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1、提高大跨度后提高大跨度后張張法法預應預應力力結結構施工一次構施工一次合格率合格率“東部新城公交綜合停車場”工程QC小組一、工程概況“東部新城公交綜合停車場”工程由規劃設計研究院設計。地下一層，地上六層鋼筋砼框架結構，結構尺寸為135110.4m。二層至五層X向、Y向框架梁和次梁，六層和屋面層長向板均采用后張預應力結構技術。預應力筋采用1860N/mm2S15.2低松弛預應力鋼絞線，預應力梁內預應力筋布筋方式為拋物線布置,預應力梁的預留孔道采用70、80、90的波紋管。張拉形式采用單端和雙端張拉，張拉端采用夾片式錨具，固定端采用擠壓式錨具。預應力梁的砼強度為C40。錨具外封錨有粘結采用全封閉明錨2、和暗錨形式，預應力張拉端錨具封頭混凝土采用設計強度等級不低于C40細石混凝土。本工程質量目標：確保“甬江杯”，爭創“錢江杯”。公交停車場效果圖為了確保“東部新城公交綜合停車場”工程質量目標的實現，項目部于2016年3月8日在公司注冊登記成立了QC小組。QC小組概況表 表1小組名稱“東部新城公交綜合停車場”工程QC小組小組注冊號寧榮建QC-2016-01課題名稱提高大跨度后張法預應力結構施工一次合格率課題類型攻關型組建時間2016年3月8日小組注冊時間2016年3月8日課題注冊號NRJQC-2016-01小組組長鄭劍峰活動時間2016年3月8日2016年9月20日活動頻次每周一次，出勤率100%3、小組人數11人平均年齡39歲QC教育時間48h/人制表：俞迪聰 制表日期：2016年3月8日2、QC小組簡介 QC小組成員情況表 表2序號姓 名性別年齡文化程度職 務職 稱組內分工1男39大學項目經理高 工全面負責2女37大學項目技術負責人工程師技術指導3男52大學項目副經理高 工組織實施4女43大學質量負責工程師質量監督5男38大學張拉負責人工程師活動實施6男35大學施工員工程師活動實施7男44大專質檢員工程師活動實施8女23大學施工員助 工活動實施9男28大學QC資料整理助 工資料整理10男46高中木工工長高級技師活動實施11男52高中砼工工長高級技師活動實施制表：俞迪聰 制表日期：2014、6年3月8日 QC小組活動安排 表3 注：為計劃，為實施 制表：沈宏微 制表日期：2016年9月20日三、選題理由1、本工程的重中之重：為了確保本工程更好地實施，我們熟悉圖紙與方案，對工程重點、難點進行了研究、對比、分析，繪矩陣圖如表4所示。工程重點難點分析矩陣圖 表4序號項目名稱重要性 緊迫性難度系數經濟性 預期效果 綜合得分1地下室后澆帶部位滲漏的預防172大跨度后張法預應力結構施工合格率的控制233蒸壓加氣塊砌筑質量控制154外墻穿孔鋁板施工質量控制1310序號選擇課題現狀調查設定目標原因分析要因確認制定對策對策實施效果檢查鞏固措施總結和下一步打算實施項目3月4月5月6月7月8月9月205、16年 注：5分 3分 1分 制表：錢馮君 制表日期：2016年3月10日 如圖可看出大跨度后張法預應力結構施工合格率的控制綜合得分最高，是本工程重點、難點中最迫切需要解決的問題。2、現實要求：公司規定創優工程預應力結構施工合格率92%以上，我們通過對類似工地的走訪了解、現場調查，對其預應力結構施工中存在的質量問題進行調查，共調查500個點，不合格點63個，平均合格率87.4%，不能滿足公司合格率92%的要求。從以上兩個方面考慮，我們QC小組選擇的課題為：提高大跨度后張法預應力結構施工一次合格率。圖1 調查合格率與公司要求合格率對比柱狀圖 制圖：錢馮君 制圖日期：2016年3月16日四、現狀調6、查小組成員選擇我公司承建過的廠房、小區地下室等作為調查對象，通過走訪了解、現場調查，對其大跨度后張法預應力結構施工中存在的質量問題進行調查，本次共調查500個點，不合格點63個，合格點437個，合格率87.4%。調查、分析結果如下所示。大跨度后張法預應力結構施工質量缺陷統計表 表5序號項目總缺陷數量頻數頻率累計頻率1混凝土質量缺陷6095.24%95.24%2放線、定位偏差6334.76%100%3調查人員沈宏微、宋關興、錢馮君、俞迪聰、孟金標 制表：孟金標 制表日期：2016年3月16日 放線、定位偏差4.76%圖2 大跨度后張法預應力結構施工混凝土缺陷餅分圖 制圖：孟金標 制表日期：2017、6年3月16日 從餅分圖中可以看出混凝土質量缺陷是大跨度后張法預應力結構質量缺陷中最主要的問題，針對混凝土質量缺陷，小組成員進一步分析得出以下表格。大跨度后張法預應力結構施工混凝土缺陷統計表 表6 序號檢 查 項 目現 象缺陷數量頻數（點）頻率（%）累計頻率（%）1預應力框架梁裂縫預應力框架梁存在從混凝土表面延伸至梁內部的裂縫3050.050.02現澆板裂縫現澆板存在從混凝土表面延伸至板內部的裂縫1728.378.33構件斷面尺寸偏差現澆結構存在影響結構性能和使用功能的尺寸偏差711.790.04鋼筋露筋構件內存在鋼筋未被混凝土包裹而外露的現象46.796.75蜂窩等其它問題因混凝土表面缺少水8、泥砂漿，存在石子外露等其他問題6023.3100.0制表：孟金標 制表日期：2016年3月16日圖3 影響大跨度后張法預應力結構施工合格率的質量問題排列圖 制圖：俞迪聰 制圖日期：2016年3月16日混凝土質量缺陷 95.24%由以上圖可以直觀地看出，影響現澆預應力結構施工質量的主要問題是框架梁裂縫和現澆板裂縫，理想狀態下可以將主要問題解決100%，即杜絕裂縫的出現，那么計算可得出合格率為87.4%+（1-87.4%）78.3%100%=97.3%。五、設定目標通過本次QC小組活動，將大跨度后張法預應力結構施工合格率提升至97.3%以上。圖4 活動目標柱狀對比柱狀圖制圖：俞迪聰 制圖日期：209、16年3月16日六、原因分析圖5大跨度后張法預應力結構主要質量問題影響因素關聯圖制圖：沈宏微 制圖日期：2016年3月17日七、要因確認QC小組成員針對現澆預應力結構產生裂縫的11條末端因素，逐一進行了要因確認。末端因素一：預應力施工非專業隊伍實施97.3%87.4%驗證時間2016年3月18日驗證方法現場驗證驗證人孟金標、李海東驗證內容本小組成員對現場預應力施工人員進行了檢查，發現該施工隊伍專業性強，施工人員皆為有多年預應力施工經驗的操作人員，并有上崗證書。預應力作業人員上崗證結論非要因 末端因素二：培訓教育、技術交底不到位驗證時間2016年3月19日驗證方法調查分析驗證人孟金標、郭向向驗證10、內容本小組成員對現場施工人員進行了考核，考核內容分為筆試和操作考核，合格成績均為80分，考核結果均達到要求，合格率達到100%，小組成員郭向向整理匯總了考核成績，詳見下表。項目部留有技術交底記錄。姓名馬俊龍繆系省劉上紅王永軍張偉民高飛楊小周華士朋理論考核8492818493888087操作考核8789889084848684結論非要因 末端因素三：商品混凝土原材料質量差驗證時間2016年3月19日驗證方法調查分析驗證人沈宏微、宋忠良驗證內容 本工程選用的是寧波市路通水泥制品有限公司生產的商品混凝土，該商品混凝土公司信譽較好，所生產的商品混凝土質量好，不存在原材料質量差的問題。小組成員在對該混凝11、土公司的檢查中發現原材料質量符合要求。預拌混凝土出廠合格證和三方交驗單結論非要因 末端因素四：未采取有效養護措施驗證時間2016年3月20日驗證方法現場驗證驗證人宋忠良、郭向向驗證內容本小組成員對現場的養護情況進行了檢查，發現所有已施工部位均按照要求進行養護，養護方法和養護時間均滿足要求，并配備專人進行養護。現場養護照片結論非要因 末端因素五：未配置平板振動器和抹面磨光機驗證時間2016年3月21日驗證方法現場驗證驗證人孟金標、錢馮君驗證內容本小組成員對現場施工期間澆搗混凝土的情況進行了檢查，發現該工程配備平板振動器和抹面磨光機，且工作性能符合要求。現場抹面磨光機 磨光機維修保養記錄 結論非要12、因 末端因素六：樓面施工荷載超過論證臨界荷載驗證時間2016年3月22日驗證方法討論分析驗證人沈宏微、孟金標驗證內容預應力框架梁斷面大，施工層混凝土模架支撐體系自重大，施工荷載遠大于論證臨界荷載，如施工順序不當，過早上荷載，易使預應力框架梁、板超負荷使用，導致框架梁、板產生結構性裂縫而危及結構安全，需制定合理的施工方案予以預防。下圖為實際最大線荷載值和高大支模架臨界值的對比柱狀圖。單位（KN/m）結論要因 末端因素七：砼澆筑方案不科學驗證時間2016年3月23日驗證方法現場調查、討論分析驗證人沈宏微、俞迪聰驗證內容因預應力構件斷面大，如混凝土澆筑方案不合理，預應力框架梁混凝土會產生過大的沉縮變13、形，易導致其與現澆板相交處產生通長的貫穿裂縫，還會引起框架梁內預應力筋和波紋管的上浮、移位，甚至引發嚴重的質量事故。預應力梁跨度大、層高高，如砼澆筑方案不合理，易引起模板支架過大的變形、位移，甚至引發坍塌事故。大跨度梁施工圖結論要因 末端因素八：施工順序不合理驗證時間2016年3月24日驗證方法調查分析驗證人沈宏微、宋關興驗證內容本小組成員在檢查中發現該工程的預應力施工在施工前編制了專項施工方案，公司總工和總監理工程師嚴格把關。嚴格按照專項施工方案進行施工，施工工序合理。施工工藝流程圖 結論非要因 末端因素九：預應力結構張拉方案未優化驗證時間2016年3月24日驗證方法方案審查、現場驗證 驗證14、人沈宏微、李海東驗證內容 本工程現澆預應力框架梁張拉方式、張拉順序等張拉方案的選擇，直接影響預應力框架梁預應力大小的建立，系關預應力構件的抗裂度、剛度和延性，直接影響結構安全。必須認真熟悉圖紙，結合工程特點，優化張拉方案，精心組織，嚴格操作。預應力張拉方案第一次審批未通過結論要因 末端因素十：張拉配套設備未如期標定驗證時間2016年3月25日驗證方法現場驗證驗證人李海東、孟金標驗證內容本小組在調查中發現該工程在張拉前對張拉設備進行了檢測,檢測報告齊全，檢測項目均符合要求。張拉機具報審表 張拉機具檢測報告 結論非要因 末端因素十一：材料進場未按有關標準驗收、復核驗證時間2016年3月25日驗證方15、法調查分析驗證人錢馮君、宋忠良驗證內容本小組成員對現場的原材料進行了抽查，總抽查32份，均符合要求，合格率達到100%。現場原材料的原材料進場驗收記錄齊全，進場后均進行了原材料復驗。原材料進場驗收記錄 原材料進場清單結論非要因 我們從11條末端因素中找出現澆預應力結構產生裂縫的主要原因有以下3條：1、樓面施工荷載超過論證臨界荷載；2、砼澆筑方案不科學；3、預應力結構張拉方案未優化。八、制定對策 對策評價分析表 表7 評價序號要因對策有效性可行性經濟性時間性綜合得分選定方案將超過論證臨界值的施工荷載進行有效傳遞。20采用1樓面施工荷載超過論證臨界荷載減小樓面施工荷載 12不采用制定有針對性的混凝16、土澆筑方案16采用2砼澆筑方案不科學聯系設計單位修改圖紙 8不采用針對工程特點，優化預應力張拉施工方案18采用3預應力結構張拉方案未優化更換張拉方案10不采用注：5分，3分，1分 制表：沈宏微 制表日期：2016年3月26日 對策表 表8序號要因對策目標具體措施責任人完成地點完成時間1樓面施工荷載超過論證臨界荷載將超過論證臨界值的荷載進行有效傳遞。預應力超限承載而引發的結構性裂縫數量為0；模板支撐架的強度、剛度和穩定性滿足要求1）編制模板支撐專項施工方案時，適當增加施工活荷載后進行計算，根據計算設置立桿間距，保證立桿上下對齊，并對地下室頂板采取有效的加固措施，荷載應分散堆載；2）合理確定預應力17、張拉施工順序，對樓面超過設計標準的施工荷載進行有效傳遞。宋關興宋忠良孟金標李雪成辦公室2016年8月20日2砼澆筑方案不科學制定有針對性的混凝土澆筑方案梁、柱混凝土沉縮裂縫和收縮裂縫數量為零；波紋管位置允許偏差10mm；支模架支撐體系的強度、剛度和穩定性滿足施工要求1）針對預應力梁跨度大、層高高、構件斷面大、施工荷載大等特點，制定有針對性的梁混凝土澆筑方案和混凝土養護措施；2）在混凝土澆筑前逐級組織技術交底；3）在混凝土澆筑過程中由專人跟蹤監督，發現問題，及時處理。孟金標沈宏微錢馮君周生忠李海東辦公室2016年8月20日3預應力結構張拉方案未優化針對工程特點，優化預應力張拉施工方案框架梁建立預18、應力的誤差應5%；張拉實際伸長值與理論計算伸長值的相對偏差在6%范圍內。1）由預應力專業施工單位優化預應力設計圖紙，改良框架梁兩端端部張拉為一端錯位張拉；2）編制科學合理的預應力張拉施工方案，合理確定關鍵工序的施工工藝和技術參數。鄭劍峰李海東郭向向項目部2016年8月20日 制 表：俞迪聰 日 期：2016年3月31日9、組織實施實施一：將超過論證臨界值的荷載進行有效傳遞（由李雪成實施，孟金標、宋忠良檢查，宋關興復核）1、預應力梁支模施工考慮預應力梁斷面較大，梁板模架采取彈線搭設，保證立桿上下對齊，從而將預應力梁超過論證臨界值的荷載有效傳遞至下幾層樓板。2、預應力張拉順序本工程預應力采取“逐層19、澆筑、先澆先張”的施工順序，混凝土強度達到設計強度后，按施工方案順序由底層開始分區塊逐層向上施工。圖6 預應力張拉工藝流程圖 制圖：李海東 制圖日期：2016年3月24日效果評價：通過上述模板支撐專項方案的實施和張拉順序的合理確定，對預應力梁結構經過外觀檢查，均未發現結構性裂縫的產生。經多次大雨考驗及淋水試驗，未發現滲漏現象。實施二：制定有針對性的混凝土澆筑方案（由孟金標實施，錢馮君檢查，沈宏微、李海東復核）混凝土澆筑前做好技術交底，著重于錨固區混凝土的密實度和孔道波紋管的保護。應避免混凝土直接沖擊波管道，振搗時振動棒不得接觸波紋管，避免管道破裂，造成漏水、漏漿。澆筑全過程跟蹤監護，發現波紋管20、破損、移位等問題應及時處理。柱、梁、板混凝土的澆筑應均衡、連續、對稱，振搗充分并防止過振。柱混凝土澆至梁底、梁混凝土澆至板底后停歇23h，保證柱、梁混凝土的充分沉實，以避免混凝土沉縮變形過大導致的裂縫，混凝土成型后按既定方案及時進行養護。效果評價：在混凝土澆筑前，經現場實測，波紋管的允許偏差均在10mm以內；框架結構拆模后經現場檢查，混凝土構件沉縮裂縫、收縮裂縫和結構性裂縫數量為0，混凝土內實外光，觀感良好。實施三：針對工程特點，優化預應力張拉施工方案（由李海東負責實施，郭向向檢查，鄭劍峰復核）由具有預應力張拉經驗豐富的李海東負責，對預應力框架梁進行深化設計和優化設計，將原設計的三跨兩端張拉改21、為兩跨一端分段張拉，征得原設計單位認可后予以實施。1、張拉錨具的確定：張拉端采用HYM15系列群錨體系，固定端采用擠壓錨，兩種錨具體系的組裝如下圖所示：2、預應力孔道留設孔道安裝：預應力孔道采用波紋管預留，波紋管與支架的連接采用22鉛絲綁扎。波紋管的接頭采用大一號（內徑大5mm）的連接管旋接，兩端采用防水膠帶密封，連接管長為200300mm。泌水（灌漿）孔的設置：孔道接長并固定后，在孔道的波峰（底）處留設泌水（灌漿）孔，孔徑25。3、預應力筋下料穿束預應力筋下料長度應為孔道凈長加上兩端的張拉工作長度（根據千斤頂型號確定）。對本工程拋物線形的孔道長度根據以下公式計算：Lt（1+8H2/3L2）*22、L 式中：Lt孔道曲線長度，H曲線矢高 L曲線水平投影長度4、預應力張拉張拉程序：0 0.2con（量初值）1.03con（量終值）錨固預應力筋張拉控制應力：con=75%1860Mpa=1395Mpa。張拉力壓力表讀數換算：根據計算出的張拉力和千斤頂壓力表標定報告計算壓力表讀數，張拉時嚴格控制進油速度，回油應平穩，如圖所示。伸長值校核：認真測量每束預應力筋的實際伸長，并與理論伸長值對比，判斷是否異常，及時分析原因，采取相應措施，并做好現場記錄，如下圖所示。5、孔道灌漿及封錨灌漿材料采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比0.350.42，灌漿水泥漿抗壓強度不得低于30N/mm2。效果評價：預應力23、框架梁實際建立的預應力值偏差5%con；張拉實際伸長值與理論計算伸長值的相對偏差在6%范圍內，預應力筋無斷裂或滑脫現象。十、效果檢查2016年8月25日，QC小組成員對完成預應力張拉進行了全面質量檢查：未發現結構性裂縫的產生；共檢查500個點，不合格點10個，合格率98%，達到預期要求。QC小組活動后大跨度后張法預應力結構施工質量缺陷統計表 表9序號檢 查 項 目頻數累計頻數頻 率（%）累計頻率（%）1構件斷面尺寸偏差3330.030.02缺棱掉角2520.050.03蜂窩麻面2720.070.04鋼筋露筋1810.080.05觀感差等其他問題21020.0100.0 制 表：俞迪聰 日 期：24、2016年8月26日 圖7 預應力結構質量缺陷餅分圖 圖8 QC小組活動前后合格率對比柱狀圖 制圖：俞迪聰 制圖日期：2016年8月26日 制圖：孟金標 制圖日期：2016年8月26日1、經濟效益通過本次QC小組的攻關，施工工期合理壓縮，大幅減小施工場地的占用，施工成本明顯降低，取得直接經濟效益約14.2萬。2、社會效益“東部新城公交綜合停車場”工程大跨度預應力梁設計要求得以完美實現，減小了框架梁斷面尺寸，節約鋼材、混凝土等材料用量，減輕結構自重，提高構件的抗裂度、剛度和延性，降低了工程造價。本工程良好的施工業績得到了業內人士的一致認可，為企業樹立了品牌，贏得了信譽。通過本次QC質量攻關，我們25、實現了既定的目標，有效克服了預應力框架梁板有害裂縫的產生，保證了主體結構施工質量，為工程創優奠定了堅實的基礎。本小組還會同監理工程師對小組成果進行了檢查，得到了監理工程師的認同。活動前合格率(%)目標值活動后十一、鞏固措施1、為了保證成果得到鞏固，小組將一些行之有效的措施或方法納入工作標準、工藝規程或管理標準，我們對大跨度后張法預應力結構的混凝土澆筑、框架梁的預應力張拉、樓超設計標準施工荷載的傳遞等關鍵技術成果進行了整理匯總，總結、編寫了大跨度后張法預應力結構施工作業指導書（編號：DRJS-ZYZDS-2016-01見上圖），經有關部門審定后納入企業有關標準或文件，在全公司范圍內推廣使用。2、26、本小組成員在鞏固期對大跨度后張法預應力結構施工合格率進行了抽查，共抽查821個點，其中不合格點數8個，合格率為99%，鞏固效果好，鞏固措施到位。鞏固期抽樣情況統計表 表10序號檢查項目不合格點數總缺陷數缺陷占比（%）1預應力框架梁裂縫0802現澆板裂縫0803構件斷面尺寸偏差3837.54鋼筋露筋28255蜂窩等其他問題3837.56合計88100 制表：俞迪聰 制表日期：2016年9月17日 80%82%84%86%88%90%92%94%96%98%100%活動前目標活動后鞏固期87.4%99%98%97.3%圖9 活動前、目標、活動后、鞏固期合格率對比柱狀圖 制圖：俞迪聰 制圖日期：2027、16年9月17日十二、總結和下一步打算（一）總結通過本次QC小組的攻關，有效預防了預應力結構有害裂縫的產生，“東部新城公交綜合停車場”工程主體結構已通過“寧波市2016年度優質結構工程”現場考核，其施工質量得到建設行政主管部門的肯定。通過本次QC小組活動，小組成員的各方面能力得到明顯提高，組員們對活動前后的狀態進行了自我評價。綜合素質評價表 表11序號項目活動前活動后1質量意識851002發現問題能力72923解決問題能力76904參與意識83955團隊精神75966QC知識8092制表：俞迪聰 制圖日期：2016年9月18日 圖10 小組活動前后綜合素質評價雷達圖 制表：俞迪聰 制圖日期：2016年9月18日(二)下一步打算 我們QC小組成立以來，運用全面質量管理知識指導施工，在東部新城公交綜合停車場工程施工中正常開展活動，實現了預定質量目標。我們QC小組下一步擬定的活動課題為控制高支模大懸挑梁板結構的施工一次合格率。