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中建海峡建设发展有限公司泉州分公司QC小组 确保丰水地区复杂结构大体积 CSCEC stralt construction and Development co.,Ltd 筏板施工质量 撰稿人：胡时发 发布人：杨泽毅 中建海峡建设发展有限公司泉州世界贸易中心QC小组 二一三年一月一、 课题背景 1.课题简介筏板大体积混凝土质量问题危害大，轻者影响工程使用寿命，严重会影响人们的生活生产安全。如下所示，为某工程地下室底板出现大面积裂缝，产生渗水的问题，严重影响工程质量且造成巨大经济损失。 图二 地下室底板裂缝渗水图一 地下室底板裂缝渗水 2.工程概况泉州世界贸易中心工程，建筑总高度为202.8 米。其地下室底板与承台、筏板连成一体；主楼筏板厚度达3米，局部电梯基坑深度达7.7米；混凝土一次性浇筑总量约为12000，在泉州市同类工程中居首位。为确保工程质量，项目部特成立QC小组，以攻克施工中的难题。 202.8m图四 A1地块效果图图三 A1地块立面图二、 小组概况 1、小组简介 表1 小组名称：泉州世界贸易中心A1地块QC小组成立时间：2012年3月13日课题:确保丰水地区复杂结构大体积筏板施工质量本次活动时间：2012.3.13-2012.9.30课题类型： 现场型注册时间2012年3月课题注册号：CSCEC7bc：2012-003-002#小组人数： 8人活动频率：3次/月合理化建议：采纳实施3条 制表人：杨泽毅 制表日期：2012年03月15日 2、小组成员概况 表2 姓名性别职务学历组内职务组内分工活动次数QC培训平均课时胡时发男质量总监本科组长策划、方案制定1848小时章涛男项目经理本科副组长全面负责20周黑撇男项目总工本科副组长资源调配、实施18杨挺杰男执行经理本科组员方案实施18杨泽毅男施工员本科组员资料整理17郭琴女商务经理本科组员数据整理20曾广智男施工员本科组员现场调查20黄春松男班组长高中组员现场实施20吴平春男公司总工本科顾问技术指导3张书锋男技术部经理本科顾问技术指导3陈仕源男分公司总工本科顾问技术指导3组内制度： 1、每月活动至少3次，每次活动时间不得小于3小时； 2、定期组织成员学习，坚持按PDCA循环程序办事；3、随时做好QC活动记录，积累原始资料。 制表人：杨泽毅 制表日期：2012年03月15日 筏板质量问题将会对建筑物的使用功能造成影响，轻者影响工程使用寿命,严重会影响人们的生活生产安全.理由一：质量问题危害大据调查采用补漏、补强的方法进行裂缝修补费用极高，降低筏板混凝土裂缝的产生，可以减少大量不必要的费用。理由二：修补费用高本工程为泉州市标志性建筑，工程质量的好坏直接关系到我公司在泉州地区的声誉。理由三：社会效应本着与业主的长期合作，并树立公司形象，公司要求本工程必须创省优“闽江杯”。理由四：合同约定三、 选课理由确保丰水地区复杂结构大体积筏板施工质量四、 现状调查 为保证筏板大体积混凝土施工质量并确定活动目标，小组成员于2012年4月11日对筏板混凝土施工难点、工程进度及同类工程施工问题进行为期5天的详细调查分析，具体情况如下： 调查一、本工程地下室承台与筏板连成一体，具有深、大、难的特点。 7.7m基坑现场图（1）深：筏板厚度3m，局部电梯井、集水坑下沉2m4m；局部电梯井基坑最深达7.7m。图五 电梯井大承台（2）大：主楼筏板基坑面积约为:3925，混凝土浇筑总量约为1.2万，一次浇捣混凝土量大。混凝土水化热大，内部水化热不易散发，据大体积混凝土计算方案可知筏板内部混凝土温度将高达约60，混凝土内外温差大，及易产生温度裂缝。图六 基坑示意图图七 温度计算书（3） 难：本工程基坑周边场地狭小，泵送车、商品混凝土车等机械摆放空间有限； 筏板结构复杂，浇捣极为不便； 毗邻晋江，处于丰水地区，地下水位高。 晋江图八 周边场地示意图调查二：针对本工程基础筏板混凝土浇筑量大的特点，小组成员对福建省同类工程大体积混凝土施工的质量情况进行调查，并对可能导致混凝土裂缝因素进行了深入分析，共收集到118条信息，小组对所收集的数据进行分类、统计整理，制成统计表与排列图： 大体积混凝土裂缝原因调查表 表3序号检查项目频数频率%累计频数%1温度裂缝5244.1%44.1%2干缩裂缝4538.1%82.2%3不均匀沉降1613.5%95.7%4湿迹32.6%98.3%5表面平整度差10.85%99.15%6其他质量问题10.85%100%合计： 118100%100% 制表人：郭琴 日期：2012年4月29日利用以上问题统计表对收集到的信息进行统计分析，并绘制出排列图，如下：累计频率（%）频数（点）10099%98.3%N=11811895.7%1009082.2%868044.1%52706056164528404232014湿迹表面平整度110不均匀沉降产生的裂缝干缩裂缝温度裂缝其他图九 问题排列图 制图人：杨泽毅 时间：2012年4月29日 通过“调查二”排列图可以看到，混凝土温度裂缝和干缩裂缝占混凝土裂缝频率的82.2%，因此小组成员一致认为，控制了混凝土温度裂缝和干缩裂缝便可有效的降低混凝土裂缝率。调查三：小组成员对福建省同类工程大体积混凝土施工的质量情况进行调查，按每100为单位现场进行实测得出目前大体积混凝土裂缝累计长度为：8m/100，其中有害裂缝为1m/100。汇总如下：筏板大体积混凝土裂缝率调查表（按每100为单位计算） 表4 序号工程名称裂缝累计长度（宽度0.2mm）（宽度0.2mm）混凝土裂缝频率混凝土裂缝频率（宽度0.2mm）1福州某商住楼818m/1001m/1002晋江某广场商住楼919m/1001m/1003泉州某广场商住楼717m/1001m/1004长乐某天城商住楼919m/1001m/1005罗源某厂房设备基础808m/1000m/1006石狮某综合办公楼717m/1001m/1007安溪某酒店办公楼919m/1001m/1008福州某金融中心727m/1002m/100平均裂缝率： 8m/1001m/100 制表人：郭琴 日期：2012.05.01五、目标设定及依据1、目标确定2012年5月26日QC小组根椐现状调查后分析总结的数据对本次活动目标进行反复的论证，将小组的活动目标定为：筏板大体积混凝土裂缝率从8m/100降低到5m/100以下，杜绝宽度大于0.2mm的裂缝产生。8m/10010m/100 当 前 裂 缝 长 度目 标5m/1005m/100图十 当前与目标裂缝率柱状图 制图人：杨泽毅 日期：2012年05月02日2、确定活动目标的依据： 依据一：本工程是重点工程，为确保本工程质量，公司在资金、技术力量及外部协调上给予大力支持。 依据二：本工程选择的施工班组是有混凝土施工丰富经验的施工班组，小组成员及施工班组成员有良好的团队协作及沟通精神。依据三：小组成员对福建省内大体积筏板混凝土基础产生的裂缝进行调查，共调查8个工程（见下表），发现几家单位的施工的质量情况波动较大，但仍然存在施工技术水平较好的单位，统计如下：混凝土最低裂缝值控制在6.8m/100，与小组设定的目标值仅差1.8m/100。 各项目裂缝率表 表5序号工程名称混凝土裂缝率（%）6.8m/1001.8m/1005m/100最 低裂 缝 长 度目 标1福州世贸商住楼8m/1002晋江某广场商住楼9m/1003泉州某广场商住楼7m/1004泉州海景某商住楼6.8m/1005罗源某厂房设备基础8m/1006石狮某综合办公楼7m/1007安溪某酒店办公楼9m/1008福州某金融中心7m/100制表人：胡时发 日期：2012年5月28日因此小组成员认为：通过施工过程中的努力与控制，活动目标一定能够实现！六、原因分析QC小组针对从排列图中得出的主要问题，2012年6月多次召开了会议，进行了多次讨论，广泛收集现场各级工程技术专家、质量检查员、班组长、现场工人的意见，集思广益、互相启发、互相补充得出关联图：30岗前未培训未建立岗 位责任制抹光机配置不足测温工艺落后施工人员责任心不强工人操作水平低二次抹面不及时养护不到位测温不到位混凝土浇捣 方案不完善混凝土干缩裂缝 混凝土温度裂缝水化热不易散发夏季施工，表面水分蒸发快内外温差大水灰比过大原材料未经遮阳降温处理混凝土入模温度高混凝土级配不合理控温措施不到位 承台积水严重图十一 关联图 制图人：杨泽毅 日期：2012年6月16日说明：图中带的为末端因素，共十条末端因素小组通过关联图理出了相互之间的关系，并从中找出十条末端因素并制定了要因确认计划表如下： 末端因素确认表 表6序号末端因素确认的依据及标准确认时间因素1未建立岗位责任制按公司的规章制度要求，制定管理人员进行岗位责任表。2012-07-02因素2岗前未培训 按公司的规章制度要求，对项目部管理人员及施工班组进行培训指导2012-07-02因素3振动棒、抹光机配置不足是否根据混凝土浇捣量配置施工器具2012-07-03因素4原材料未经遮阳降温处理 对商品混凝土站进行考察2012-07-03因素5混凝土级配不合理是否符合硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥(GBl75)标准2012-07-03因素6未采取有效的控温方法控温方法是否达到现场要求2012-07-04因素7混凝土浇捣方案不完善是否满足筏板混凝土施工要求2012-07-04因素8养护不当是否严格按照混凝土结构工程质量验收规范GB 50204-20022012-07-05因素9测温工艺落后测温数据是否及时准确2012-07-05因素10承台积水严重混凝土浇捣前水是否抽干2012-07-05制表人：杨挺杰 日期：2012.07.01七、要因确认QC小组针对以上10条末端因素进行分析，验证，并进行要因确认，见下表：确认一 表7末端因素未建立岗位责任制确认时间2012-07-02确认人章涛确认方法调查分析分析、验证 项目针对筏板大体积混凝土的施工建立了一套完整的岗位责任制。详细的规定了相关人员的岗位职责。并组织培训、学习，明确各管理人员的质量责任，本着谁施工，谁负责，谁管理，谁落实的责任精神，共同把好工程质量关。 确认结论非要因制表人：杨挺杰 日期：2012.07.03 确认二 表8末端因素岗前未培训确认时间2012-07-02确认人周黑撇确认方法调查分析分析、验证本工程有强大的技术团队、技术成熟，经验丰富的施工人员，在工程施工前技术人员已进行系统完整的技术交底。为进一步保证交底效果，QC小组对我项目部的主要技术人员和操作人员对大体积混凝土施工技术控制要点知识进行问卷考核，考核人数20人。合格19人，合格率95%。 确认结论 非要因制表人：胡时发 日期：2012.07.03 确认三 表9末端因素 抹光机配置不足确认时间2012-07-03确认人胡友冰确认方法现场验证分析、验证 筏板大体积混凝土浇筑量达1.2万m，多台泵车同时浇筑，若施工器具配置不足，容易出现以下问题：1、 混凝土振捣不密实，出现蜂窝麻面等混凝土缺陷；2、 二次抹面不到位，混凝土表面出现干缩裂缝。项目部要求混凝土浇捣时班组应有足够的人员和施工器具。确认结论 非要因制表人：杨挺杰 日期：2012.07.04 确认四 表10末端因素原材料未经遮阳降温处理确认时间2012-07-03确认人杨泽毅确认方法现场验证分析、验证 针对夏季施工，天气炎热，混凝土施工时易产生入模温度过高，加速混凝土放热，提高混凝土内部温升速率和温度峰值，加大温度应力，增加开裂风险，项目部与商品混凝土站提前沟通，并采取了以下措施确保混凝土入模温度符合要求：（1）商品混凝土站对堆场砂石进行降温处理，搭棚遮阳；（4）现场设专人负责对商混车进行抽检，并记录温度，若温度超过26，必须进行降温处理。原材料未经遮阳降温处理确定为为非要因。确认结论非要因制表人：杨泽毅 日期：2012.07.04 确认五 表11末端因素混凝土级配不合理确认时间2012-07-03确认人胡时发确认方法现场验证分析、验证 商混站配合项目对混凝土原材料进行检测、级配，并优化出最佳配合比，混凝土的坍落度控制在120150mm，尽量的降低了水泥的用量，以降低水泥水化热及温度峰值。 确认结论 非要因制表人：周黑撇 日期：2012.07.04 确认六 表12末端因素未采取有效的控温方法确认时间2012-07-04确认人周黑撇确认方法调查分析分析、验证 筏板混凝土浇筑厚度最小3000mm，混凝土水化热大，内部水化热不易散发，对混凝土内部温度计算，计算书如图。 经计算得出混凝土内部温度远大于外部温度，若不采取有效的控温措施，将造成温度裂缝的产生，因此未采取有效的控温措施是主要因素。确认结论 要因 制表人：曾广智 日期：2012.07.05 确认七 表13末端因素混凝土浇捣方案不完善确认时间2012-07-04确认人周黑撇确认方法现场验证分析、验证 本工程基坑面积狭小，筏板深度达3m，局部电梯井深度达到7.7m；浇捣工艺不符合要求，会导致混凝土振捣不密实，且混凝土内部水化热无法及时散发，将导致混凝土内部温度累加，造成内外温差过大，混凝土容易产生温度裂缝。因此混凝土浇捣工艺是筏板混凝土施工中控制裂缝产生的要因。确认结论 要因制表人：胡时发 日期：2012.07.05 确认八 表14末端因素养护不当确认时间2012-07-05确认人杨泽毅确认方法调查分析分析、验证 本工程筏板筏板混凝土施工正值七月，气候炎热、空气干燥，项目采取以下措施：（1） 在筏板混凝土终凝后对筏板进行砌砖蓄水；（2） 在其表面用塑料薄膜覆盖，然后毛毯保温层，进行混凝土蓄热保温保湿养护；（3） 安排施工人员现场检查。因此养护不及时出现的干缩裂缝将大大减少，所以确定为非要因。确认结论 非要因制表人：杨泽毅 日期：2012.07.05 确认九 表15末端因素测温工艺落后确认时间2012-07-05确认人胡时发确认方法调查分析分析、验证为了及时掌握筏板大体积混凝土水化热的大小，不同深度温度场升降的变化规律，随时监测混凝土内部温度情况，以便采取相应的技术措施，确保工程质量，本工程在混凝土内不同部位埋设铜-康铜热电偶，用全自动微热温度数据采集仪及打印设备，进行施工全过程的跟踪和监测。并由有资质的温测公司来进行。确认结论 非要因 制表人:胡时发 制表日期2012.07.6 确认十 表16末端因素承台积水严重确认时间2012-07-05确认人胡时发确认方法调查分析分析、验证 在土方开挖后，正直7月雨季，晋江水位上涨，且电梯基坑坑底标高低于晋江河床，坑底涌水。基坑在施工时，承台内部积水严重，若无有效排水措施，将导致下一道工序无法实施，且承台内积水若未排干就进行混凝土浇筑，会导致混凝土水灰比变大，造成干缩裂缝的产生。 要因确认结论 制表人:胡时发 制表日期2012.07.6 通过分析，确定了以下3个要因： 要因一 ：承台积水严重 要因二 ：未采取有效控温方法； 要因三 ：混凝土浇捣方案不完善。八、制定对策 根据分析结果QC小组针对确定的三个要因进行对策制定如下： 对策表 表17序号要 因对 策目 标 措 施实施地点负责人日 期1承台积水严重改进排水措施7天内完成承台抽水工作增设降水井点会议室现场杨挺杰杨泽毅2012-07-122未采取有效的控温方法采用内降外保降低内外温差混凝土内外温差25。（1）采用冷却循环系统降低大体积混凝土内部温度（2）采用混凝土表面覆盖塑料薄膜及毛毯进行保温会议室现场周黑撇胡时发2012-07-133 混凝土浇捣方案不完善改善混凝土浇捣方案内外温差控制在25以内。（1) 针对电梯井承台采用分二层浇捣（2) 确定合理的浇捣顺序 会议室现场胡时发杨泽毅2012-07-13 制表人：杨泽毅 日期：2012.07.14 九、 对策实施与效果检查 为保证大体积混凝土施工质量，我QC小组于2012年7月15日组织所有管理人员及班组主要成员对周边同类工程进行考察，并召开研讨会对考察问题互相探讨、认真分析。图十三 召开研讨会图十二 领导亲临现场指导实施一、改进排水措施 电梯基坑坑底标高低于晋江河床，坑底涌水。基坑在施工时，积水严重，采用5台抽水泵同时抽水。水抽至下层电梯基坑时，无法将水排干，水位保持不变。水泵1水泵2水泵3水泵4水泵5图十四 水泵抽水示意图经调查，产生这个现象的原因水泵抽水的速率低于出水速率。经讨对策制定中方案对比，觉定在基坑冒水点处增设降水井，在实施初期效果一般，小组成员在现场寻找原因，并翻阅岩土工程勘查报告得出：（1）地下水位高；（2） 降水井管埋设深度不够，深度未达到粉质粘土层，水从边缘冒出，水泵无法有效抽水。 经讨论，决定加大降水井管埋深，但是实施后效果还是不明显，小组成员再次分析总结出由于降水井管蓄水量小，地下水出水速度还是大于抽水速度。 针对蓄水量小的问题，我们利用废弃油桶制作了一个简易的蓄水箱，将降水井的水集中到水箱，最后经过计算改善蓄水池，增加容积，提高水泵抽水效率，效果明显。图十五 集水井示意图实施小结：（1）在5天内完成抽水工作，节约了工期，降低了抽水的费用。 （2）坑底积水问题得到了解决，确保了水灰比不变。 （3）减少了劳动力和能源的消耗，实现了实现了节能的目标。图十六 抽水后的效果图实施二、采用“内降外保”降低内外温差 QC小组经过讨论研究，得出以下结论：经计算可知混凝土内外温差为50，远大于规范要求的25以内，故需采用冷却循环系统降低大体积混凝土内外温差。但是传统的冷却循环系统无法保证控温效果达到最佳，且控温的时间较长，由于工期紧，为缩短温控时间，本工程综合采取 “内降外保” 措施共同控制。1、采用冷却循环系统降低大体积混凝土内部温度冷却水管采用DN40钢管，每路水管各配一台水泵（可选择立式离心泵或潜水泵）。要求水流方向可转换，水流方向切换原理图见图十七。图十七 水流方向切换原理图（1）确定冷却循环系统的布置原则本工程在筏板的厚度中心平面布置二层冷却水管网（分布在筏板设计的温度抗裂筋网片附近）。遇电梯井、集水坑时，冷却水管向下往电梯井、集水坑下筏板厚度中心绕行。图十八 冷却水管布置图片图十九 遇电梯井、集水坑绕行图片冷却循环系统分为9个回路，每路水管总长控制在400450米。冷却水管网布置如图：图二十 筏板大体积降温冷却水管平面布置图（2）循环系统的运行主楼筏板东侧分别设二个冷却水池，净空尺寸均为300040001000mm。共配五台水泵（电动多级离心清水泵，100mm扬程12m以上）。图二十一 水箱示意图混凝土覆盖冷却水管后，即可开始进行通水降温，循环后的热水可直接回流到水池，以调节水池内水温，也可引到承台表面作养护水。根据实际温度监测情况，各路管网每隔一段时间切换一次循环水流的方向，尽可能使砼的温度均匀；监控水池温度，控制冷却水温与砼的温差一般不超过20。图二十二 循环过程中对循环水测温2.采用混凝土表面覆盖塑料薄膜及毛毯进行保温通过对保温层厚度的计算，要保证混凝土表面温度与大气温度之间的温差不超过250C，需要50mm厚的棉毡保温被覆盖保温，采用二层塑料膜加一层保温被来覆盖，先一层塑料膜、一层保温被，表面铺一层塑料膜或彩条布(防风)。图二十三 筏板保温材料铺设剖面示意图（2）放置方法：在混凝土终凝后，立即先铺一层塑料薄膜，然后再铺一层充分浇水湿润的毛毯，之后再覆盖一层塑料薄膜，养护时间为28天，具体时间以温度监测结果为准；保温层根据温控监测结果及时进行增减。图二十四 保温层覆盖过程3、 实施小结：在养护28天后，查看测温记录表（如下）可得出在整个工程混凝土内外温差均控制在25内：由下表可知采用内降外保的方法效果显著，有效的降低了温度裂缝的产生，杜绝了有害裂缝的产生。图二十五 测温记录表实施三、改善混凝土浇捣方案1、针对电梯井承台分二层浇捣因主楼电梯井大承台面积大（22.2m*21.6m）且高度达4.0m，为避免一次性浇筑的砼内部温度无法及时散发，而导致砼内外温差超过25而破坏，QC小组决定将电梯井的大承台采取分二层进行，方法如下：（1） 第一层先行浇筑至电梯基坑底-250mm位置；图二十六 电梯基坑第一层浇捣示意图（2） 第二层即余下部分承台和纯地下室承台采用“斜面分层法”的浇筑方法。“斜面分层法”即采用“一个坡度，循序推进，一次到顶” 。出料口坡度中间图二十七 大体积筏板砼斜面分层浇筑示意图 由于大体积泵送混凝土表面水泥浆较厚， 故浇筑结束后须在初凝前用平板器压实数遍， 打磨压实， 以闭合混凝土的收水裂缝。然后用木抹反复搓压数遍，使其表面密实，既能较好地控制混凝土干缩裂缝，又能减少混凝土表面水分散发。 2.确定合理的浇捣顺序根据本工程地下室底板与承台、筏板一次浇捣混凝土量大的特点筏板混凝土浇捣顺序确定为：先浇捣电梯基坑，电梯基坑浇捣完后，对筏板混凝土进行分区块浇捣，每一区块先承台后筏板，区块示意图如下： 1区 2区 3区 4区图二十八 区域划分示意图3.实施小结：根据项目现场施工员和监理的旁站检查记录（如下表），改善后混凝土浇捣方案有效的解决了混凝土温差过大的问题，实现了实施对策一所设定的目标。 现场检查记录表 表18序号轴线检查点数内外温差实施效果1DK-142-1交1-A2-A轴1022良好22-32-4交2-A2-C轴2021良好32-52-6交2-A2-C轴2024良好42-12-2交2-H2-K轴2023良好52-52-6交2-H2-K轴1022良好6 2-52-6交2-H2-K轴1021良好制表人：杨泽毅 日期：2012.08.20十、 效果总检查1、 活动效果： 经过前面的方案实施，通过对筏板分区进行检查，统计得出施工问题已明显降低，成功地将筏板大体积混凝土裂缝率降低到3m/100，已达到了预期效果，统计表如下：实施后筏板混凝土裂缝率统计表 表19序号轴线检查面积表面龟裂温度裂缝混凝土裂缝累计长度1DK-142-1交1-A2-A轴100102m22-32-4交2-A2-C轴100204m32-52-6交2-A2-C轴100204m42-12-2交2-H2-K轴100202m52-52-6交2-H2-K轴100103m 红色区域为检查区域平 均裂缝率： 3m/1001.6% 制表人：郭琴 制表日期：2012年8月30日活动前后比较：8m/10010m/100实施 后 实 施 前目标5m/1003m/1005m/100图二十九 活动前后优良率对比柱状图 制图人：杨挺杰 日期：2012年9月18日2、经济效益： 筏板采用冷却循环系统配合毛毡“内降外保”的控温措施，加快了大体积混凝土施工进度，工期提前24天。且质量可靠，大大减少后期裂缝修补费用，创造利润205650元。 创造利润表 表20项目造成的影响备注增加材料费用冷却循环水管+毛毡=30000+15000=45000元人工费=150x15=2250元 共计47250元详方案评估表节约裂缝修补费用调查其他同类工程后期裂缝修补费用平均约为60000元调查分析工期节约费用管理人员工资=16天15人76元=18240元节约活动房租赁 =90010元/0.8月=6480元 活动房面积900设备租赁费用=（390元.台3台+180元.台6台）26天 =58500元现场塔吊3台施工电梯6台水电费用=180元26天=4680元按每天180元计工期奖励10000元0.8月=8000元按合同要求每提前一个月奖励1万合计105650元制表人：郭琴 制表日期：2012年9月22日3、 社会效益：项目对筏板大体积混凝土施工的攻关方法得到了监理、业主单位的赞赏，提高了我公司在晋江地区创优的