提高泵送混凝土的可泵性

太中銀鐵路SJS-II標(biāo)二工區(qū)QC小組一、工程概況一、工程概況我二工區(qū)承建的太中銀鐵路段家1#、2#隧道線路經(jīng)過段家村，屬大理河沖積河谷階地，地勢平緩，且工程地質(zhì)條件較為復(fù)雜，圍巖級別主要為Ⅴ級。隧道表覆第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積層細(xì)砂，下伏三疊系上統(tǒng)砂巖及泥巖。由于二工區(qū)拌和站距離段家1#、2#隧道約10km，加上307國道路況很差，嚴(yán)重影響了泵送混凝土的工作性能，加上二次襯砌泵送混凝土施工過程中，泵送混凝土操作不規(guī)范等諸多因素，嚴(yán)重制約了工程進(jìn)度，因此提高此種情況下泵送混凝土的可泵性，對加快施工進(jìn)度，提高施工效率和質(zhì)量，節(jié)省勞力和經(jīng)濟(jì)費(fèi)用具有十分重要的意義。二、小組簡介二、小組簡介我小組成立時間為2007年6月20日，小組成員共10名，平均接受TQM教育時間為80小時。小組概況見表1QC小組成員情況表表1序號姓名年齡項(xiàng)目職務(wù)文化程度受TQC教育時間(小時)組內(nèi)分工1郭琪峰39工區(qū)總工本科120組長2趙長義31工程部長本科90副組長3段青鋒30安質(zhì)部長本科73副組長4孟憲輝27實(shí)驗(yàn)室主任大專65技術(shù)5王國才47拌和站站長中專70記錄6李順邦52物資室主任中專80物資供應(yīng)7楊玉兵46隧道隊(duì)隊(duì)長中專90安全、質(zhì)量8吳峰29隧道隊(duì)技術(shù)主管本科90技術(shù)9張則科33隧道隊(duì)安全員本科60安全10賈鵬杰25隧道隊(duì)質(zhì)檢員本科65質(zhì)量三、選題理由三、選題理由泵送混凝土施工運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、更換泵管等待時間長，砼易出現(xiàn)泌水、離析，混凝土泵送的成功率決定了施工效率和勞動強(qiáng)度泵送混凝土施工運(yùn)輸距離遠(yuǎn)、更換泵管等待時間長，砼易出現(xiàn)泌水、離析，混凝土泵送的成功率決定了施工效率和勞動強(qiáng)度。課題課題提高泵送混凝土的可泵性提高泵送混凝土的可泵性，可避免因流動性差堵塞輸送管路而造成施工浪費(fèi)和環(huán)境污染。提高泵送混凝土的可泵性提高泵送混凝土的可泵性，可避免因流動性差堵塞輸送管路而造成施工浪費(fèi)和環(huán)境污染。業(yè)主、監(jiān)理對工程質(zhì)量要求高業(yè)主、監(jiān)理對工程質(zhì)量要求高獲取遠(yuǎn)距離泵送混凝土施工技術(shù)數(shù)據(jù)，為下一步隧道二次襯砌泵送混凝土施工提供可行性參數(shù)。獲取遠(yuǎn)距離泵送混凝土施工技術(shù)數(shù)據(jù)，為下一步隧道二次襯砌泵送混凝土施工提供可行性參數(shù)。四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查隧道二次襯砌混凝土澆筑方式主要采用泵送方式進(jìn)行施工，其泵送混凝土理論坍落度為：18～22cm，現(xiàn)場兩個隧道口共調(diào)查4次二次襯砌混凝土施工，其調(diào)查結(jié)果如下：1、運(yùn)輸過程坍落度最大損失為1～2cm（主要是夏季高溫期間）；2、更換泵管和調(diào)度不當(dāng)造成坍落度損失為0～1cm；3、完成一個循環(huán)二次襯砌混凝土（）累計(jì)泵送混凝土約148m3，，4板二次襯砌施工過程中共發(fā)生堵管次數(shù)13次浪費(fèi)混凝土約2m3，造成施工進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)的雙重?fù)p失；4、攪拌、泵送作業(yè)不規(guī)范，操作人員責(zé)任心不強(qiáng)，降低了混凝土施工泵輸效率；5、泵管安裝不當(dāng)，發(fā)生堵管幾率增大，處理堵管耗用時間長，施工勞動強(qiáng)度大。6、輸送泵管接縫不嚴(yán)密，泵道內(nèi)壁磨損嚴(yán)重不光滑，泵送設(shè)備陳舊，泵送壓力不夠。QC小組圍繞遠(yuǎn)高程泵送混凝土的可泵性，到泵送施工現(xiàn)場、料場、拌合站等地進(jìn)行調(diào)查，統(tǒng)計(jì)主要問題如下表：現(xiàn)場調(diào)查統(tǒng)計(jì)表表2序號項(xiàng)目造成堵管次數(shù)堵管率（%）累堵管率（%）1堵管965652泵管安裝不當(dāng)214793運(yùn)輸時間過長17864更換泵管和調(diào)度不當(dāng)17935攪拌泵送作業(yè)不規(guī)范17100制表：趙長義日期：2007年9月20日根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果繪制排列圖，見圖一：86%93%14100頻數(shù)(次)累計(jì)頻率(%)86%93%1410079%128079%128065%106065%10608864064042204220000000攪拌泵送作業(yè)不規(guī)范更換泵管和調(diào)度不當(dāng)堵管運(yùn)輸距離遠(yuǎn)泵管安裝不當(dāng)攪拌泵送作業(yè)不規(guī)范更換泵管和調(diào)度不當(dāng)堵管運(yùn)輸距離遠(yuǎn)泵管安裝不當(dāng)圖一：排列圖由圖一可以看出，堵管是需要解決的首要問題。五、課題目標(biāo)五、課題目標(biāo)1、目標(biāo)設(shè)定：泵送混凝土堵管率降低為20%。6565%20%20%目標(biāo)值現(xiàn)狀目標(biāo)值現(xiàn)狀2、目標(biāo)可行性分析①Q(mào)C小組成員均有橋梁施工經(jīng)驗(yàn)，對泵送混凝土有一定認(rèn)識，提高可泵性只需重點(diǎn)解決堵管問題。②隧道六隊(duì)施工能力強(qiáng)，并獲得工區(qū)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)，已購進(jìn)要更換主要泵送部件、泵管和彎頭。③工區(qū)試驗(yàn)室有可供檢測混凝土可泵性的儀器和設(shè)備，監(jiān)測條件成熟。六、原因分析六、原因分析11月15日晚，小組成員召開全體會議，大家根據(jù)現(xiàn)場的調(diào)查分析，認(rèn)真討論了導(dǎo)致泵送混凝土堵管的各種因素，并繪制因果圖如下：人法堵管人法堵管缺少崗前培訓(xùn)泵送壓力損失大缺少崗前培訓(xùn)泵送壓力損失大責(zé)任心不強(qiáng)砂率小責(zé)任心不強(qiáng)砂率小砂率小砼運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，坍落度損失大設(shè)備泵送壓力不夠砂率小砼運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，坍落度損失大設(shè)備泵送壓力不夠針片狀碎石多針片狀碎石多更換泵管等待時間長泵管及安裝問題更換泵管等待時間長泵管及安裝問題料環(huán)機(jī)料環(huán)機(jī)圖二圖二：因果分析圖七、要因確認(rèn)七、要因確認(rèn)從上面的因果圖中我們找出了主要問題的所有末端原因，并逐條進(jìn)行了要因確認(rèn)。要因確認(rèn)表表3序號末端原因確認(rèn)內(nèi)容確認(rèn)時間驗(yàn)證結(jié)果1缺少崗前培訓(xùn)攪拌機(jī)司機(jī)、輸送泵司機(jī)均持證上崗，能夠按操作規(guī)程對機(jī)械進(jìn)行熟練操作，拌制的混凝土能夠滿足要求，輸送時能均勻泵出。2007/11/不是要因2責(zé)任心不強(qiáng)攪拌機(jī)司機(jī)和輸送泵司機(jī)均為本單位職工，有2年以上操作經(jīng)驗(yàn)，且未發(fā)生任何操作故障，有很強(qiáng)的責(zé)任心。2007/11/不是要因3獎懲制度不健全獎罰制度內(nèi)容全面，對象明確，獎懲分明、合理，隧道六隊(duì)也同樣制定相關(guān)的獎懲制度，獎優(yōu)罰劣，對工人要求嚴(yán)格2007/11/不是要因5針片狀碎石多現(xiàn)用碎石為五峰采石廠生產(chǎn)的，其規(guī)模較大，生產(chǎn)能力及碎石針片狀含量均能夠滿足要求。2005/11/不是要因6粉煤灰摻量少工地使用配合比中粉煤灰摻量為水泥用量的10%，試塊28天抗壓強(qiáng)度均有富余。在強(qiáng)度能保證的前提下，參照國內(nèi)外高程泵送混凝土施工經(jīng)驗(yàn)，粉煤灰摻量可加大至20%以上。2005/11/是要因7砂率小設(shè)計(jì)配合比砂率為38%，而通過現(xiàn)場查看，發(fā)現(xiàn)砂中含有大量“豆石”（即大于5mm）較多，其砂率實(shí)際達(dá)不到38%。2005/11/是要因8坍落度損失造成壓力損失拌合站實(shí)測坍落度為18cm，而施工現(xiàn)場只有15cm左右，坍落度損失為3cm。2005/11/19是要因9甭管彎頭多甭管內(nèi)壁粗糙，且甭管彎頭數(shù)目較多，一般在4～6，且彎頭內(nèi)壁粗糙，2005/11/17是要因制表：段青鋒日期：2007年11月八、制定對策八、制定對策11月21日，小組成員根據(jù)確認(rèn)的要因，制定了對策表。對策表表4序號要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施執(zhí)行人時間1運(yùn)輸距離大等因素造成，坍落度損失大增大出場時砼坍落度泵送混凝土坍落度控制在16～18cm出場時坍落度適當(dāng)增加2～3cm王國才吳峰2007/11/21-2003砂率小、粉煤灰摻量少優(yōu)化配合比泵送混凝土粘聚性好、不離析并有好的流動性通過正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，快速選出最佳配合比王國才孟憲輝段青鋒2007/11/21-2004泵送壓力損失大降低砂石等材料的吸水率和泵送速度減少泵送壓力的損失提高混凝土的擴(kuò)展度；限制泵送速度在20m3吳峰王國才2007/11/21-2005彎頭質(zhì)量不合格，甭管連接不合理，且內(nèi)壁粗糙，摩擦力大減少彎頭數(shù)量，甭管節(jié)與節(jié)連接采用橡膠圈密封緊固連接確保管壁內(nèi)壁光滑，在正常泵送壓力下混凝土能順利通過泵管和彎頭，更換內(nèi)壁光滑的泵管，彎頭，并減少彎頭數(shù)量。提高混凝土的擴(kuò)展度；限制泵送速度在20m3王國才李順邦郭琪峰2007/11/21-2006混凝土配合比不當(dāng)調(diào)整配合比混凝土具有良好的工作性在原配合比的基礎(chǔ)上通過試配確定新配合比孟憲輝王國才2007/11/21-200九、對策實(shí)施九、對策實(shí)施實(shí)施一：實(shí)施一：增大出場時的坍落度根據(jù)運(yùn)輸過程中混凝土坍落度損失統(tǒng)計(jì)情況，在取得監(jiān)理工程師的同意后，工區(qū)試驗(yàn)室和項(xiàng)目中心試驗(yàn)室協(xié)商后決定適當(dāng)增大出場時的坍落度，調(diào)整增加：2～3cm，且加強(qiáng)混凝土出場和泵送混凝土現(xiàn)場的坍落度的量測工作，保證泵送過程中混凝土的坍落度控制在16～18cm之間。實(shí)施人：王國才孟憲輝王國才吳峰實(shí)施效果：泵送混凝土一直控制在16～18cm之間。實(shí)施實(shí)施二：降低砂石材料吸水率和泵送速度由于泵送混凝土在輸送泵已定的情況下，必須控制其混凝土的泵送速度（即吐出量）。泵送速度越快，壓力損失越大，因此我們嚴(yán)格控制在每小時20m3左右。在泵送速度確定的前提下，提高混凝土拌合物的坍落度和擴(kuò)展度，可以降低泵送壓力損失，但坍落度和擴(kuò)展度并不是越大越好。根據(jù)現(xiàn)場泵送的混凝土和試驗(yàn)室室內(nèi)驗(yàn)證試驗(yàn)說明，16～18cm之間，其工作性良好，既無泌水又不離析，混凝土可泵性良好。由于泵送混凝土泵送壓力大，加之碎石吸水率大，造成混凝土失水，坍落度減小，甚至造成堵管現(xiàn)象。所以在施工前要給砂石料濕水（特別是在夏季施工時），并在施工配合比中予以扣除。實(shí)施人：王國才孟憲輝吳峰實(shí)施效果：混凝土工作性能，可泵性良好。實(shí)施實(shí)施三：優(yōu)化配合比對泵送混凝土配合比的選擇須滿足混凝土和易性、均質(zhì)性、強(qiáng)度和耐久性等質(zhì)量要求，還應(yīng)考慮所用材料的質(zhì)量、混凝土輸送泵的種類、輸送管直徑、輸送距離、氣候條件、澆注部位及方法等。同時應(yīng)滿足混凝土拌和物在泵送過程中不離析、粘聚性良好、摩阻力小、不堵塞、能順利沿管道輸送前行的性能。要達(dá)到這些條件必須要摻入適宜粉煤灰、選擇合適的砂率及相對較小的壓力泌水率。為了提高泵送混凝土的和易性，在取得監(jiān)理工程師同意后，小組選了4組配合比進(jìn)行了試配比選（詳情見表5），根據(jù)試驗(yàn)小組調(diào)整了粉煤灰參量，按第2組配合比施工，混凝土和易行有了顯著的提高，大大提高了混凝土的可泵性?；炷僚浜媳仍嚺湓囼?yàn)統(tǒng)計(jì)表表5組別水泥（kg）砂（kg）石（kg）水（kg）減水劑（kg）粉煤灰（kg）原設(shè)計(jì)24673311121883.6114組124673311121883.6110組224673311121883.6118組324673311121883.6122試驗(yàn)結(jié)果如下：組別初凝時間坍落度（cm）綜合描述原設(shè)計(jì)11小時13分10-13混凝土和易性較差組111小時26分11-14混凝土和易性一般組210小時42分16-18混凝土和易性較好組310小時24分17-20混凝土和易性較好，但容易離析實(shí)施人：王國才孟憲輝趙長義段青鋒實(shí)施效果：混凝土和易性好，泵送行能得到了很大改善。實(shí)施實(shí)施四：更換泵管、重新設(shè)計(jì)彎頭和連接方式吸水率和泵送速度更換符合泵送要求的泵管，泵管內(nèi)壁要求光滑，泵管接頭重新設(shè)計(jì)為光滑圓弧線性連接，更換泵送混凝土設(shè)備老化部件，確保泵送設(shè)備的泵送能力。實(shí)施人：李順邦趙長義吳峰張則科實(shí)施效果：杜絕了因泵管問題出現(xiàn)的堵管現(xiàn)象，完成一板混凝土二次襯砌時間減少30%。十、效果檢查十、效果檢查1、效果檢查11月30日檢查結(jié)果統(tǒng)計(jì)表表6序號項(xiàng)目造成堵管次數(shù)堵管率（%）累堵管率（%）1堵管0002泵管安裝不當(dāng)150503運(yùn)輸時間過長00504更換泵管和調(diào)度不當(dāng)00505攪拌泵送作業(yè)不規(guī)范150100制表：趙長義日期：2007年施工過程中未發(fā)生堵管，混凝土澆筑時間也減少了約30%，活動目標(biāo)實(shí)現(xiàn)了。20%20%0%0%實(shí)施效果目標(biāo)值實(shí)施效果目標(biāo)值2、效益分析①經(jīng)濟(jì)效益：開展此次活動后，施工過程中大大減少了堵管現(xiàn)象的發(fā)生，對比以往的情況，單減少混凝土浪費(fèi)一項(xiàng)，就節(jié)約資金約22萬元。②社會效益：由于施工時間被有效利用，施工進(jìn)度得到大大提高，受到了建設(shè)單位及監(jiān)理單位的好評，為我公司贏得了良好的社會聲譽(yù)。③技術(shù)效益：活動大大減少了混凝土泵送過程中的堵管問題，為日后解決類似問題積累了豐富的技術(shù)經(jīng)