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提高预制T梁质量施工技术
提高预制T梁质量施工技术
提高预制T梁质量施工技术
三穗～凯里高速公路第十二合同段有T梁共200余片，在T梁预制中，梁片表面出现蜂窝、麻面、水纹、底模漏浆等问题，困扰T梁的施工，不但影响T梁的外观质量，而且内在强度也难以保证。三凯十二合同段经理部以创优质工程为质量目标，组织全体技术人员共同学习共同努力，解决了这些存在的技术难题，现就施工技术经验做如下总结。
1T梁外表出现蜂窝、麻面、水纹的原因和处理措施1.1引起T梁外表出现蜂窝、麻面、水纹的几大因素
砼配合比合理性不够；砼拌合物和易性不好；砼捣固方法不对。1.2彻底解决T梁砼蜂窝、麻面、水纹所采取的主要措施1.2.1砼配合比选择T梁质量的好坏，除要对砼选用质量合格的组成材料外，配合比的选择是否合理也非常关键。在水泥品种、粗细骨料已定的情况下，砼的强度(密实度)主要取决于胶空比。从胶空比的计算式可以看出：砼的强度R与水灰比W/C成反比关系，水灰比愈大，水泥浆内的孔隙愈大，强度愈低；水灰比愈小，则砼愈密实。但水灰比过小，砼捣固愈困难，愈易出现蜂窝、麻面。砼的强度与胶空比计算式如下：R=AXn
X=CVcaB/(CVca+W)=VcaB/(Vca+W/C)
式中：B水泥水化后的体积与干水泥体积之比值；C已水化那部分的水泥重量；Vc水泥的比溶；W水的体积；a水泥的水化程度；R水泥的抗压强度；A水泥凝胶体的固有强度；n与水泥性质有关的系数；X胶空比。1.2.2砼的和易性
当砼的配合比选定后，要制成质量优良的砼，除要选用质量合格的组成材料处，还要砼拌合物具有适于施工的和易性，以期硬化后，能够得到均匀密实的砼，砼拌合物的和易性包括流动性、粘聚性、保水性等三个方面的性能。
流动性：指砼拌和物的本身自重作用下能够自己流动的性能。流动性的大小，主要取决于用水量或水泥浆量的多少。水泥浆愈多，流动性愈大，拌和物在机械振动作用下愈容易流动，灌注时容易填满模型，捣固密实。反之，易出现气泡、蜂窝、麻面。
粘聚性：是反映砼拌和物的抗离析性能。主要取决于水泥砂浆用量的多少或配合比是否科学适当。如果配合不适当，在施工中很容易发生分层、离析。如果砼拌合物的粘聚性较小，则这种离析的倾向性就更大，致使硬化后的砼产生蜂窝、麻面等缺陷。如果粘聚性较好，就可以避免出现蜂窝、麻面等缺陷，从而保持砼的整体均匀性。保水性：是指砼拌和物保持水分不易析出的能力。如果砼拌和物的保水性较差，其泌水的倾向性就较大，这样就易形成泌水，硬化后成为砼的毛细渗水通道。捣固时由于水分上浮，在砼表面上还会形成一个疏松层。如果在其上继续浇注砼，将会形成薄弱的夹层。此外，在粗骨料颗粒的水平钢筋下面形成水囊或水膜，致使砼断层。因此，为了保证砼的均匀性，除必须要砼拌和物具有足够的流动性外，还要有良好的粘聚性和保水性。
砼拌和施工：由于和易性是一种综合性的技术性质，因此要找到一种简便易行而又能够迅速准确地全面反映几种性能的测定方法非常困难的，所以一般的作法是以测定它的流动性(坍落度)为主，辅以对粘聚性和保水性的观察。砼坍落度由试验人员专门负责测定。在测出坍落度以后，用捣棍轻轻敲击砼锥体的侧面，看是否能够保持整体向下坍落，由此来判断粘聚性是否合格，除此以外，还要看砼锥体下方是否有水分析出，由此判断保水性是否良好，综合这两方面的观察和坍落度实测数据可判定和易性是否合格。砼施工中的各种技术指标：砼拌和时间不少于2min；坍落度8～10cm，坍落度测回数(每片梁)不少于5次；粘聚性与保水性均合格；试验人员全过程监控。1.2.3T梁砼捣固
当砼拌和物的质量合格后，并不意味着就能生产出优质的T梁。如何保证优质的砼拌和物，生产出的T梁外表不出现蜂窝、麻面、水纹而达到令人满意的光洁度，砼捣固就显得尤为重要，显得特别关键。俗话说得好巧妇难做无米之炊，捣固人员水平再高，经验再丰富，如果没有合适的震动器，也不能制成优质的T梁，现就所使用的震动器的性能及优缺点作如下简介：(1)普通附着式震动器。
震动频率低（2800～3000r/min），震幅大，震动时动力矩能量大部分消耗在钢模板的形变上。因此，钢模板的变形大、损坏快、漏浆多，传递到砼拌和物的激震能量小、效率低且重量大(38～60kg/台)。安装辅助时间长，但对大颗粒骨料效果显著，粗糙振动效果好。
(2)ZF150～250KZ高频附着式震动器与BB150～250KVA配套电源：激震频率高(9000r/min)，激震力大(11.5KN)，震动时砼拌和料流动性大，构件密实度成型性好；重量轻(21kg/台)，使用方便，效率高，装卸一台仅需30s；震幅小，对钢模板的损坏小、寿命长，其使用寿命为普通震动器的8倍以上。
高频率振动对振实拌和物中的小颗粒骨料效果显著，但对大粒径的骨料则效果较差。而中、低频振动则相反，对大粒径的骨料效果显著，却对小颗粒振动效果较差。为充分发挥捣固器的优点，捣固出优质的T梁，在砼捣固中采用高频率和中频率相结合的复合振动。
砼浇注方式。因T梁腹板高而狭窄、钢筋密，特别是波纹管变坡位置尤为突出。当砼和易性不好或粗骨料过大时，如果砼浇注方式不对，无论采用附着式震动器或者插入式捣固器，都在所难免在波纹管爬坡段出现蜂窝、麻面、水纹，甚至砼断层。故砼浇注时，采用Ⅰ、Ⅱ区分段进行。
T梁砼浇注时，在Ⅱ区易出现分层，而I区不出现分层的主要原因是：
(1)Ⅰ区：T梁砼浇注从I区端头开始到Ⅱ区端头结束。砼开始浇注时，因T梁腹板断面由宽变窄，腹板内砼从断面宽处下料到腹板底部，在震动器振动作用下，砼向前挤压流动，沿波纹管由下向上冒出，故此段砼很容易捣固密实，不会出现波纹管阻挡砼而导致分层。
(2)Ⅱ区：当砼从I区浇注到Ⅱ区时，因Ⅱ区腹板断面开始由窄变宽，如果砼施工采用与I区相同的方向时，波纹管下部分砼是从波纹管上向下漏，很容易因砼和易性不好或粗骨料过大，波纹管上砼漏不下去，或即使漏下去也因捣固器震动，波纹管下砼向前流动，达不到理想的密实度导致蜂窝、麻面，甚至分层，相反，如果砼浇注从I区到Ⅱ区交界处时，采用从Ⅱ区端头重新开始向I区浇注(其施工原理与I区相同)，则会避免波纹管阻挡砼拌和物，造成捣固不密实，出现砼分层的严重质量问题。T梁砼施工分段区域划分如图。
图T梁砼施工分段区域划分图
T梁砼浇注施工。砼捣固采用侧模高频率附着式震动器与低频率附着式震动器，配以肋墙插入式震动器相结合的复合振动的施工方法。由附着式捣固器位置安装可知，高频率与中频率附着式捣固器对T梁马蹄及腹板下部的振捣作用显著而对腹板上部作用微小。为防止腹板中、上部出现气泡，砼捣固时采用插入式震动器协助附着式震动器共同作业的施工方法。具体操作方法为：
(1)当砼料斗下料时，先开普通附着式震动器振动，至砼拌和物全部进入腹板时停止振动。
(2)开动高频率附着式震动器，使腹板内的砼拌合物迅速排气、提浆，致该部位砼密实为止，密实的标志是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦、泛浆。(3)当一段腹板砼拌和料灌满以后，再用插入式捣固器震捣，以防腹板上部因震动器部署过少，捣固不密实。其中：
①每台高频率附着式捣固器作用时间为40s左右，可根据砼的和易性略微调整，直至砼表面泛浆，不再出现气泡为止。②插入式捣固器为T梁全长范围内作业，插入时应快插慢提，每一处振动完毕后应边振动边徐徐的提出振动棒。以防止砼捣固不密实，捣固器碰撞钢筋与波纹管。每点插入时间为10s左右，直至砼表面泛浆，不现出现气泡为止。相邻插入点间距不得大于40cm。
③砼浇注采用分段浇注，而非分层。砼因其和易性能形成自然坡度，而非刻意追求某一角度。
2T梁底模漏浆问题2.1底模漏浆的主要原因
底模接缝处缝隙太大；底模加工精度不够，相邻底模宽度不一致；底模安装时，中线不准；关模时，侧模与底模密粘不紧。2.2为防止底模漏浆采取的主要措施
设计上在底模侧面安装U形槽形胶。同时，槽形胶上部须顶紧底模面板，以防因捣固震动，水泥浆从槽形与底模侧面漏出。同时，严格控制底模尺寸，以防止槽形胶起不到应有的作用。
严格控制底模宽度(精度为±2mm)。底模中线用经纬仪量测。
底模除T梁吊装孔位置以外，接缝处全部采用整体焊接打磨，使其成为无缝底模。2.3施工效果
自从解决T梁的蜂窝、麻面、水纹、底模漏浆等问题后,预制出的T梁外观质量达到优良要求,外表混凝土颜色一致,光洁度好。
提高预制T梁蒸汽养护质量
改进施工工艺
提高预制T梁蒸汽养护质量
工程概况一、
中铁十七局集团第一工程有限公司荆州制梁场位于湖北省荆州市郢城镇荆北村（新建荆州车站右侧）。荆州梁场承担荆州梁场负责1900片T梁预制，涉及到4、5标段桥梁共计7座，其中5标段范围内：太湖港特大桥238孔（952片）；观音特大桥90孔（360片）；陈家陡坡中桥1孔（4片）；五谷湖河中桥2孔（8片）；4标段范围内：中干渠特大桥85孔（340片）；田新台中桥3孔（12片）；南湾特大桥56孔（224片）。
荆州市地处湖北省中南部，江汉平原腹地，每年大约有3-4个月的冬季施工期，为了加快模板周转速度，保证施工质量，混凝土养生必须采用蒸汽养护的方式。梁场自201*年11月5日通过铁道部产品质量检验中心认证后，立即投入了大规模生产，计划每天预制T梁8-10片，时间紧任务重。因此，提高预制T梁施工中蒸汽养护的质量是梁场冬季施工中的关键控制点。
二、小组简介中铁十七局集团第一工程有限公司荆州梁场QC小组，成立于201*年12月8日，，小组成员共9人，平均年龄31岁，接受TQM教育平均97小时以上，熟悉5人，一般4人。活动时间为201*年12月至201*年5月，活动实施记录由孙瑞峰负责编写。参加活动人员前后共9人。
小组情况详见表1“QC小组成员基本情况表”。
1中铁十七局集团第一工程有限公司汉宜项目
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表一QC小组成员基本情况表
小组名称成立日期小组成员序号123456789组内分工组长组员组员组员组员组员组员组员组员孙瑞峰黄良金陈强孟杰卜永辉吴跃宝陈丽鹏唐俊凯谢远清274826262625262548梁场总工试验主任安质部长技术员技术员技术员实验员实验员拌合站负责人技术负责、落实试验检测、分析现场监督落实记录、检测记录、检测记录、检测记录、检测数据整理现场配合10010010010010096949496姓名年龄职务职责中铁十七局集团第一工程有限公司荆州梁场QC小组201*年12月8日小组类型攻关型接受TQM教育时间（课时）小组活动范围保证T梁蒸汽养护质量，提高模板及台座周转频率2中铁十七局集团第一工程有限公司汉宜项目
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课题活动日期小组活动效果
三、选题理由201*年12月8日~201*年5月10日确保T梁蒸汽养护质量，使台座及模板在冬季施工中，满足每天制梁8-10片的要求。课题汉宜铁路是国家规划中沪汉蓉快速通道的重要组成部分，自上场以来各参建单位就业主的组织下开展了一系列争先创优活动，中铁十七局集团第一工程有限公司荆州制梁场担1900片T梁预制任务，负着共时间紧、任务重。荆州市地处湖北省中南部，江汉平原腹地，每年有3-4个月冬季施工期，梁体混凝土浇筑完成后，若只靠自然养护，强度增长慢，导致制梁台座及模板周转频次不够，并影响混凝土外观质量及耐久性能，危及桥涵使用安全。
蒸汽养护质量提高预制T梁3中铁十七局集团第一工程有限公司汉宜项目
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四、现状调查蒸汽锅炉点火图一混凝土蒸汽养护控制工艺流程图
蒸养管道及喷气施工准备梁体混凝土浇筑时嘴均畅通在芯部预埋测温线梁体静停4h加盖蒸养棚梁体升温阶段，升温速度≤10℃/h梁体恒温阶段梁体降温阶段，降温速度≤10℃/h
试验室做抗压强度试验中铁十七局集团第一工程有限公司汉宜项目
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通知施工班组拆模板试验合格201*年12月9日201*年12月20日，通过对梁体抗压强度试验及制梁台座、模板周转频次进行汇总分析，结果表明梁体混凝土试件抗压强度在混凝土浇筑完成，并进行蒸汽养护49h后方可达到拆模强度，制梁台座及模板周转缓慢，严重制约生产任务。通过抽样调查，对影响蒸汽养护质量的几种主要因素汇总进行列表比较。
详见表2影响蒸养质量问题抽样统计表。
表二影响蒸养质量问题抽样统计表
序号123456项目混凝土入模温度控制不到位混凝土坍落度控制不到位蒸养管道保温措施不好蒸养管道喷嘴堵塞操作人员对棚内温度控制不到位总计频数1266101650
5累计数1218263650累计%24%36%52%72%100%备注中铁十七局集团第一工程有限公司汉宜项目
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根据抽样统计表进行排列分析（见图二），得出影响蒸汽养护质量的主要问题：⑴混凝土入模温度控制不到位；⑵棚内温度控制不到位。
课题目标五、图三原因分析图本次活动目标主要是控制好混凝土入模温度和蒸养时棚内温度，使混凝土在浇筑完成24h内梁体混凝土达到拆模强度，加快台座及模板周转次数。
原因分析六、从排列图可以看出，影响混凝土蒸汽养护质量的主要因素是入模温度和棚内温度的控制，具体分析过程见因果分析图（见图三）。人混凝土坍落度控测温人员制不到位中铁十七局集团第一工程有限公司汉宜项目思想忽视未及时控制法棚内温度监测不及时影响T梁蒸汽养6护质量操作人员棚内温
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在蒸汽输送过程中温度损失太大蒸养喷嘴堵塞蒸养管道保温措施不好拌合用水温度偏低水化热不及时混凝土入模温度控制不到位要因确认：小组成员针对全部末端因素进行逐一论证：（见表三）
表三要因确认表序号末端原因验证内容验证方法验证人验证时间是否主因测温人员思经现场调查发现，棚内温度监强化孙瑞峰201*.12.21想不重视，棚测不及时，为了保证满足“两培训、黄良金1内温度监测个150C”-是的要求，造成升降温加强陈丽鹏201*.12.25不及时时间长，强度上升缓慢监测经现场调查发现混凝土坍落混凝土坍落度太大或太小均会造成混凝现场孙瑞峰201*.12.26导致梁体芯调查唐俊凯2度控制不到土水化热不均匀，-否位部温度上升缓慢，直接影响蒸分析谢远清201*.01.01养质量蒸汽在输送经现场调查，因蒸养管道保温现场孙瑞峰201*.01.02导致蒸汽在输送调查孟杰3过程中损失措施不严密，-否太大过程中损失太大。分析卜永辉201*．01.06蒸养喷嘴存调查陈强201*.01.07蒸养喷嘴有经现场调研确认，在堵塞现象，导致蒸汽喷出不研究吴跃宝4堵塞现象-否均匀，棚内温度存在差异。201*.01.107中铁十七局集团第一工程有限公司汉宜项目
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经现场深入分析，混凝土拌合拌合用水温度偏低，导致现场孙瑞峰201*.01.11拌合用水温时，混凝土入模温度偏低，水化热分析黄良金5度偏低-是不均匀，直接影响混凝土芯部谢远清201*.01.20温度七、制定对策根据要因确认表中确认的各主要原因，在混凝土拌合施工时，采取相应的措施加以预防，并严格督促实施。详见对策实施表。
表四对策实施表
序要因号1、加强施工人员素质培训。1测温人员思想不重视，棚内温度监测不及时2、严格按要求进行芯部温度、使梁体满足“两个表层温度和环境（棚内）温度的监测2混凝土坍落度控制不到位蒸汽在输送过程中损失太大蒸养喷嘴有堵塞现象加强混凝土拌合质量，控制混凝土坍落度在160±20mm内用保温材料将蒸养管道重新包裹严密在蒸养前，加强喷嘴检查，确保喷嘴无堵塞现象1、拌合用水采用深井水，且边抽边用2、搅拌时间不小于150S加快混凝土水化热进程，保证混凝土芯部温度减少蒸汽在输送过程中热量损失保证蒸养时蒸汽喷出均匀，梁体各部位温度均匀控制混凝土入模温度，加快水化热进程，确保混凝土芯15C”的要求0对策措施目的负责人实施时间孙瑞峰黄良金陈丽鹏201*.12.21-201*.12.25孙瑞峰201*.12.26-唐俊凯201*.01.01谢远清孙瑞峰201*.01.02-孟杰卜永辉201*．01.06陈强201*.01.07-吴跃宝201*.01.10孙瑞峰201*.01.11-黄良金谢远清201*.01.208345拌合用水温度偏低中铁十七局集团第一工程有限公司汉宜项目
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部温度
八、实施对策
实施一：加强施工人员素质培训，严格按要求进行芯部温度、表层温度和环
境（棚内）温度的监测：为了保证梁体在蒸养时满足“芯部温度与表层温度之差不大于150C，表层温度与环境（棚内）温度之差不大于150C”的要求，加强施工人员素质，严格按照要求做好温度监测工作。
混凝土蒸汽养护制度分静停、升温、恒温、降温四个阶段实施。
★1、混凝土浇筑成型后静停4小时（在此期间盖上养护棚，连接蒸汽管线）。
★2、升温阶段：升温时间为4-6小时，升温速度≤10℃/h，每隔10-15min观察一次。
★3、恒温阶段：恒温时，棚内各部位的温度差不超过5℃，梁体芯部（梁端中央深入30mm处）混凝土温度不应大于60℃。恒温时间为16小时，恒温温度为40℃～45℃，，每隔30min观察一次。
★4、降温阶段：降温时间为4-6小时，降温速度≤10℃/h，每隔10-15min观察一次。
实施时间：201*年12月21日至201*年12月25日实施人员：孙瑞峰、黄良金、陈丽鹏
实施效果：保证T梁蒸汽养护各项指标满足规范要求，提高了蒸养质量。
实施二：加强混凝土拌合质量，控制混凝土坍落度在160±20mm内★1、开盘前，试验人员对现场砂、石含水率进行检测，计算出施工配合比，并对水泥、粉煤灰、砂、石、水及环境温度进行测试。严格按照配合比配制混凝土，水、水泥、掺合料、外加剂的称量应准确到±1%，粗、细骨料的称量±2%（均以质量计）。混凝土拌合物配料采用自动计量装置，粗、细骨料的含水量应及时测定，并按实际测定值调整用水量、粗、细骨料用量。混凝土拌制时采用三次投料法，其搅拌流程如下：
砂搅拌30s搅拌30s搅拌120s水泥加（水+外加剂）加碎石排料掺合料
★2、混凝土坍落度由试验人员控制，开盘后必须对前三盘试拌的混凝土逐盘测试，
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符合时及时进行调整。以后正常每五盘抽测一次，做好记录。
实施时间：201*年12月26日至201*年01月01日。实施人员：孙瑞峰、唐俊凯、谢远清
实施效果：能将混凝土坍落度调整在160±20mm内。
实施三：用保温材料将蒸养管道重新包裹严密
用海绵将蒸养管道整体包裹，在海面外边再包裹一层油毛毡做防水层。实施时间：201*年01月02日至201*年01月06日。实施人员：孙瑞峰、孟杰、卜永辉
实施效果：蒸汽在输送过程中热能损失大大减少，保证了棚内温度的升温速度，减少升温时间。
实施四：在蒸养前，加强喷嘴检查，确保喷嘴无堵塞现象
在每片梁准备蒸养之前，派专人对蒸养喷嘴进行细致检查，确保每个喷嘴都畅通无阻
实施时间：201*年1月7日至201*年1月10日。实施人员：陈强、吴跃宝
实施效果：蒸养时，蒸汽喷出均匀，可以保证梁体各部位环境（棚内）温度一致。
实施五：拌合用水采用深井水，且边抽边用，混凝土搅拌时间不小于150S★1、混凝土采用2台HZS-75型自动计量、自动上料电脑控制的混凝土拌合设备组成的拌合站集中拌制，严格按照施工配合比（以试验室通知单为准）进行配料、称量配料误差控制在允许范围内。
★2、原材料投料顺序为：先向搅拌机内投入细骨料、水泥、矿物掺合料，搅拌均匀后，然后再加入所需水量和外加剂，待砂浆充分搅拌后在投入粗骨料，并继续搅拌至均匀为止。
★3、拌合用水采用泵抽深井水，且采用边抽边用的方式，保证拌合时水温不小于100C；混凝土拌合时搅拌时间不小于150s，出机温度控制在100C-120C之间，入模温度保证不小于60C。
实施时间：201*年1月11日至201*年1月20日。实施人员：孙瑞峰、黄良金、谢远清
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实施效果：保证了混凝土的入模温度，加快混凝土水化热进程，确保梁体芯部温度满足要求。
效果检查九、1、目标实现情况201*年2月3日小组针对拟订的对策实施情况，在T梁蒸养过程中进行质量检查，温控数据显示蒸养状况良好，在混凝土浇筑完成20h后，抗压强度试验结果为29.5mpa，＞要求拆模强度25.0mpa，可以进行下道工序，达到预期效果，实现小组活动目标。2、总体效果
社会效益：在汉宜铁路业主方沪汉蓉铁路有限公司和监理部门对我梁场的日常
检查中检查中，对混凝土蒸汽养护质量及各项温控指标多次给予了好评，完全符合设计要求。为我公司立足于华中区域建筑市场创造了声誉。
经济效益：由于蒸养质量的提高，制梁台座和模板周转次数明显加快，在保证
安全和质量的前提下，我梁场的制梁任务提前圆满完成。最近，业主方在考察了梁场各方面情况，特别是冬季施工蒸养准备工作后，在合同外追加了原本在中铁四局铺架范围内的500片梁制梁任务，为公司创造了不菲的经济效益。
技术效益：通过这次对混凝土蒸汽养护质量的的调查研究改进活动，不论是小
组成员，还是各级施工人员都掌握了一定的蒸汽养护施工技术，并对今后同类工程的施工提供了丰富的经验数据，为我公司以后的工作奠定了基础。
巩固措施十、巩固措施鉴于蒸汽养护技术在预制T梁冬季施工中的重要性，我们将在今后继续严格关注混凝土蒸汽养护及各项温度控制的相关因素，为混凝土冬季施工做好技术保障，并及时总结经验，以便指导今后的施工生产。
11总结及今后打算中铁十七局集团第一工程有限公司汉宜项目
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十一、
我们荆州梁场QC小组成立以来，按照选定的课题，认真开展活动，取得了良好的效果，下一步我们将针对施工现场情况，选择新的课题，进一步开展QC活动，加强调查分析和现场技术管理，认真学习掌握有关施工技术规范和技术要求，增强全员质量意识，确保工程质量。
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