716個孔洞，所以，檢查點以每個孔洞為中心，均勻設了716個檢查區域，共發現12處缺陷點，其中，孔洞封堵的缺陷數為0，被完全解決了，清水混凝土觀感質量的缺陷率由8.6%降低到1.6%，圓滿地實現了設定的目標（缺陷率由8.6%降低到5%以下，見表8）。在地上結構剪力墻混凝土施工中，采用此成果技術，使清水混凝土觀感質量得到了大幅度地提高，完全解決了封堵對拉螺栓孔洞所形成的外觀質量缺陷。表8實施效果調查表序號項目抽樣數（處）缺陷頻數（處）缺陷累計頻數（處）頻率（%）累計頻率（%）1封堵孔洞74600002外表麻面5541.741.73外表掉皮4933.3754外表起砂21116.791.75外表沾污1128.3100合計12---制表：魏勇日期：2011年4月7日圖6實施前后效果對比圖（單位：%）制圖：魏勇日期：2011年8月8日經對實施效果檢查證明，本次活動是成功的，本小組圓滿地完成了本課題預定的目標。十一、鞏固措施通過本次QC小組活動，我們實現了預期的目標。該成果亦被評為集團公司2011年度QC成果一等獎。為了鞏固小組活動成果，我們對本次活動成果加以提煉、歸納，形成了集團公司的《大模板對拉鋼絞線作業指導書》，經企業技術中心審核、總工程師審批后，形成集團公司基礎性施工指導文件，下發給各分公司、項目部，并在類似工程中得到了推廣應用，其中對應用的5個工程共176個點進行了抽查（見表9），混凝土外觀質量合格率為96.1%，大于公司技術質量部規定的不低于95%的要求，證明本成果推廣應用效果不錯。本成果所應用的專利技術證書見圖8，專利號為：Z