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1、渠道機械化襯砌混凝土施工質量控制一 前言本標段位于元氏縣境內，起點樁號186+900，終點樁號196+997.1，全長10.329km，其中渠道長8.724km，有大型河渠交叉建筑物3座（槐河(一)渠道倒虹吸工程、槐河(二)渠道倒虹吸、潴龍河渠道倒虹吸工程），控制性分水口1座，左岸排水建筑物3座，渠渠交叉建筑物2座，節制閘1座、退水閘1座、排冰閘1座。大小共計12座建筑物?；焙?一)渠道倒虹吸工程起始樁號187+326，終止樁號188+200，軸線長874m。由進口漸變段、進口檢修閘、管身段、出口節制閘和出口漸變段五部分組成。本標段渠道段全長8.724km，土質渠道8.17km，石質渠道0.52、5km。渠道設計底寬20.525.5 m，設計水深6.0 m，內邊坡系數1.02.5，外邊坡系數1.752.5。渠道過水斷面型式為梯形，采用現澆混凝土襯砌。土質渠段現澆混凝土襯砌邊坡厚10cm、渠底厚8cm；河灘地段邊坡、渠底厚度均為15cm，邊坡厚10cm，襯砌板下鋪復合土工膜加強防滲，防滲層下面鋪設聚苯乙烯保溫板；一級馬道以上渠坡防護，土坡為混凝土框格，內植草皮。設計樁號190+000-190+550石質渠道采用250mm鋼筋混凝土襯砌。邊坡防護視巖基風化破碎程度，分別采用錨桿、噴混凝土及掛鋼筋網支護。設計樁號190+550-190+725.7為貼坡式漿砌石擋土墻，擋墻后填土筑堤，內坡采用3、250mm混凝土襯砌，外坡采用干砌石護坡，下設砂礫料土工膜。渠道襯砌采用襯砌機襯砌，對建筑物附近不能采用機械襯砌的部位采用人工襯砌。本標段渠道長8.724公里，其中土質渠道8.17公里，石質渠道0.55公里。一般土渠段現澆混凝土襯砌邊坡厚10cm、渠底厚8cm，河灘地段邊坡、渠底厚度均為15cm，混凝土等級為C20W6F150。樁號190+000-190+550石質渠道采用250mm鋼筋混凝土襯砌，樁號190+550-190+725.7為貼坡式漿砌石擋土墻，擋墻后填土筑堤，內坡采用250mm混凝土襯砌。襯砌縱、橫縫間距均取4m，采用襯砌機施工橫縫每隔4m設一道半縫，每隔8m設一道通縫；渠坡自渠4、底向上1m處設一通縫，其余為半縫，渠底兩坡腳縱縫及中間部位縱縫為通縫，渠底其余縱縫為半縫。渠道襯砌分縫均采用矩形縫，縫寬1cm，半縫為切縫；通縫縫深貫通襯砌板厚。上部2cm采用聚硫密封膠填縫，下部用聚乙烯泡沫板填充。渠道襯砌采用襯砌機襯砌，對建筑物附近不能采用機械襯砌的部位采用人工襯砌。襯砌混凝土拌和對試驗室出具的混凝土配合比進行試驗性拌和，檢驗混凝土的和易性，坍落度等指標與襯砌要求的符合度，同時找出最佳的拌和時間及投料順序。檢測骨料的含水率，依此確定和調整用水量；檢測骨料的超遜徑，依此調整各種骨料的用量。超徑時加大本級骨料用量，減少上級骨料用量。遜徑時加大本級骨料用量，減少下級骨料用量；檢測5、出機口與澆注倉面混凝土的塌落度，計算塌落度損失，確定和調整用水量。檢測拌和物的實測密度、含氣量，調整外加劑用量。拌合站操作人員要經常校驗拌合系統的稱量精度，隨時檢查拌合站的運轉情況，確保拌合系統的穩定。混凝土拌制人員必須嚴格按施工單位現場試驗室提供并經監理單位批準的混凝土配合比通知單進行配料，嚴禁擅自更改配合比通知單。襯砌混凝土運輸（1）運輸車輛渠道襯砌混凝土采用混凝土攪拌車運輸。(2)運輸時間混凝土拌合物從拌合站出料到運輸、卸料完畢的允許最長時間參照混凝土拌合物允許最長運輸時間表：施工溫度（）允許最長運輸時間（h）5181.7519281. 529331.25注：施工溫度指日平均氣溫襯砌混凝6、土施工一般規定渠道邊坡襯砌混凝土施工分渠道邊坡機械化襯砌施工、巖基滑模施工和建筑物與渠道交叉部位人工襯砌施工等類型。渠道襯砌先襯砌兩側渠坡，再進行渠底襯砌?？偢汕乱r砌混凝土澆筑示意圖10-11，總干渠渠底襯砌混凝土澆筑示意圖如圖10-12所示。渠道邊坡機械化襯砌施工1、襯砌機選型渠道襯砌采用XX水利工程局研制的排振滑模式坡面砌筑機（PHQZJ）進行渠道襯砌施工。2、生產性施工檢驗在襯砌混凝土機械化施工時先進行生產性施工檢驗，檢驗段長度取100m。通過襯砌試驗檢驗襯砌機械化施工系統的機械性能和生產能力，檢驗與實際生產能力相匹配的配套機械性能，確定襯砌機的適宜工作參數（包括襯砌工作速度、振搗時7、間、抹面壓光的適宜時間和遍數、切縫時間），確定施工組織形式和人員配置，確定輔助機械、機具的種類和數量，使用各種機械、機具的勞動力數量，制定施工組織方案和施工工藝流程。檢驗新拌混凝土的坍落度、含氣量、泌水量、水膠比等適應襯砌機械化施工的情況。3、邊坡機械化襯砌施工（1） 襯砌設備安裝及調試襯砌機要嚴格按照說明書的要求組裝，初次安裝時應有設備生產廠家的技術人員在場指導；安裝遵循“先主體后附件，先機械后電器”的原則。襯砌設備的安裝調試與檢查驗收應符合渠道混凝土襯砌機械化施工技術規程（NSBD5-2006）的要求。（2）襯砌設備軌道1）軌道規格宜于襯砌機型式相匹配。2）襯砌機、抹面機、工作臺車宜軌道共8、用，并具有自行走功能。3）襯砌機軌道平行于渠道中心線，根據襯砌機的類型、襯砌混凝土的幾何尺寸，上軌道宜在上模板以外0.5m處，下軌道位置宜在下模板以外1.0m處。鋼軌宜鋪設在枕木或墊板上，枕木和墊板的間距一般控制在0.8m，當基礎承載力不能滿足要求時，墊板的數量要適當增加。襯砌機安裝完畢應在軌道上反復行走幾遍，使軌道處于壓實狀態。（3）襯砌設備安裝1）聯結緊固件的安裝必須達到說明書要求的擰緊力矩；2）設備有清潔度要求的部位，不應因現場的情況而降低要求。（4）襯砌設備調試1）試運行應遵循“先分動，后聯動；先空載，后負荷；先慢速，后快速”的原則；2）檢查電控柜的接線是否正確，有無松動，接地線是否接9、地正常；3）設備調試前應檢查聯結件是否緊固，各潤滑處是否按要求注油；4）試運行時應分別調試上下行走裝置的伺服系統或頻率使其同向、同步；5）試運行前，檢查振搗系統能否正常工作。4、 模板支立根據襯砌機的襯砌速度結合設計圖紙渠道伸縮縫間距要求，分縫模板的位置與通縫重合。渠道橫向通縫模板宜采用與襯砌混凝土厚度相同相互連接為整體的槽鋼作為側模，齒槽和坡肩模板優先采用定型鋼模板，并與坡面槽鋼相連。采用壓設砂袋或預制塊等固定方法進行加固模板?；炷烈r砌施工過程中測量人員須適時對模板進行校核，保證襯砌的質量。5、 混凝土布料渠坡襯砌主要采用機械化作業，施工程序為襯砌機布料攤鋪整平振搗、提漿整平、壓光、工作臺10、車人工收面。（1）安排專人負責指揮布料。布料前質檢員對混凝土拌合物進行坍落度和含氣量的檢測；并按有關規范，應在澆筑地點按機口取樣數量的10%留取抗壓、抗凍試件。（2）混凝土攪拌運輸車（以下稱運輸車）就位后卸料前，為便于卸料，卸料人員可用少許水濕潤運輸車的下料槽和布料機輸送帶。運輸車輛卸料時，自由下落高度不應大于1.5m。（3）采用螺旋布料器布料時，混凝土經輸送帶運至布料機接料口，進入集料箱，開動螺旋輸料器均勻布置。開動振動器和縱向行走開關，邊輸料邊振動，邊行走。布料混凝土較多時，開動反轉功能，將混凝土料收回。布料寬度達到23m時，開動成型機，啟動工作部分開始二次振搗、提漿、整平。施工時料位的正11、常高度應在螺旋布料器葉片最高點以下，不應缺料。（4）采用皮帶輸送機布料時，襯砌機的側面設有分倉料斗，自行式滑動刮刀分料。施工中應設專人監視各分倉料斗內混凝土數量，及時補充，保持各料倉的料量均勻，防止欠料。（5）坡肩、坡腳齒槽和周邊模板位置須人工輔助布料。（6）應控制布料厚度，松鋪系數根據坍落度大小由試鋪確定。當坍落度為46cm時松鋪系數宜為1.11.15之間。（7）襯砌機宜勻速連續工作，布料應與振動碾壓速度相適應。6、襯砌機操作及混凝土振搗（1）襯砌機宜勻速連續工作。對于振動碾壓襯砌機振動碾壓小車行走速度宜為36m/min。（2）選用的襯砌機械化施工設備，均應具備良好的振搗系統。施工中嚴格按照12、生產性施工檢驗所確定振搗時間、工作速度等參數執行，做到混凝土不過振、漏振或欠振，達到混凝土深層振搗和表面提漿的效果，利于混凝土表面抹面和整平。（3）襯砌施工中經常檢查振搗棒的工作狀況，若發現襯砌后的板面上出現露石、蜂窩、麻面或橫向拉裂等現象，須停機檢查、修理或更換振搗棒，并對已澆筑混凝土進行處理；初凝前的混凝土進行補振，初凝后的混凝土進行清除，并采取填補原漿混凝土，重新振搗。（4）渠坡襯砌的頂部出現缺料、漏振時，應及時人工補料，并采用振搗棒和平板振搗器輔助振搗。（5）當襯砌機行走前移時混凝土表面出現帶狀隆起，表明振動碾壓小車高度設置有誤，應及時調整，并重新碾壓。（6）進入彎道施工時，由于漸變段13、的上下軌道弧長不一致，要進行上下軌道行進速度調整，保證襯砌機始終與渠道上口線保持垂直工作狀態。（7）齒槽和貼近模板部位采用插入式振搗棒人工輔助振搗。7、襯砌施工過程中停機中斷施工時，進行以下操作：（1）停機同時應解除自動跟蹤控制，升起機架，將襯砌機駛離工作面，清理粘附的混凝土，整修停機襯砌段面，同時對襯砌機進行保養； （2）當襯砌機出現故障時，立即通知拌合站停止生產，在故障排除時間內襯砌機內混凝土尚未初凝，允許繼續襯砌。停機時間超過2h，應將襯砌機駛離工作面，及時清理倉內混凝土，故障出現后澆筑的混凝土襯砌需進行嚴格的質量檢查，并清除分縫位置以外的澆筑物，為恢復襯砌作業作好準備。8、坡肩、坡腳和14、周邊施工坡肩、坡腳和周邊的施工設專人負責。采用人工輔助布料，小型振搗棒或手提式平板振動器進行振搗，坡腳處要分兩次布料、振搗。插入式振搗棒振搗模板邊角部位時，行走不宜過快。對坡肩及坡腳的折線部分，應以靠尺定型，以使折角整齊，外觀美觀。對已經拆模的混凝土要注意成品的保護，防止邊角破壞。渠道是南水北調中線總干渠的重要組成，也是我標段一個主要單位工程，襯砌混凝土的施工質量的好壞關系重大，因此是“元氏1段項目部施工管理QC小組”的關注重點。二 小組概況（一） 注冊登記表1 “元氏1段項目部施工管理QC小組”概況表 小組名稱元氏1段項目部施工管理QC小組成立時間2010年6月18日本年注冊號2010-0615、-02課題名稱渠道機械化襯砌混凝土施工質量控制立題時間2010年6月18日注冊登記號2010-06-02小組組長馬建超課題類型管理型活動時間2010年9月2010年12月活動次數預計8次，平均出勤率95人均TQC知識培訓20小時（二） 小組成員 表2 小組主要成員和分工情況表序號姓名性別學歷年齡技術職稱QC小組分工1馬建超男本科45教授級高工組長，小組活動總負責2趙井文男本科38高級工程師副組長，小組活動總協調3郜文英女本科37工程師組員，活動工作布置4胡士卿男本科34高級工程師組員，小組活動總實施5楊士國男本科30工程師組員，小組活動質量控制6許玉梅女中專35高級工組員，負責試驗檢測三 選題16、理由本小組經過討論，確定小組課題為渠道機械化襯砌混凝土施工質量控制，理由如下：選題理由實現質量目標標主要單位工程項目施工難度主要單位工程必須優良，單元工程優良率85%以上對項目的施工質量和施工管理水平的要求非常嚴格。機械化一體施工，質量標準高，施工難度較大。渠道機械化襯砌混凝土施工質量控制在選定課題后，為便于開展活動，本小組按照PDCA循環的步驟，制定了小組的活動計劃，并遵照執行：表3 本QC小組活動計劃階段 日期活動項目2010年6月7月8月9月10月11月12月1月2月P選題理由現狀調查 設定目標分析原因要因確認制定對策D對策實施 C效果檢查A鞏固措施總結（注： “”計劃活動時間 “” 實17、際活動時間）四 現狀調查小組成員對南水北調中線京石段67個渠道機械化襯砌分部工程（每1000米為一個分部）的混凝土施工情況進行了調研，繪制了常見渠道襯砌混凝土質量缺陷的統計表（表4）和餅圖。 表4 渠道機械化襯砌混凝土質量缺陷統計表 序號缺陷名稱出現次數出現頻次%累計頻次%1混凝土凍融破壞2334.3334.332混凝土表面裂縫削坡超挖、欠挖，平整度不夠坡腳增設誘導縫1623.8858.213平整度超標1217.9176.124蜂窩、麻面913.4389.555其它振搗的方向710.45100.00渠道機械化襯砌混凝土質量缺陷12345從以上的統計中可以看出，渠道機械化襯砌混凝土質量缺陷中，混18、凝土凍融破壞和表面裂縫占到了總數的58.21，比較嚴重。這些質量缺陷較嚴重的破壞了渠道襯砌混凝土的外觀質量，不僅影響了渠道的正常使用，也加大了過流面的糙率，并且其處理成本也較高。結論：渠道機械化襯砌混凝土質量控制的難點和重點在于混凝土凍融破壞和混凝土表面裂縫的質量控制。五 設定目標（一）制定目標渠道機械化襯砌混凝土的施工不僅有質量要求，還有工期要求，因此小組經討論后制定如下目標：在2010年12月1日前完成部分渠道混凝土施工，混凝土單元工程優良率達到100，保證不出現表面裂縫和凍融破壞，保證渠道混凝土外觀質量。（二） 目標論證目標論證必要性論證可行性論證1 項目部確保達到主要單位工程質量優良的19、目標需要；2 作為中線重要工程，其施工質量和管理水平需起示范作用；3 是渠道順利輸水運行的前提；4 能否按時完成，影響到整個工程項目的工期。1 單位領導對QC小組活動的一貫重視和支持；2 小組成員6人中有3人具有大專以上學歷，有3人具有高級以上職稱，技術力量過硬，具有豐富的工程實踐經驗，實際操作能力和協調能力較強。六 原因分析2010年6月22日，QC活動小組成員采用“頭腦風暴法”，集思廣益，從“人、料、機、法、環”等方面進行考慮，對影響渠道混凝土凍融破壞和裂縫質量控制的各種原因進行了分析，并繪制了原因分析樹狀圖：原因分析樹狀圖渠道外觀和預防出現裂縫質量控制的原因分析人料機法環 1、現場施工管20、理不到位2、技術人員、熟練工人投入不足3、操作人員不穩定4、混凝土原材料質量不合格5、混凝土拌和物不合格6、襯砌設備與施工不配套7、設備出現故障的頻次高8、襯砌混凝土施工方案不合理9、混凝土施工配合比不合理10、襯砌施工參數不明確11、溫控和養護措施不到位12、交叉作業工序多，干擾大13、關鍵部位控制不嚴外部降雨七 要因確認小組成員對樹狀圖揭露的13項末端原因進行了歸類總結并逐條分析（見表5），從中找出了影響渠道機械化襯砌凍融破壞和外觀質量控制的主要原因，分別為：1 混凝土拌和物質量不合格；2 混凝土施工配合比不合理；3 襯砌施工參數不明確；4 混凝土澆筑溫控和養護措施不到位；5 關鍵部位控制21、不嚴。表5 要因確認表 序號末端因素要因論證論證結果1現場施工管理不到位項目部貫徹落實“三檢制”，項目質檢部加強現場監督，形成了一套現場質量控制機制，可以使渠道襯砌施工處于有序及受控狀態。非要因2技術人員、熟練工人投入不足加強崗前培訓和崗位練兵，盡量安排熟練工人上崗。非要因3操作人員不穩定數量工人，二次收光盡量不隨便更換重要崗位的操作工人，保持人員穩定。非要因4混凝土原材料質量不合格砂子、粉煤灰、水泥質量好壞對混凝土各項性能影響很大，嚴格控制進場原材料的質量。杜絕不合格材料納入。非要因5混凝土拌和物不合格混凝土拌和物的坍落度、入倉溫度對混凝土表面裂縫的形成有直接的關系，必須嚴格控制。要因6襯砌22、設備與施工不配套襯砌設備的性能、生產能力與施工其它方面不配套，應保證兩者協調一致。非要因7設備出現故障頻次高加強過程的維修、保養，及時更換新設備，確保施工的需要。非要因8襯砌混凝土施工方案不合理混凝土的運輸、入倉方式、振搗、分段、養護、切縫等都影響襯砌混凝土的質量，必須保證合理的施工方案。非要因9混凝土施工配合比不合理配合比對于砼的和易性、水化熱溫升、塌落度和干縮程度具有直接的影響，不合理的配合比，容易使砼產生裂縫。要因10襯砌施工參數不明確必須通過襯砌前的生產性檢驗獲得適宜的施工參數。要因11混凝土澆筑溫控和養護措施不到位溫控措施和養護措施不到位，容易使襯砌砼產生溫度和干縮裂縫。要因12交叉23、作業工序多，干擾大合理安排各工序施工。非要因13關鍵部位控制不嚴切縫時間、振搗情況、出面、壓面等環節控制不嚴。要因八 制定對策針對四個主要因素，小組成員認真分析了問題的根源，進行了充分的討論和調研，按照“5W1H”方法制定了相應的對策措施（見表6 ）：表6 對 策 表序號要因對策目標措施執行時間負責人1混凝土拌和物質量不合格認真研究拌和物的指標級性能保證混凝土拌和物質量合格（1）研究施工環境確定合宜的拌和物；（2）通過現場試驗確定合適的坍落度、含氣量等；（3）確保入倉溫度、坍落度。2010.9.202010.11.10馬建超2砼施工配合比不合理一級配、研究并執行最佳砼配合比砼配合比滿足設計強度24、要求，砼和易性好，水化熱溫升低（1）對以往工程的砼配比進行的調研，引入成功的經驗；（2）進行相應的配合比試驗，通過充分論證，確保最終的配合比滿足各方面要求。2010.9.12010.9.20郜文英彭榮梅3襯砌施工參數不明確選用符合襯砌機襯砌施工的參數明確合適的施工參數（1）認真做好襯砌試驗，總結適宜的施工參數；（2）根據施工狀況，不斷調整滿足施工要求的參數。2010.9.152010.11.10趙井文4砼澆筑溫控和養護措施不到位加強溫控措施和養護措施盡量保證不出現溫度裂縫和干縮裂縫（1）骨料倉增加遮陽措施，拌和用水加冰降溫，砼運輸車加遮陽措施，保證砼入倉溫度在22C以下；（2）倉面采用保溫被保溫，后期采用雙層塑料薄膜通水養護。（3）強化科學的測溫和溫控措施。2010.9.12010.11.1胡士卿5關鍵部位控制不嚴多做生產性的檢驗和試驗，確定合適的施工參數確保關鍵部位施工質量（1）嚴格通過試驗，確定出面、養護和切縫時間；（2）保證振搗、出面、抹面、切縫的質量；（3）保證土工膜、保溫板的鋪設質量等（4）加強過程控制和檢查2010.9.12010.11.15郜文英胡士卿