超大跨度支架法現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工質(zhì)量控制

1、超大跨度支架法現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工質(zhì)量控制中鐵二局一公司杭州灣跨海大橋項(xiàng)目部QC小組 組長:匡明 編制人: 鐘萬波 發(fā)表人:李蕾 中鐵二局杭州灣跨海大橋連續(xù)箱梁QC小組1 工程概況 2 小組簡介 3 選題理由 4 小組目標(biāo)及可行 性論證 5 現(xiàn)狀調(diào)查 6 要因確認(rèn)7 制定對策 8 實(shí)施對策 9 效果檢查 10 總結(jié) 11 主要成果12 鞏固措施和標(biāo)準(zhǔn)化13 體會和今后的打算目錄目錄 一、工程概況一、工程概況w 杭州灣跨海大橋位于杭州灣海峽，是連接寧波和上海重要通道，它南接寧波慈溪北連嘉興海鹽，起訖里程為K49+000K85+000，全長36km，橋面全寬33m，雙向六車道，行車道寬為233.75m

2、，是目前世界上最長的跨海大橋。其中K81+435K81+815位于南引橋?yàn)┩繀^(qū)和陸地區(qū)相接區(qū)段，地層為淤泥質(zhì)粘土，橋墩編號為G01G08，上部結(jié)構(gòu)包括跨十塘大堤50+80+50m變高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁和450m聯(lián)等高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁。箱梁體積較大，最大跨度達(dá)80m，最大梁高達(dá)4.8m，一次澆筑混凝土數(shù)量最多達(dá)1100m3。w 本區(qū)域軟土層較厚，系近期圍涂而形成陸地，原為泥草灘，地面高程+2.0+2.5.0m。漲潮時被海水淹沒。表層淤泥厚1m2m，第層是亞砂土，飽和，厚3m5m，第層是灰色淤泥質(zhì)亞粘土，飽和，流塑，厚約13m。 二、小組簡介二、小組簡介wQCQC小組名稱小組名稱：杭州灣

3、跨海大橋連續(xù)箱梁QC小組 wQCQC小組登記號小組登記號：2005-01-02w所在部門工程部成立日期所在部門工程部成立日期：2005年1月8日w登記日期登記日期：2005.1.10 w小組人數(shù)小組人數(shù)：14人w組長組長：匡 明 男 高工 副組長副組長：鐘萬波 男 工程師w組員：組員：龔建偉、李高華、彭 溢、李遠(yuǎn)庚、陳 擁軍、黨國棟、甘廷華、童南聰、李蕾w高級顧問：高級顧問：林原 、李友明、王耀傳 、徐長江 超大跨現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工質(zhì)量控制1、公司管理方針：科技先行、強(qiáng)化管理、守約重譽(yù)、質(zhì)量興業(yè)、以人為本、保護(hù)環(huán)境、追求卓越、奉獻(xiàn)社會。2、業(yè)主對質(zhì)量的要求：爭創(chuàng)國家級優(yōu)質(zhì)工程.3、項(xiàng)目的質(zhì)量目標(biāo)

4、： 奉獻(xiàn)精品工程，爭創(chuàng)一流大橋。4、箱梁最大跨度達(dá)80m，最大梁高達(dá)4.8m，混凝土開裂為箱梁施工的質(zhì)量通病，特別是大體連續(xù)現(xiàn)澆箱梁，很容易出現(xiàn)開裂，嚴(yán)重影響施工質(zhì)量。三、選題理由w w1、本施工區(qū)段位于杭州灣海峽灘涂與陸地交界處，地基頂層為流塑狀亞砂土，下層為淤泥質(zhì)亞粘土，其承載力較差，滿堂支架基礎(chǔ)很容易下沉。w2、箱梁高度高，節(jié)段長，箱梁混凝土整體一次性澆筑。我單位根據(jù)以往施工貴陽藝校鐵路立交橋的經(jīng)驗(yàn)。為了確保砼在澆筑過程中質(zhì)量得到有效的控制,我們制定了。w砼連續(xù)箱梁施工質(zhì)量控制工藝流程圖砼連續(xù)箱梁施工質(zhì)量控制工藝流程圖四、現(xiàn)狀調(diào)查不合格合格現(xiàn)澆完畢停止現(xiàn)澆試驗(yàn)室中途對砼抽檢布料桿將砼送入

5、箱梁輸送泵將砼送往布料桿罐車將砼送入輸送泵合格不合格砼送入罐車砼交試驗(yàn)室檢驗(yàn)拌合站拌合砼工程部下達(dá)拌合砼指令四、現(xiàn)狀調(diào)查w 3、本項(xiàng)目的提梁站設(shè)在現(xiàn)澆段，該段將作為800t提梁機(jī)和1600t架橋機(jī)的拼裝平臺，要求必須于5月底前完成現(xiàn)澆梁施工，施工工期較緊w 4、該橋位于海上，海水及空氣中的氯離子混凝土及鋼材的腐蝕很強(qiáng)。為此必須探索與之相適應(yīng)的新工藝確保箱梁砼灌注質(zhì)量，同時要采取措施防止產(chǎn)生裂紋。w 5、通過以往東海大橋項(xiàng)目部, 秦沈月牙河大橋項(xiàng)目部經(jīng)驗(yàn)所得,影響現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工質(zhì)量的因素有砼的配合比和灌注,地基處理,模板,施工工藝等,根據(jù)這些影響現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工質(zhì)量的因素,我們繪制出關(guān)聯(lián)圖并對

6、其分析,確定出各因素對其質(zhì)量影響的程度。w 6、為了有效的控制現(xiàn)澆連續(xù)梁施工質(zhì)量,我們對其采取了一系列的相應(yīng)準(zhǔn)備,在人力上,我們聘請了浙江大學(xué)教授級高工王耀傳,上海交通大學(xué)橋梁專家徐長江為高級顧問,同時, 小組成員中有教授級高工3人，橋梁專家1人，他們曾多次參建國內(nèi)大型橋梁，如東海大橋，秦沈月牙河大橋等，施工經(jīng)驗(yàn)豐富.在機(jī)械設(shè)備上,我們配備了拌合樓5座，配置混凝土罐車12臺，還購買了4臺布料桿和4臺混凝土輸送泵。能確保了大體積混凝土施工的需要。 五、小組目標(biāo)及可行性論證（一）小組目標(biāo)（一）小組目標(biāo) 1、加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)“超大跨度現(xiàn)澆連續(xù)箱梁”整體一次澆筑滿足質(zhì)量要求。 2、采取有效措施處理流

7、塑狀淤泥質(zhì)地基，確保澆筑混凝土?xí)r地基沉降不超過5mm。 3、加強(qiáng)過程控制,積極探索海工耐久混凝土的特性及混凝土灌注方法，確保箱梁外表無裂紋，氣泡不超標(biāo)。（二）可行性論證（二）可行性論證 1、項(xiàng)目部與西南交通大學(xué)、浙江大學(xué)的專家聯(lián)合研究海工耐久混凝土的特性，他們可為我們提供理論方面的支持，為實(shí)現(xiàn)小組目標(biāo)提供技術(shù)保障。 2、項(xiàng)目部建設(shè)了拌合樓5座，配置混凝土罐車12臺，還購買了4臺布料桿和4臺混凝土輸送泵。能滿足大體積混凝土施工的需要。 3、小組成員中有教授級高工3人，橋梁專家1人，他們曾多次參建國內(nèi)大型橋梁，如東海大橋，秦沈月牙河大橋等，施工經(jīng)驗(yàn)豐富。 現(xiàn)澆梁質(zhì)量差軟地基處理不合格模板生銹真空壓

8、漿不合格管道不通或破裂密封不嚴(yán)實(shí)混凝土現(xiàn)澆不及時振搗器壞布料桿出故障砼配合比不合格砼耐久性不合格氯離子擴(kuò)散系數(shù)超標(biāo)砂石料含泥量大支架基礎(chǔ)下沉砼搗固不密實(shí)斜腹板倒角搗固不到位強(qiáng)相關(guān)相關(guān)弱相關(guān)技術(shù)未交底六、原因分析六、原因分析 現(xiàn)澆梁質(zhì)量不良原因分析關(guān)聯(lián)圖現(xiàn)澆梁質(zhì)量不良原因分析關(guān)聯(lián)圖七七 要因確認(rèn)要因確認(rèn)序號 末端因素 原因分析 要因確認(rèn) 1施工未交底 技術(shù)人員交底不清或未交底將會影響工程質(zhì)量，但只要加強(qiáng)過程控制，嚴(yán)格質(zhì)量檢查制度，可避免質(zhì)量問題發(fā)生。 非2模板生銹 本項(xiàng)目現(xiàn)澆箱梁采用大塊鋼模，而且關(guān)完后模板綁扎鋼筋、穿鋼絞線和關(guān)內(nèi)模至少要10天時間，采用常規(guī)脫模劑無法解決模板生銹問題。非3布料桿

9、出故障 梁體現(xiàn)澆采用布料桿供料，一旦設(shè)備壞將對施工造成嚴(yán)重影響。 要4壓漿管破裂、不通或密封不嚴(yán)采用真空壓漿是預(yù)應(yīng)力施工的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，也是控制質(zhì)量的重點(diǎn)工序 要5軟基處理不合格 基礎(chǔ)處理不合格，承載力不夠，將導(dǎo)致滿堂支架下沉，梁體開裂或跨塌。因此，基礎(chǔ)處理也是一項(xiàng)關(guān)鍵工序。 要七七 要因確認(rèn)要因確認(rèn)序號 末端因素 原因分析 要因確認(rèn) 6斜腹板倒角處搗固不實(shí) 搗固不密實(shí)砼強(qiáng)度將會受到影響，而箱梁斜腹板倒角處搗固困難，常出現(xiàn)露筋、空洞、麻面等現(xiàn)象 要7振搗器常壞 搗固器出故障會影響砼質(zhì)量，但只要加強(qiáng)維修，增加備用量，可解決此問題 非8砂石料含泥量大 砂石料含泥量超標(biāo)，將會影響砼質(zhì)量。但只要嚴(yán)格采

10、購材料，使用前加強(qiáng)檢驗(yàn)，便可克服此問題 非9氯離子擴(kuò)散系數(shù)超標(biāo) 杭州灣的海水、海風(fēng)對砼具有較強(qiáng)的腐蝕性。因此，要求砼必須具有耐久性，氯離子在砼中擴(kuò)散速度是衡量砼的耐久性是否合格的關(guān)鍵指標(biāo) 要八、制定對策八、制定對策序號 要因 目標(biāo) 對策 對策措施 負(fù)責(zé)人 檢查人 要求完成時間 1布料桿 出故障確保設(shè)備出故障后1小時內(nèi)修復(fù) 試驗(yàn)分析 加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)。配足設(shè)備維修配件。澆砼時增加設(shè)備維修人員。陳擁軍 鐘萬波 2005.220 2壓漿管破裂、不通或密封不嚴(yán)確保壓漿密實(shí) 檢查壓漿管 1、 澆注砼時在預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)安裝芯管，澆注后拔出確保管道通暢2、抽真空時加強(qiáng)密封，避免漏氣甘廷華 鐘萬波 2005.2.2

11、0 3軟基處理不合格 確保砼澆注完成后7天內(nèi)沉降不超過5mm 試驗(yàn)分析 1、對基礎(chǔ)進(jìn)行換填處理并檢測地基的灣沉值2、對基礎(chǔ)進(jìn)行超載預(yù)壓，提前消除非彈性變形 李蕾 鐘萬波 2005.1.18 4斜腹板倒角處搗固不實(shí) 確保砼內(nèi)實(shí)外美，不出現(xiàn)空洞、露筋現(xiàn)象斜腹板試驗(yàn) 1、嚴(yán)格控制砼的坍落度和擴(kuò)展度2、分層澆注砼3、利用小導(dǎo)管或鋼叉引導(dǎo)搗固棒逐點(diǎn)振搗 并排除氣泡李遠(yuǎn)庚 彭溢 2005.2.25 九、實(shí)施對策n實(shí)施一、布料桿出故障n在實(shí)際施工中，布料桿最容易發(fā)生堵管，特別是彎管。為此，小組采取以下幾項(xiàng)措施：n1、平時加強(qiáng)設(shè)備保養(yǎng)，提高設(shè)備使用率。n2、配足設(shè)備維修配件，主要是彎管和密封圈，一但發(fā)生故障立

12、即更換。n3、澆砼時增加設(shè)備維修人員，縮短維修時間。九、實(shí)施對策n實(shí)施二、解決真空壓漿管破裂、不通或密封不嚴(yán)導(dǎo)致真空度達(dá)不到要實(shí)施二、解決真空壓漿管破裂、不通或密封不嚴(yán)導(dǎo)致真空度達(dá)不到要求問題求問題n 真空壓漿是預(yù)應(yīng)力工程中的一道關(guān)鍵工序，而真空度是真空壓漿中的重要指標(biāo)。為了解決真空度達(dá)不到要求這一問題，小組主要從澆注砼確保管道通暢和抽真空時加強(qiáng)密封，避免漏氣兩方面進(jìn)行攻關(guān)，具體措施如下： 1、混凝土澆筑前，在管道內(nèi)穿比孔道內(nèi)徑略小的硬塑管，防止管道在混凝土作用下發(fā)生擠壓變形，在混凝土初凝后及時拖動硬塑管，避免管道因意外漏漿造成管道堵塞。 2、張拉施工完成后，清理錨墊板上的灌漿孔，用清水沖洗孔

13、道，用高壓風(fēng)把孔道吹干，保證灌漿孔道暢通。將孔道排氣孔密封好，在錨頭安裝密封罩。 九、實(shí)施對策n實(shí)施三、支架地基處理實(shí)施三、支架地基處理n 由于梁體采用滿堂支架現(xiàn)澆，施工期間支架荷載、模型荷載、鋼筋混凝土荷載、人員荷載、機(jī)戒設(shè)備荷載及風(fēng)荷載都將通過支架傳給地基，因此，地基的承載力、地基的沉降量和地基的沉降速度都將影響結(jié)構(gòu)的安全和方案的成敗。為此，小組安排李蕾和陳擁軍負(fù)責(zé)檢算地基的承載力、地基的沉降量和地基的沉降速度，根據(jù)計算結(jié)果采取如下措施：支架搭設(shè)前，先清除表層軟土及淤泥，換填石渣厚80-100cm；換填施工過程中分層碾壓密實(shí)，按二級以上公路填石路基標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行控制，并且在填至設(shè)計標(biāo)高后進(jìn)行彎沉

14、值檢測，確保箱梁施工期間的地基總沉降和不均勻沉降均滿足施工規(guī)范要求。然后在石渣頂面澆筑了厚15cm的C15混凝土面層進(jìn)行封閉。通過上述地基處理， 其容許承載力滿足大于150KPa的要求。另外,石渣填筑盡早按排,這有利于早期沉降。從實(shí)際施工結(jié)果看，梁體混凝土澆筑完畢后地基最大沉降未超過5mm，因此，上述方案是可行的，也是成功的。 九、實(shí)施對策 滿堂支架基礎(chǔ)處理滿堂支架基礎(chǔ)處理 滿堂支架搭設(shè)滿堂支架搭設(shè)九、實(shí)施對策n實(shí)施四、攻克箱梁斜腹板倒角處砼搗固不實(shí)問題實(shí)施四、攻克箱梁斜腹板倒角處砼搗固不實(shí)問題n 由于箱梁為斜腹板結(jié)構(gòu)，在加上其高度大，使得腹板的混凝土搗固工藝是一個技術(shù)難點(diǎn)，具體表現(xiàn)在以下幾個

15、方面：首先，搗固棒不易伸至腹板的中下部，特別是倒角處，該區(qū)域混凝土搗固困難；其次，該部分區(qū)域的腹板內(nèi)側(cè)容易出現(xiàn)因漿液流失形成的麻面甚至空洞；另外，在底板倒角處容易出現(xiàn)水泡。經(jīng)過反復(fù)地工藝試驗(yàn)和技術(shù)攻關(guān)，我們采取了用引導(dǎo)器引導(dǎo)搗固棒、改善混凝土工作性能、控制混凝土搗固時間等技術(shù)措施，使混凝土質(zhì)量得到了有效控制。砼澆注工藝見下圖。 砼澆注工藝圖2%2%插振搗棒的PVC管預(yù)埋鋼圈（定位PVC管）插振搗棒的PVC管預(yù)埋鋼圈（定位PVC管）波紋管齒塊（圖二）鋼筋、波紋管和PVC管安裝示意圖波紋管砼澆注工藝圖齒塊模板木壓板24從內(nèi)箱下料，澆筑完底板砼從腹板下料，澆筑腹板倒角處序順筑澆32132%木內(nèi)模（圖

16、四）.砼澆筑布置圖2從內(nèi)箱下料，澆筑底板20cm4從腹板下料，澆筑完腹板砼113序號序號開展開展QCQC成果前可能出現(xiàn)問題成果前可能出現(xiàn)問題開展開展QCQC成果后成果后1布料竿出問題頻率高，修復(fù)時間慢 布料竿未在灌注砼的時候出問題 2預(yù)應(yīng)力管道壓漿存在不飽滿、不密實(shí)現(xiàn)象 預(yù)應(yīng)力管道壓漿飽滿、密實(shí)，真空度滿足規(guī)范要求 3基礎(chǔ)不穩(wěn)定 支架基礎(chǔ)處理方案合理，基礎(chǔ)沉降量未超過5mm。 4斜腹板倒角處時常出現(xiàn)空洞、露筋現(xiàn)象。 砼振搗密實(shí)，特別是斜腹板倒角處未出現(xiàn)空洞、露筋現(xiàn)象。 1、經(jīng)濟(jì)效益 通過QC攻關(guān)，經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。原計劃滿堂支架基礎(chǔ)采用打入鋼管樁，每跨用鋼量為：150t，單價為：2666.7元

17、/t,每一跨施工成 本:1502666.740(萬元)，改用塘渣處理后，每一跨塘渣量:6667.5m3 ，塘渣單價：30元/ m3，改為塘渣后每一跨施工成本：6667.53020(萬元)，由鋼材改為塘渣后每一跨節(jié)約成本：40-20=20（萬元），總共有7跨，由鋼材改為塘渣后共節(jié)約成本：207=140(萬元)。開展成果前后經(jīng)濟(jì)效益對比表如下： 序號開展成果前開展成果前 開展成果后開展成果后 每跨用鋼量（t） 成本（萬元） 每跨使用塘渣（m3） 節(jié)約成本（萬元） 1150 40 2667 20 合計720140（萬元） 2、社會效益 第一跨現(xiàn)澆箱梁施工完畢后，許多施工單位都組織技術(shù)人員到施工現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)。許多旅行社組織游客到工地合影留念。監(jiān)理、業(yè)主對我公司的施工方法和工程質(zhì)量給予高度評價。2005年度被杭州灣大橋工程指揮部評為科技創(chuàng)新二等獎，三季度被業(yè)主評為立功競賽二等獎。業(yè)主還有意安排交通部的專家到施工現(xiàn)場參觀指導(dǎo)工作，專家們對該方法給予了充分肯定，并建議推廣。國外專家、學(xué)者也多次到工地考察，交流。v 小組計劃將本次取得的成果編制成作業(yè)指導(dǎo)書和工法，并在全公司范圍內(nèi)推廣學(xué)習(xí)，讓更多的人了解、掌握該項(xiàng)技術(shù)，同時也有利于該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用和發(fā)展。十二、總結(jié)和下一步打算v 這次QC活動進(jìn)展順利，完全實(shí)現(xiàn)了小組的預(yù)定目標(biāo)，并取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。具體的