降低超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率.docx
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降低超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率
2015年福建省工程建设优秀QC小组活动成果交流材料
编号:
ZJEF:
2013-002-003
降低超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率
中国建筑第二工程局有限公司
融侨江滨广场项目QC小组
二○一五年四月
目录
一、工程简介2
二、QC小组简介3
三、选题理由3
四、现状调查4
五、设定目标4
六、原因分析6
七、要因确认8
八、制定对策23
九、对策实施29
十、效果检查41
十一、标准化与巩固措施45
十二、总结及今后打算46
附表一48
附表二48
降低超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率
中国建筑第二工程局有限公司福州分公司
融侨江滨广场项目QC小组
一、工程简介
融侨江滨广场项目位于福州市台江区北江滨,江岸名都南侧,属于综合型商业、办公建筑群体,由一座23层五星级酒店大楼、一座35层办公写字楼、4层商业裙房及地下二层地下室组成。
其中,写字楼为框架核心筒结构,每层核心筒墙体分1-1区域、1-2区域两个施工段施工,1-1区域核心筒墙体最长处9.5m厚度0.6m,1-2区域核心筒墙体最长处17.7m厚度0.6m,地下二层到十四层核心筒混凝土强度等级为C60,为高强混凝土。
高强混凝土以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性,在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。
高强混凝土最大的特点是抗压强度高,一般为普通强度混凝土的4~6倍,故可减小构件的截面,因此最适宜用于高层建筑中。
但是泵送高强混凝土坍落度≥220mm,扩展度≥500mm,流动性越大,沉缩量越大,越容易产生裂缝,再加上由于高空风速大且高强混凝土水泥用量大,裂缝越不易控制。
图1写字楼核心筒墙体结构CAD布置图
二、QC小组简介
QC小组概况表表1
小组名称
中建二局融侨江滨广场项目QC小组
课题名称
降低超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率
成立时间
2012年8月24日
活动时间
13.8.18-14.3.7
小组人数
8
注册编号
ZJEF:
2013-002-003
合理化建议
采纳实施4条
课题类型
现场型
制表:
戴安红日期:
2013年8月18日
小组成员分工表表2
序号
姓名
性别
职称
职务
小组职务
组内分工
1
谢利红
男
教授级高工
项目经理
组长
组织协调
2
李军
男
高工
执行经理
副组长
组织策划
3
聂崇兴
男
高工
质安总监
组员
技术指导
4
熊泽光
男
助工
项目总工
操作者
对策实施
5
周兴全
男
助工
施工员
操作者
对策实施
6
赵高辉
男
助工
测量员
操作者
对策实施
7
东蔡豪
男
助工
质检员
质检员
质量检查
8
戴安红
女
助工
资料员
统计员
资料整理
制表:
戴安红日期:
2013年8月18日
三、选题理由
公司要求:
本工程为创省优工程,合同中明确提出奖惩措施。
混凝土表面裂缝直接影响结构观感质量,是工程创优的关键点,公司要求超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝的出现率≤5%。
(指令性课题)
超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝的出现率现状:
2013年8月25-27日,QC小组成员熊泽光、赵高辉对福州市区“XX中心”、“XX广场”、“XX金融中心”、“XX银行大楼”、“XX集团大楼”5个存在超高层高强混凝土核心筒墙体工程的质量评定资料进行查阅并随机抽取600个点进行调查分析,调查表如表3。
超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率调查表表3
序号
工程名称
检查点数
裂缝数
出现率(%)
1
XX中心
120
14
11.7
2
XX广场
120
16
13.3
3
XX金融中心
120
15
12.5
4
XX银行大楼
120
6
5
5
XX集团大楼
120
13
10.8
合计
600
64
10.7
制表:
东蔡豪时间:
2013.8.27
图2超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率折线图
制图:
东蔡豪时间:
2013.8.27
由图表中可以看出目前超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率为10.7%(平均值),未能满足公司要求的超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率≤5%。
选定课题:
小组决定以“降低超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率”作为本次QC小组活动的课题。
四、目标确定
确定目标值:
以公司要求作为小组的活动目标,超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝的出现率≤5%。
10.7%
5%
现状目标值
图3降低超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率目标图
制图:
东蔡豪时间:
2013.9.8
五、可行性分析
小组成员针对福州市区“XX中心”、“XX广场”、“XX金融中心”、“XX银行大楼”、“XX集团大楼”5个存在超高层高强混凝土核心筒墙体的工程,进行裂缝情况统计,统计结果如下:
超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝种类调查表表4
序号
项目
XX中心
XX广场
XX金融中心
XX银行大楼
XX集团大楼
合计
1
收缩裂缝
11
10
10
5
9
45
2
干缩裂缝
1
2
1
1
1
6
3
温度裂缝
1
1
1
0
1
4
4
顺筋裂缝
1
1
1
0
1
4
5
沉降裂缝
0
1
1
0
1
3
6
其他裂缝
0
1
1
0
0
2
合计
14
16
15
6
13
64
制表:
东蔡豪时间:
2013.9.8
图4砼顺筋裂缝
图5砼收缩裂缝图6砼干缩裂缝
QC小组对以上各工程不同类型的裂缝问题进行汇总分析:
超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝种类统计表表5
序号
问题项目
频数(点)
累计频数(点)
累计频率(%)
1
收缩裂缝
45
45
70.3
2
干缩裂缝
6
51
79.7
3
温度裂缝
4
55
85.9
4
顺筋裂缝
4
59
92.2
5
沉降裂缝
3
62
96.9
6
其他裂缝
2
64
100
合计
64
制表:
东蔡豪时间:
2013.9.8
图7超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝问题排列图
制图:
东蔡豪时间:
2013.9.8
从统计表和排列图显示:
混凝土收缩裂缝占总频数的70.3%,是“关键的少数项”为影响超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率的主要问题。
影响超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝的主要问题是收缩裂缝过多,占总数的70.3%,小组经多次论证认为,由于有类似工程成功经验可以借鉴和参考,因此通过努力可以解决主要问题的75%,那么通过计算得知,超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率可以降低到:
(64-45×75%)÷600=5%,和目标值一致。
根据公司XX银行大楼项目的数据资料显示,XX银行大楼项目超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率为5%已经达到公司要求,其成功经验可以相应借鉴和参考。
结论:
我们小组成员一致认为将超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率控制在5%以内是完全可行的。
六、原因分析
针对影响超高层高强混凝土核心筒墙体裂缝出现率的主要问题是“混凝土收缩裂缝”出现率,2013年9月14日,小组召开会议,充分发挥小组成员能动性,集思广益,分析可能造成超高层高强混凝土核心筒墙体收缩裂缝的原因,并进行整理汇总,绘制原因分析鱼刺图如下:
料
机
人
缺少培训
工人操作技能差
砼配合比不准确
砼运输车辆不足
砼和易性差
振动棒配备不足
砼浇筑过程中断
模板下口拼缝不严
奖惩措施不到位
泵车故障多
砼收缩裂缝
工人私自加水
楼层风速大
墙体钢筋布置不合理
砼扩展度
抽检次数不够
拆模过早
砼养护方法不当
核心筒墙体过长
环
测
法
图8砼收缩裂缝原因分析鱼刺图
制图:
东蔡豪时间:
2013.9.14
按照因果分析鱼刺图主因和问题的判断方法,找出了砼收缩裂缝的13个末端原因:
1.缺少培训
2.奖惩措施不到位
3.砼运输车辆不足
4.泵车故障多
5.振动棒配备不足
6.模板下口拼缝不严
7.砼配合比不准确
8.墙体钢筋布置不合理
9.砼养护方法不当
10.核心筒墙体过长
11.拆模过早
12.砼扩展度抽检次数不够
13.楼层风速大
七、要因确认
针对以上十三条末端因素,小组召开会议,分别进行要因确认。
要因确认计划表表6
序号
末端因素
确认方法
确认的依据及标准
确认
负责人
确认时间
因素1
缺少培训
调查、分析,现场测试
现场考核,考核成绩达到80分以上。
戴安红
2013.9.20
因素2
奖惩措施不到位
调查、分析
是否编制《工程质量奖惩制度》,《工程质量奖惩制度》是否得到执行。
戴安红
2013.9.20
因素3
砼运输车辆不足
调查、分析
对商品混凝土搅拌站进行考察,判断混凝土搅拌运输车辆、搅拌站至工地的路况是否能满足现场实际要求。
熊泽光
2013.9.20
因素4
泵车故障多
调查、分析
通过查看写字楼核心筒墙体混凝土浇筑施工记录,判断目前泵车故障率是否低于项目要求的5%。
戴安红
2013.9.20
因素5
模板下口拼缝不严
调查、分析
调查写字楼核心筒墙体混凝土浇筑过程中是否有漏浆现象。
周兴全
2013.9.25
因素6
振动棒配备不足
调查、分析
调查分析目前混凝土振动棒数量是否满足写字楼核心筒墙体混凝土的振捣需要,是否有足够的备用振动棒。
周兴全
2013.9.25
因素7
砼配合比不准确
现场测试
进行高强混凝土扩展度试验,查看高强混凝土扩展度合格率是否达到项目要求的100%。
聂崇兴
2013.9.25
因素8
墙体钢筋布置不合理
调查、分析
查看写字楼核心筒墙体钢筋布置设计是否满足《11G101-1》上的布置要求;调查现场墙体钢筋安装质量是否符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》表5.5.2的要求。
赵高辉
2013.9.30
因素9
砼养护方法不当
调查、分析
现场调查分析目前核心筒墙体混凝土养护方法是否满足现场实际的混凝土养护需要。
李军
2013.9.30
因素10
核心筒墙体过长
调查、分析
现场调查分析写字楼核心筒墙体是否存在有规律的裂缝。
东蔡豪
2013.9.30
因素11
拆模过早
调查、分析
现场调查分析写字楼核心筒墙体混凝土拆模强度是否达到拆模要求的1.2N/mm2。
赵高辉
2013.9.30
因素12
砼扩展度抽检次数不够
调查、分析
通过查看高强混凝土扩展度检查记录表,分析砼扩展度抽检率是否达到项目要求的100%。
东蔡豪
2013.9.30
因素13
楼层风速大
调查、分析
现场调查分析写字楼核心筒墙体拆模后的楼层风速是否对墙体裂缝产生影响。
熊泽光
2013.9.30
制表人:
戴安红日期:
2013年9月14日
末端因素一
缺少培训
确认时间
2013.9.20
确认方法
调查、分析,现场测试
负责人
戴安红
确认过程
项目部对混凝土劳务班组进行技术交底和混凝土振动棒的使用操作指导,并由戴安红负责编制专门针对混凝土浇筑技术要点的问卷分别进行考核。
考核标准分为80分合格,混凝土劳务班组参加考试20人,成绩90分以上14人,成绩达80分以上6人,合格率为100%。
说明班组人员对混凝土浇筑技术要领掌握比较全面,可胜任本工程施工任务。
考核成绩统计表
成绩
混凝土班组(人)
95分-100分
6
90分-95分
8
85分-90分
5
80分-85分
1
工人培训图片
技术交底文件
因此,缺少培训为非要因!
结论
非要因
末端因素二
奖惩措施不到位
确认时间
2013.9.20
确认方法
调查、分析
负责人
戴安红
确认过程
项目部在工程初期就编制了《工程质量奖惩制度》,下发给各劳务班组和专业分包,经查阅该制度对混凝土施工过程要求及相应奖惩措施有明确规定,项目部严格执行该奖惩制度。
同时,小组成员在混凝土浇筑过程中多次对泵车及砼罐车进行检查,未发现有私自加水现象。
工程质量奖惩制度及发文登记
罚款通知单图片
因此,奖惩措施不到位为非要因!
结论
非要因
末端因素三
砼运输车辆不足
确认时间
2013.9.20
确认方法
调查、分析
负责人
熊泽光
确认过程
小组成员对供应本工程商品混凝土的搅拌站进行考察,该搅拌站位于福州闽侯,距工地约有40分钟车程,拥有混凝土搅拌运输车83辆(其中9立方米38辆、10立方米10辆、12立方米20辆、15立方米15辆),砼运输车辆充足,且本工程写字楼核心筒墙体浇筑一般安排在交通晚高峰之后,路况较好。
小组成员对写字楼核心筒砼浇筑施工记录进行查阅未发现有混凝土断料现象发生。
商品混凝土搅拌站图片
混凝土运输车辆图片
因此,砼运输车辆不足为非要因!
结论
非要因
末端因素四
泵车故障多
确认时间
2013.9.20
确认方法
调查、分析
负责人
戴安红
确认过程
小组采用通过查阅本工程地下室底板至三层梁板这一时期的施工记录统计混凝土泵车故障发生率。
泵车故障发生率统计表
序号
部位
浇筑次数
故障次数
1
地下室底板
23
3
2
地下二层柱
23
1
3
地下一层梁板
23
1
4
地下一层柱
23
0
5
地下室顶板
23
0
6
一层柱
6
0
7
二层梁板
6
1
8
二层柱
6
0
9
三层梁板
6
0
合计
139
6
泵车故障发生率为:
4.3%
写字楼核心筒混凝土施工记录
经过统计得出混凝土泵车故障发生率为4.3%,低于项目要求的泵车故障发生率5%,且泵车一旦发生故障搅拌站能立即派人进行处理,基本上不影响混凝土的正常浇筑。
因此,泵车故障多为非要因!
结论
非要因
末端因素五
模板下口拼缝不严
确认时间
2013.9.25
确认方法
调查、分析
负责人
周兴全
确认过程
小组成员通过对写字楼1-3层1-1区域和1-2区域核心筒墙体混凝土浇筑过程的调查、分析,发现由于混凝土板面收面不平整及施工缝凿毛位置偏差,导致核心筒模板安装后模板下口局部出现5mm~10mm宽的缝隙,高强混凝土流动性大,混凝土浇筑过程中大量浮浆通过这一缝隙流出。
。
1-1区域浮浆照片
1-2区域浮浆照片
因此,模板下口拼缝不严为要因!
结论
要因
末端因素六
振动棒配备不足
确认时间
2013.9.25
确认方法
调查、分析
负责人
周兴全
确认过程
写字楼混凝土劳务班组在进场后立刻购置4台50的混凝土振动棒,2台混凝土振动棒用于现场混凝土浇筑的正常使用,剩下的两台作为备用。
小组成员根据对现场及备用的振动棒进行一一核对,并检查振动棒是否运转良好。
小组成员在写字楼混凝土浇筑过程中进行现场旁站检查,发现现场配备两台混凝土振动棒能满足现阶段的施工要求。
因此,振动棒配备不足为非要因!
结论
非要因
末端因素七
砼配合比不准确
确认时间
2013.9.25
确认方法
现场测试
负责人
聂崇兴
确认过程
小组成员在写字楼三层1-1区域核心筒墙体高强混凝土浇筑过程中连续对混凝土搅拌运输车内的混凝土进行扩展度抽测,发现部分混凝土搅拌运输车内的混凝土扩展度超出了混凝土搅拌站提供的配合比资料上500~600mm的范围,同时发现大部分高强混凝土粘聚性较差,混凝土骨料与浆液分离现象严重!
第一组高强混凝土扩展度试验
第二组高强混凝土扩展度试验
第三组高强混凝土扩展度试验
第四组高强混凝土扩展度试验
小组成员对写字楼1-3层1-1区域、1-2区域核心筒墙体高强混凝土扩展度检查记录表进行查看,统计发现高强混凝土扩展度合格率为86%,高强混凝土凝聚性合格率仅为71%,低于项目要求的混凝土扩展度和凝聚性合格率100%。
高强混凝土扩展度检测统计表
部位
抽查数
扩展度合格数
粘聚性合格数
保水性合格数
流动性合格数
1-1区域
50
44
37
45
48
1-2区域
50
42
34
47
45
合计
100
86
71
92
93
合格率
86%
71%
92%
93%
扩展度检查记录表
因此,砼配合比不准确为要因!
结论
要因
末端因素八
墙体钢筋布置不合理
确认时间
2013.9.30
确认方法
调查、分析
负责人
赵高辉
确认过程
小组成员查看了写字楼核心筒墙体钢筋布置图,发现600mm厚的核心筒墙体布置了四层钢筋网片,而《11G101-1》P70页600mm厚的剪力墙仅需布置三层钢筋网片即可,本工程墙体钢筋的布置量已超出了规范的要求,对核心筒墙体混凝土裂缝的控制处于有利状态!
写字楼核心筒墙体钢筋布置图
《11G101-1》P70剪力墙竖向钢筋构造图
小组成员现场抽查了写字楼4层1-1区域、1-2区域核心筒墙体钢筋的安装质量,发现墙体钢筋的间距、数量都有按图纸施工且符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2002)表5.5.2的要求,同时墙体拉结筋的布置也符合设计要求。
小组成员然后查阅了写字楼1-3层1-1区域、1-2区域核心筒墙体钢筋安装检验批,发现墙体钢筋安装的主控项目、一般项目都能满足设计及规范要求。
核心筒墙体钢筋安装检验批
因此,墙体钢筋布置不合理为非要因!
结论
非要因
末端因素九
砼养护方法不当
确认时间
2013.9.30
确认方法
调查、分析
负责人
李军
确认过程
高强混凝土早期收缩比较大,如果再发生表面水分损失,裂缝容易产生,小组成员对写字楼1-3层1-1区域、1-2区域核心筒墙体拆模后的混凝土养护情况进行调查分析,发现核心筒墙体拆模后表面较为光滑,现阶段浇水养护只能暂时湿润混凝土表面,半小时以后混凝土表面的水份就会蒸发完毕。
小组成员通过查阅混凝土养护记录表,发现白天混凝土养护一般两小时一次,晚上无人进行核心筒墙体混凝土的养护,所以无论核心筒墙体混凝土采用浇水养护的方法还是浇水养护的频率都不能满足高强混凝土的养护要求。
混凝土养护记录
因此,砼养护方法不当为要因!
结论
要因
末端因素十
核心筒墙体过长
确认时间
2013.9.30
确认方法
调查、分析
负责人
东蔡豪
确认过程
小组成员通过对已施工完成的写字楼1~3层1-2区域核心筒最长的那块墙体进行现场调查分析,发现连续三层在距该块墙体两端三分之一墙长的位置都有一条通长裂缝。
在通过查阅第三方沉降观测记录后排除沉降裂缝的可能性,考虑到该块墙体长度达17.7m,墙体过长混凝土容易产生收缩裂缝,再加上高强混凝土水泥含量高收缩量大就更容易产生收缩裂缝。
1-2区域最长的那块墙体裂缝示意图
1-2区域核心筒墙体有规律裂缝图(图中贴纸的位置)
因此,核心筒墙体过长为要因!
结论
要因
末端因素十一
拆模过早
确认时间
2013.9.30
确认方法
调查、分析
负责人
赵高辉
确认过程
小组成员通过对写字楼1-3层1-1区域、1-2区域核心筒墙体模板拆模的时间进行调查分析,写字楼核心筒墙体一般在晚上10点开始浇筑,浇筑至第二天上午7点结束,第三天下午开始进行核心筒墙体模板的拆除,从浇筑混凝土完成到核心筒墙体模板拆除已超过30小时,此时混凝土的强度已满足拆模要求的1.2N/mm2。
写字楼混凝土墙体拆模图
因此,拆模过早为非要因!
结论
非要因
末端因素十二
砼扩展度抽检次数不够
确认时间
2013.9.30
确认方法
调查、分析
负责人
东蔡豪
确认过程
小组成员对写字楼1-3层1-1区域、1-2区域核心筒墙体高强混凝土扩展度检查记录表进行查看,发现核心筒墙体高强混凝土浇筑的时候,项目试验员都有对每辆混凝土搅拌运输车进行高强混凝土的扩展度试验,高强混凝土扩展度抽检率已达到项目要求的100%。
高强混凝土扩展度现场试验
高强混凝土扩展度检查记录表
因此,砼坍落度抽检次数不够为非要因!
结论
非要因
末端因素十三
楼层风速大
确认时间
2013.9.30
确认方法
调查、分析
负责人
熊泽光
确认过程
小组成员在写字楼核心筒墙体模板拆除后对施工现场进行调查分析,本工程虽然临靠闽江风速较大,但楼层外围满布密目安全网,由于密目安全网对风的阻挡,实际上楼层风速并不大!
因此,楼层风速大为非要因!
结论
非要因
综上所述,影响本工程超高层高强混凝土核心筒墙体收缩裂缝的要因有四条:
1、模板下口拼缝不严
2、砼配合比不准确
3、砼养护方法不当
4、核心筒墙体过长
八、制定对策
1、提出对策
板面混凝土收面平整,临空面缝隙采用海绵条封堵。
小组成员认真分析“模板下口拼缝不严”、“砼配合比不准确”、“砼养护方法不当”、“核心筒墙体过长”这四条要因,开动脑筋,敞开思想,积极献言献策,相互补充和启发,理清对策和思路,从多角度提出各种对策方案。
板面缝隙采用砂浆封堵,临空面缝隙采用海绵条封堵。
模板下口拼缝不严
板面缝隙采用压脚板封堵,临空面缝隙采用海绵条封堵。
调整混凝土配合比
砼配合比不准确
重新设计混凝土配合比
更换混凝土搅拌站
采用覆膜养护
砼养护方法不当
采用电子控制淋水养护装置
采用养护剂养护
采用纤维混凝土
采取设计变更
核心筒墙体过长
裂缝位置预埋加强钢丝网片
图9对策方案统计图
制图人:
戴安红时间:
2013.10.7
2、对策选择与对策可行性评估
小组成员利用头脑风暴法,对提出应对方案的有效性、可行性、经济性、可靠性,这四方面进行综合对比,选择最优对策。
(1)应对方案选择分析
要因一:
模板下口拼缝不严
对策方案
方案1:
板面混凝土收面平整,临空面缝隙采用海绵条封堵。
负责人
李军、东蔡豪、戴安红
日期
2013年10月7日
对
策
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