論渠道機械化襯砌混凝土施工質(zhì)量控制

1、 HYPERLINK / 渠道機械化襯砌混凝土施工質(zhì)量操縱河北省水利工程局“元氏1段項目部施工治理QC小組”前言本標(biāo)段位于元氏縣境內(nèi)，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），操縱性分水口1座，左岸排水建筑物3座，渠渠交叉建筑物2座，克制閘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、出口克制閘和出口漸變段五部分組

2、成。本標(biāo)段渠道段全長8.724km，土質(zhì)渠道8.17km，石質(zhì)渠道0.55km。渠道設(shè)計底寬20.525.5 m，設(shè)計水深6.0 m，內(nèi)邊坡系數(shù)1.02.5，外邊坡系數(shù)1.752.5。渠道過水?dāng)嗝嫘褪綖樘菪?，采納現(xiàn)澆混凝土襯砌。土質(zhì)渠段現(xiàn)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(fù)合土工膜加強防滲，防滲層下面鋪設(shè)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(nèi)植草皮。設(shè)計樁號190+000-190+550石質(zhì)渠道采納250mm鋼筋混凝土襯砌。邊坡防護視巖基風(fēng)化破裂程度，分不采納錨桿、噴混凝土及掛鋼筋網(wǎng)支護。設(shè)計樁號190+

3、550-190+725.7為貼坡式漿砌石擋土墻，擋墻后填土筑堤，內(nèi)坡采納250mm混凝土襯砌，外坡采納干砌石護坡，下設(shè)砂礫料土工膜。渠道襯砌采納襯砌機襯砌，對建筑物附近不能采納機械襯砌的部位采納人工襯砌。本標(biāo)段渠道長8.724公里，其中土質(zhì)渠道8.17公里，石質(zhì)渠道0.55公里。一般土渠段現(xiàn)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(zhì)渠道采納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(nèi)坡采納250mm混凝土襯砌。襯砌縱、橫縫間距均取

4、4m，采納襯砌機施工橫縫每隔4m設(shè)一道半縫，每隔8m設(shè)一道通縫；渠坡自渠底向上1m處設(shè)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。渠道襯砌分縫均采納矩形縫，縫寬1cm，半縫為切縫；通縫縫深貫穿襯砌板厚。上部2cm采納聚硫密封膠填縫，下部用聚乙烯泡沫板填充。渠道襯砌采納襯砌機襯砌，對建筑物附近不能采納機械襯砌的部位采納人工襯砌。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(biāo)與襯砌要求的符合度，同時找出最佳的拌和時刻及投料順序。檢測骨料的含水率，依此確定和調(diào)整用水量；檢測骨料的超遜徑，依此調(diào)整各種骨料的用量。超徑時加大本級骨

5、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(diào)整用水量。檢測拌和物的實測密度、含氣量，調(diào)整外加劑用量。拌合站操作人員要經(jīng)常校驗拌合系統(tǒng)的稱量精度，隨時檢查拌合站的運轉(zhuǎn)情況，確保拌合系統(tǒng)的穩(wěn)定?；炷涟柚迫藛T必須嚴(yán)格按施工單位現(xiàn)場試驗室提供并經(jīng)監(jiān)理單位批準(zhǔn)的混凝土配合比通知單進行配料，嚴(yán)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納混凝土攪拌車運輸。(2)運輸時刻混凝土拌合物從拌合站出料到運輸、卸料完畢的同意最長時刻參照混凝土拌合物同意最長運輸時刻表：施工溫度（）同意最長運輸時刻（h）518

6、1.7519281. 529331.25注：施工溫度指日平均氣溫襯砌混凝土施工一般規(guī)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(cè)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納河北省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(chǎn)性施工檢驗在襯砌混凝土機械化施工時先進行生產(chǎn)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(tǒng)的機械性能和生產(chǎn)能力，檢驗與實際生產(chǎn)能

7、力相匹配的配套機械性能，確定襯砌機的適宜工作參數(shù)（包括襯砌工作速度、振搗時刻、抹面壓光的適宜時刻和遍數(shù)、切縫時刻），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(shù)量，使用各種機械、機具的勞動力數(shù)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(yīng)襯砌機械化施工的情況。3、邊坡機械化襯砌施工（1） 襯砌設(shè)備安裝及調(diào)試襯砌機要嚴(yán)格按照講明書的要求組裝，初次安裝時應(yīng)有設(shè)備生產(chǎn)廠家的技術(shù)人員在場指導(dǎo)；安裝遵循“先主體后附件，先機械后電器”的原則。襯砌設(shè)備的安裝調(diào)試與檢查驗收應(yīng)符合渠道混凝土襯砌機械化施工技術(shù)規(guī)程（NSBD5-2006）的要求。（2）襯砌設(shè)備

8、軌道1）軌道規(guī)格宜于襯砌機型式相匹配。2）襯砌機、抹面機、工作臺車宜軌道共用，并具有自行走功能。3）襯砌機軌道平行于渠道中心線，依照襯砌機的類型、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(shè)在枕木或墊板上，枕木和墊板的間距一般操縱在0.8m，當(dāng)基礎(chǔ)承載力不能滿足要求時，墊板的數(shù)量要適當(dāng)增加。襯砌機安裝完畢應(yīng)在軌道上反復(fù)行走幾遍，使軌道處于壓實狀態(tài)。（3）襯砌設(shè)備安裝1）聯(lián)結(jié)緊固件的安裝必須達到講明書要求的擰緊力矩；2）設(shè)備有清潔度要求的部位，不應(yīng)因現(xiàn)場的情況而降低要求。（4）襯砌設(shè)備調(diào)試1）試運行應(yīng)遵循“先分動，后聯(lián)動；先空載，后負荷；先

9、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，接地線是否接地正常；3）設(shè)備調(diào)試前應(yīng)檢查聯(lián)結(jié)件是否緊固，各潤滑處是否按要求注油；4）試運行時應(yīng)分不調(diào)試上下行走裝置的伺服系統(tǒng)或頻率使其同向、同步；5）試運行前，檢查振搗系統(tǒng)能否正常工作。4、 模板支立依照襯砌機的襯砌速度結(jié)合設(shè)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納與襯砌混凝土厚度相同相互連接為整體的槽鋼作為側(cè)模，齒槽和坡肩模板優(yōu)先采納定型鋼模板，并與坡面槽鋼相連。采納壓設(shè)砂袋或預(yù)制塊等固定方法進行加固模板。混凝土襯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(zhì)量。5、 混凝土布料渠坡襯砌要

10、緊采納機械化作業(yè)，施工程序為襯砌機布料攤鋪整平振搗、提漿整平、壓光、工作臺車人工收面。（1）安排專人負責(zé)指揮布料。布料前質(zhì)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(guān)規(guī)范，應(yīng)在澆筑地點按機口取樣數(shù)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(yīng)大于1.5m。（3）采納螺旋布料器布料時，混凝土經(jīng)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(guān)，邊輸料邊振動，邊行走。布料混凝土較多時，開動反轉(zhuǎn)功能，將混凝土料收回。布料寬度達到

11、23m時，開動成型機，啟動工作部分開始二次振搗、提漿、整平。施工時料位的正常高度應(yīng)在螺旋布料器葉片最高點以下，不應(yīng)缺料。（4）采納皮帶輸送機布料時，襯砌機的側(cè)面設(shè)有分倉料斗，自行式滑動刮刀分料。施工中應(yīng)設(shè)專人監(jiān)視各分倉料斗內(nèi)混凝土數(shù)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(yīng)操縱布料厚度，松鋪系數(shù)依照坍落度大小由試鋪確定。當(dāng)坍落度為46cm時松鋪系數(shù)宜為1.11.15之間。（7）襯砌機宜勻速連續(xù)工作，布料應(yīng)與振動碾壓速度相適應(yīng)。6、襯砌機操作及混凝土振搗（1）襯砌機宜勻速連續(xù)工作。關(guān)于振動碾壓襯砌機振動碾壓小車行走速度宜為36m/mi

12、n。（2）選用的襯砌機械化施工設(shè)備，均應(yīng)具備良好的振搗系統(tǒng)。施工中嚴(yán)格按照生產(chǎn)性施工檢驗所確定振搗時刻、工作速度等參數(shù)執(zhí)行，做到混凝土只是振、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(jīng)常檢查振搗棒的工作狀況，若發(fā)覺襯砌后的板面上出現(xiàn)露石、蜂窩、麻面或橫向拉裂等現(xiàn)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(xiàn)缺料、漏振時，應(yīng)及時人工補料，并采納振搗棒和平板振搗器輔助振搗。（5）當(dāng)襯砌機行走前移時混凝土表面出現(xiàn)帶狀隆起，表明振動碾壓

13、小車高度設(shè)置有誤，應(yīng)及時調(diào)整，并重新碾壓。（6）進入彎道施工時，由于漸變段的上下軌道弧長不一致，要進行上下軌道行進速度調(diào)整，保證襯砌機始終與渠道上口線保持垂直工作狀態(tài)。（7）齒槽和貼近模板部位采納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(yīng)解除自動跟蹤操縱，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(yǎng)； （2）當(dāng)襯砌機出現(xiàn)故障時，立即通知拌合站停止生產(chǎn)，在故障排除時刻內(nèi)襯砌機內(nèi)混凝土尚未初凝，同意接著襯砌。停機時刻超過2h，應(yīng)將襯砌機駛離工作面，及時清理倉內(nèi)混凝土，故障出現(xiàn)后澆筑的混凝土襯砌需進行嚴(yán)格的質(zhì)量

14、檢查，并清除分縫位置以外的澆筑物，為恢復(fù)襯砌作業(yè)作好預(yù)備。8、坡肩、坡腳和周邊施工坡肩、坡腳和周邊的施工設(shè)專人負責(zé)。采納人工輔助布料，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(yīng)以靠尺定型，以使折角整齊，外觀美觀。對差不多拆模的混凝土要注意成品的愛護，防止邊角破壞。渠道是南水北調(diào)中線總干渠的重要組成，也是我標(biāo)段一個要緊單位工程，襯砌混凝土的施工質(zhì)量的好壞關(guān)系重大，因此是“元氏1段項目部施工治理QC小組”的關(guān)注重點。小組概況注冊登記表1 “元氏1段項目部施工治理QC小組”概況表 小組名稱元氏1段項目部施工

15、治理QC小組成立時刻2010年6月18日本年注冊號2010-06-02課題名稱渠道機械化襯砌混凝土施工質(zhì)量操縱立題時刻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治理型活動時刻2010年9月2010年12月活動次數(shù)可能8次，平均出勤率95人均TQC知識培訓(xùn)20小時小組成員 表2 小組要緊成員和分工情況表序號姓名性不學(xué)歷年齡技術(shù)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(zé)2趙井文男本科38高級工程師副組長，小組活動總協(xié)調(diào)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(zhì)

16、量操縱6許玉梅女中專35高級工組員，負責(zé)試驗檢測選題理由本小組通過討論，確定小組課題為渠道機械化襯砌混凝土施工質(zhì)量操縱，理由如下：選題理由實現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)標(biāo)要緊單位工程項目施工難度要緊單位工程必須優(yōu)良，單元工程優(yōu)良率85%以上對項目的施工質(zhì)量和施工治理水平的要求特不嚴(yán)格。機械化一體施工，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高，施工難度較大。渠道機械化襯砌混凝土施工質(zhì)量操縱在選定課題后，為便于開展活動，本小組按照PDCA循環(huán)的步驟，制定了小組的活動打算，并遵照執(zhí)行：表3 本QC小組活動打算時期 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(xiàn)狀調(diào)查 設(shè)定目標(biāo)分析緣故要因確認制定對策D對策實施 C效果

17、檢查A鞏固措施總結(jié)（注： “”打算活動時刻 “” 實際活動時刻）現(xiàn)狀調(diào)查小組成員對南水北調(diào)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(diào)研，繪制了常見渠道襯砌混凝土質(zhì)量缺陷的統(tǒng)計表（表4）和餅圖。 表4 渠道機械化襯砌混凝土質(zhì)量缺陷統(tǒng)計表 序號缺陷名稱出現(xiàn)次數(shù)出現(xiàn)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，平坦度不夠坡腳增設(shè)誘導(dǎo)縫1623.8858.213平坦度超標(biāo)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(zhì)量缺陷12345從以上的統(tǒng)

18、計中能夠看出，渠道機械化襯砌混凝土質(zhì)量缺陷中，混凝土凍融破壞和表面裂縫占到了總數(shù)的58.21，比較嚴(yán)峻。這些質(zhì)量缺陷較嚴(yán)峻的破壞了渠道襯砌混凝土的外觀質(zhì)量，不僅阻礙了渠道的正常使用，也加大了過流面的糙率，同時其處理成本也較高。結(jié)論：渠道機械化襯砌混凝土質(zhì)量操縱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(zhì)量操縱。設(shè)定目標(biāo)（一）制定目標(biāo)渠道機械化襯砌混凝土的施工不僅有質(zhì)量要求，還有工期要求，因此小組經(jīng)討論后制定如下目標(biāo)：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(yōu)良率達到100，保證不出現(xiàn)表面裂縫和凍融破壞，保證渠道混凝土外觀質(zhì)量。目標(biāo)論證目標(biāo)論證必要性論證可行性論證項目

19、部確保達到要緊單位工程質(zhì)量優(yōu)良的目標(biāo)需要；作為中線重要工程，其施工質(zhì)量和治理水平需起示范作用；是渠道順利輸水運行的前提；能否按時完成，阻礙到整個工程項目的工期。單位領(lǐng)導(dǎo)對QC小組活動的一貫重視和支持；小組成員6人中有3人具有大專以上學(xué)歷，有3人具有高級以上職稱，技術(shù)力量過硬，具有豐富的工程實踐經(jīng)驗，實際操作能力和協(xié)調(diào)能力較強。緣故分析2010年6月22日，QC活動小組成員采納“頭腦風(fēng)暴法”，集思廣益，從“人、料、機、法、環(huán)”等方面進行考慮，對阻礙渠道混凝土凍融破壞和裂縫質(zhì)量操縱的各種緣故進行了分析，并繪制了緣故分析樹狀圖：緣故分析樹狀圖渠道外觀和預(yù)防出現(xiàn)裂縫質(zhì)量操縱的緣故分析人料機法環(huán) 1、現(xiàn)

20、場施工治理不到位2、技術(shù)人員、熟練工人投入不足3、操作人員不穩(wěn)定4、混凝土原材料質(zhì)量不合格5、混凝土拌和物不合格6、襯砌設(shè)備與施工不配套7、設(shè)備出現(xiàn)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(shù)不明確11、溫控和養(yǎng)護措施不到位12、交叉作業(yè)工序多，干擾大13、關(guān)鍵部位操縱不嚴(yán)外部降雨要因確認小組成員對樹狀圖揭露的13項末端緣故進行了歸類總結(jié)并逐條分析（見表5），從中找出了阻礙渠道機械化襯砌凍融破壞和外觀質(zhì)量操縱的要緊緣故，分不為：混凝土拌和物質(zhì)量不合格；混凝土施工配合比不合理；襯砌施工參數(shù)不明確；混凝土澆筑溫控和養(yǎng)護措施不到位；關(guān)鍵部位操縱不嚴(yán)。表5 要因

21、確認表 序號末端因素要因論證論證結(jié)果1現(xiàn)場施工治理不到位項目部貫徹落實“三檢制”，項目質(zhì)檢部加強現(xiàn)場監(jiān)督，形成了一套現(xiàn)場質(zhì)量操縱機制，能夠使渠道襯砌施工處于有序及受控狀態(tài)。非要因2技術(shù)人員、熟練工人投入不足加強崗前培訓(xùn)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(wěn)定數(shù)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(wěn)定。非要因4混凝土原材料質(zhì)量不合格砂子、粉煤灰、水泥質(zhì)量好壞對混凝土各項性能阻礙專門大，嚴(yán)格操縱進場原材料的質(zhì)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(guān)系，必須嚴(yán)格操縱。要因6襯砌設(shè)備與施工不配

22、套襯砌設(shè)備的性能、生產(chǎn)能力與施工其它方面不配套，應(yīng)保證兩者協(xié)調(diào)一致。非要因7設(shè)備出現(xiàn)故障頻次高加強過程的維修、保養(yǎng)，及時更換新設(shè)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(yǎng)護、切縫等都阻礙襯砌混凝土的質(zhì)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關(guān)于砼的和易性、水化熱溫升、塌落度和干縮程度具有直接的阻礙，不合理的配合比，容易使砼產(chǎn)生裂縫。要因10襯砌施工參數(shù)不明確必須通過襯砌前的生產(chǎn)性檢驗獲得適宜的施工參數(shù)。要因11混凝土澆筑溫控和養(yǎng)護措施不到位溫控措施和養(yǎng)護措施不到位，容易使襯砌砼產(chǎn)生溫度和干縮裂縫。要因12交叉作業(yè)工序多，干擾大合理安排各工序施工。非要因13關(guān)鍵部位操縱不嚴(yán)切縫時刻、振搗情況、出面、壓面等環(huán)節(jié)操縱不嚴(yán)。要因制定對策針