提高泵送混凝土的可泵性[精华].doc

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太中银铁路SJS-II标二工区QC小组
一、工程概况
我二工区承建的太中银铁路段家1#、2#隧道线路通过段家村,属大理河冲积河谷阶地,地势平缓,且工程地质条件较为复杂,围岩级别重要为Ⅴ级。隧道表覆第四系上更新统风积层细砂,下伏三叠系上统砂岩及泥岩。由于二工区拌和站距离段家1#、2#隧道约10km,加上307国道路况很差,严重影响了泵送混凝土的工作性能,加上二次衬砌泵送混凝土施工过程中,泵送混凝土操作不规范等诸多因素,严重制约了工程进度,因此提高此种状况下泵送混凝土的可泵性,对加快施工进度,提高施工效率和质量,节省劳力和经济费用品有十分重要的意义。
二、小组简介
我小构成立时间为6月20日,小构成员共10名,平均接受TQM教育时间为80小时。小组概况见表1
QC小构成员状况表表1
序号
姓名
年龄
项目职务
文化限度
受TQC教育时间(小时)
组内分工
1
郭琪峰
39
工区总工
本科
120
组长
2
赵长义
31
工程部长
本科
90
副组长
3
段青锋
30
安质部长
本科
73
副组长
4
孟宪辉
27
实验室主任
大专
65
技术
5
王国才
47
拌和站站长
中专
70
记录
6
李顺邦
52
物资室主任
中专
80
物资供应
7
杨玉兵
46
隧道队队长
中专
90
安全、质量
8
吴峰
29
隧道队技术主管
本科
90
技术
9
张则科
33
隧道队安全员
本科
60
安全
10
贾鹏杰
25
隧道队质检员
本科
65
质量
三、选题理由

泵送混凝土施工运送距离远、更换泵管等待时间长,砼易浮现泌水、离析,混凝土泵送的成功率决定了施工效率和劳动强度。
课题
提高泵送混凝土的可泵性
提高泵送混凝土的可泵性,可避免因流动性差堵塞输送管路而导致施工挥霍和环境污染。
业主、监理对工程质量规定高
获取远距离泵送混凝土施工技术数据,为下一步隧道二次衬砌泵送混凝土施工提供可行性参数。
四、现状调查
隧道二次衬砌混凝土浇筑方式重要采用泵送方式进行施工,其泵送混凝土理论坍落度为:18~22cm,现场两个隧道口共调查4次二次衬砌混凝土施工,其调查成果如下:
1、运送过程坍落度最大损失为1~2cm(重要是夏季高温期间);
2、更换泵管和调度不当导致坍落度损失为0~1cm;
3、完毕一种循环二次衬砌混凝土()合计泵送混凝土约148m3,,4板二次衬砌施工过程中共发生堵管次数13次挥霍混凝土约2m3,导致施工进度和经济的双重损失;
4、搅拌、泵送作业不规范,操作人员责任心不强,减少了混凝土施工泵输效率;
5、泵管安装不当,发生堵管几率增大,解决堵管耗用时间长,施工劳动强度大。
6、输送泵管接缝不严密,泵道内壁磨损严重不光滑,泵送设备陈旧,泵送压力不够。
QC小组环绕远高程泵送混凝土的可泵性,到泵送施工现场、料场、拌合站等地进行调查,记录重要问题如下表:
现场调查登记表表2
序号
项目
导致堵管次数
堵管率(%)
累堵管率(%)
1
堵管
9
65
65
2
泵管安装不当
2
14
79
3
运送时间过长
1
7
86
4
更换泵管和调度不当
1
7
93
5
搅拌泵送作业不规范
1
7
100
制表:赵长义日期:9月20日
根据调查记录成果绘制排列图,见图一:
86%
93%
14
100
频数(次)合计频率(%)
79%
12
80

65%
10
60
8

6
40

4
2
20
0
00
搅拌泵送作业不规范
更换泵管和调度不当
堵管
运送距离远
泵管安装不当

图一:排列图
由图一可以看出,堵管是需要解决的首要问题。
五、课题目的
1、目的设定:泵送混凝土堵管率减少为20%。
65%
20%
目的值
现状
2、目的可行性分析
①QC小构成员均有桥梁施工经验,对泵送混凝土有一定结识,提高可泵性只需重点解决堵管问题。
②隧道六队施工能力强,并获得工区领导批准,已购进要更换重要泵送部件、泵管和弯头。
③工区实验室有可供检测混凝土可泵性的仪器和设备,监测条件成熟。
六、因素分析

11月15日晚,小构成员召开全体会议,人们根据现场的调查分析,认真讨论了导致泵送混凝土堵管的多种因素,并绘制因果图如下:
人
法
堵管
缺少岗前培训
泵送压力损失大
责任心不强
砂率小
砂率小
砼运送距离远,坍落度损失大
设备泵送压力不够
针片状碎石多
更换泵管等待时间长
泵管及安装问题
料
环
机


图二:因果分析图
七、要因确认
从上面的因果图中我们找出了重要问题的所有末端因素,并逐条进行了要因确认。
要因确认表表3
序号
末端因素
确认内容
确认时间
验证
成果
1
缺少岗前培训
搅拌机司机、输送泵司机均持证上岗,可以按操作规程对机械进行纯熟操作,拌制的混凝土可以满足规定,输送时能均匀泵出。
/11/16
不是
要因
2
责任心不强
搅拌机司机和输送泵司机均为本单位职工,有2年以上操作经验,且未发生任何操作故障,有很强的责任心。
/11/16
不是
要因
3
奖惩制度不健全
奖罚制度内容全面,对象明确,奖惩分明、合理,隧道六队也同样制定有关的奖惩制度,奖优罚劣,对工人规定严格
/11/17
不是
要因
5
针片状碎石多
现用碎石为五峰采石厂生产的,其规模较大,生产能力及碎石针片状含量均可以满足规定。
/11/18
不是
要因
6
粉煤灰掺量少
工地使用配合比中粉煤灰掺量为水泥用量的10%,试块28天抗压强度均有富余。在强度能保证的前提下,参照国内外高程泵送混凝土施工经验,粉煤灰掺量可加大至20%以上。
/11/18
是要因
7
砂率小
设计配合比砂率为38%,而通过现场查看,发现砂中具有大量“豆石”(即不小于5mm)较多,其砂率实际达不到38%。
/11/18
是要因
8
坍落度损失导致压力损失
拌合站实测坍落度为18cm,而施工现场只有15cm左右,坍落度损失为3cm。
/11/19
是要因
9
甭管弯头多
甭管内壁粗糙,且甭管弯头数目较多,一般在4~6,且弯头内壁粗糙,
/11/17
是要因
制表:段青锋日期:11月20日
八、制定对策

11月21日,小构成员根据确认的要因,制定了对策表。
对策表表4
序号
要因
对策
目标
措施
执行人
时间
1
运送距离大等因素导致,坍落度损失大
增大出场时砼坍落度
泵送混凝土坍落度控制在16~18cm
出场时坍落度合适增长2~3cm
王国才
吴峰
/11/21-
/12/07
3
砂率小、粉煤灰掺量少
优化配合比
泵送混凝土粘聚性好、不离析并有好的流动性
通过正交设计实验,迅速选出最佳配合比
王国才
孟宪辉
段青锋
/11/21-
/12/07
4
泵送压力损失大
减少砂石等材料的吸水率和泵送速度
减少泵送压力的损失
提高混凝土的扩展度;限制泵送速度在20m3/h;泵送前浸湿砂石料
吴峰
王国才
/11/21-
/12/07
5
弯头质量不合格,甭管连接不合理,且内壁粗糙,摩擦力大
减少弯头数量,甭管节与节连接采用橡胶圈密封紧固连接
保证管壁内壁光滑,在正常泵送压力下混凝土能顺利通过泵管和弯头,
更换内壁光滑的泵管,弯头,并减少弯头数量。提高混凝土的扩展度;限制泵送速度在20m3/h;泵送前浸湿砂石料
王国才
李顺邦
郭琪峰
/11/21-
/12/07
6
混凝土配合比不当
调节配合比
混凝土具有良好的工作性
在原配合比的基本上通过试配拟定新配合比
孟宪辉
王国才
/11/21-
/12/07
九、对策实行
实行一:增大出场时的坍落度
根据运送过程中混凝土坍落度损失记录状况,在获得监理工程师的批准后,工区实验室和项目中心实验室
协商后决定合适增大出场时的坍落度,调节增长:2~3cm,且加强混凝土出场和泵送混凝土现场的坍落度的量测工作,保证泵送过程中混凝土的坍落度控制在16~18cm之间。
实施人:王国才孟宪辉王国才吴峰
实行效果:泵送混凝土始终控制在16~18cm之间。
实行二:减少砂石材料
吸水率和泵送速度

由于泵送混凝土在输送泵已定的状况下,必须控制其混凝土的泵送速度(即吐出量)。泵送速度越快,压力损失越大,因此我们严格控制在每小时20m3左右。在泵送速度拟定的前提下,提高混凝土拌合物的坍落度和扩展度,可以减少泵送压力损失,但坍落度和扩展度并不是越大越好。根据现场泵送的混凝土和实验室室内验证明验阐明,16~18cm之间,其工作性良好,既无泌水又不离析,混凝土可泵性良好。
由于泵送混凝土泵送压力大,加之碎石吸水率大,导致混凝土失水,坍落度减小,甚至导致堵管现象。因此在施工前要给砂石料湿水(特别是在夏季施工时),并在施工配合比中予以扣除。
实施人:王国才孟宪辉吴峰
实行效果:混凝土工作性能,可泵性良好。
实行三:优化配合比
对泵送混凝土配合比的选择须满足混凝土和易性、均质性、强度和耐久性等质量规定,还应考虑所用材料的质量、混凝土输送泵的种类、输送管直径、输送距离、气候条件、浇注部位及措施等。同步应满足混凝土拌和物在泵送过程中不离析、粘聚性良好、摩阻力小、不堵塞、能顺利沿管道输送前行的性能。要达到这些条件必须要掺入合适粉煤灰、选择合适的砂率及相对较小的压力泌水率。
为了提高泵送混凝土的和易性,在获得监理工程师批准后,小组选了4组配合比进行了试配比选(详情见表5),根据实验小组调节了粉煤灰参量,按第2组配合比施工,混凝土和易行有了明显的提高,大大提高了混凝土的可泵性。
混凝土配合比试配实验登记表表5
组别
水泥(kg)
砂(kg)
石(kg)
水(kg)
减水剂(kg)
粉煤灰(kg)
原设计
246
733
1112
188

114
组1
246
733
1112
188

110
组2
246
733
1112
188

118
组3
246
733
1112
188

122
实验成果如下:
组别
初凝时间
坍落度(cm)
综合描述
原设计
11小时13分
10-13
混凝土和易性较差
组1
11小时26分
11-14
混凝土和易性一般
组2
10小时42分
16-18
混凝土和易性较好
组3
10小时24分
17-20
混凝土和易性较好,但容易离析
实施人:王国才孟宪辉赵长义段青锋
实行效果:混凝土和易性好,泵送行能得到了很大改善。
实行四:更换泵管、重新
设计弯头和连接方式
吸水率和泵送速度
更换符合泵送规定的泵管,泵管内壁规定光滑,泵管接头重新设计为光滑圆弧线性连接,更换泵送混凝土设备老化部件,保证泵送设备的泵送能力。
实施人:李顺邦赵长义吴峰张则科
实行效果:杜绝了因泵管问题浮现的堵管现象,完毕一板混凝土二次衬砌时间减少30%。
十、效果检查

1、效果检查
11月30日小构成员对段家1#隧道第11板二次衬砌混凝土施工进行了全过程效果检查,成果如下表:
检查成果登记表表6
序号
项目
导致堵管次数
堵管率(%)
累堵管率(%)
1
堵管
0
0
0
2
泵管安装不当
1
50
50
3
运送时间过长
0
0
50
4
更换泵管和调度不当
0
0
50
5
搅拌泵送作业不规范
1
50
100
制表:赵长义日期:11月30日
施工过程中未发生堵管,混凝土浇筑时间也减少了约30%,活动目的实现了。
20%
0%
实行效果
目的值