降低面板混凝土養護內外最大溫差的研究與實踐

(中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610066)

1 工程概況

工程區位于新疆塔里木盆地西部，氣溫年內變化較大，日溫差大，日照時間長，蒸發強烈；多年平均降水量69.98mm，平均蒸發量1758.0mm；空氣極度干燥。混凝土面板施工期為每年的3—5月，多年平均風速為2.0～22m/s，平均月蒸發量為143～382mm。平均月降水量3.6～8.5mm，平均相對濕度40%～47%。工程所在地有著高寒(冬季極端溫度低于-23℃)、溫差大(春秋季中午高溫達到30℃以上，夜間低溫低至0℃左右)、濕度小的天氣特點，這樣惡劣的氣候環境，給混凝土面板養護帶來了很大困難。

2 選擇課題

通過對阿爾塔什大壩工程面板澆筑養護的技術和質量進行深入分析，選題理由如下：

a.大壩壩址位于新疆塔里木盆地西部，工區溫差大。當日高溫達30℃，低溫僅0℃，晝夜溫差30℃，蒸發高，常年干燥，多年平均相對濕度40%～47%。

b.面板混凝土內外溫差過大，會導致混凝土產生溫度裂縫，影響混凝土的結構安全和正常使用。

c.按類似工程經驗，面板混凝土一旦出現裂縫，處理難度大，處理成本高達800～1500元/m。

經討論，QC小組成員最終選擇課題為“降低面板混凝土養護內外最大溫差”。

3 設定目標

為防止混凝土因養護溫差產生裂縫，本次活動的目標設定為“降低面板混凝土內外最大溫差至20℃以下”(見圖1)。

圖1 活動目標柱狀圖

4 原因分析

針對目前“面板混凝土內外最大溫差24℃”的癥結問題，小組成員運用頭腦風暴法共計找出了6條末端因素，采用系統圖進行歸納，如圖2所示。

5 確定主要原因

針對找出的6條末端因素，小組成員明確了要因確認內容、確認方法、判別標準和完成時間，并繪制了要因確認計劃表(見表1)。

圖2 原因分析系統圖

編號末 端 因 素確 認 內 容確認方法判 別 標 準完成時間1 未采取措施降低混凝土的溫升值 對現場的混凝土的拌制及運輸進行檢查,是否采取了降低混凝土溫升值的措施現場驗證 混凝土澆筑施工的入倉溫度不得高于28℃2018-03-302 溫度監控電纜保護不到位 檢查現場電纜是否存在破損現象 現場驗證 溫度監測電纜100%保護完好,無破損現象2018-03-25

續表

5.1 要因確認一

要求因確認一如表2所列。

表2 要因確認一

5.2 要因確認二

要因確認二如表3所列。

表3 要因確認二

5.3 要因確認三

要因確認三如表4所列。

表4 要因確認三

5.4 要因確認四

要因確認四如表5所列。

表5 要因確認四

5.5 要因確認五

要因確認五如表6所列。

表6 要因確認五

5.6 要因確認六

要因確認六如表7所列。

5.7 確認要因

QC小組成員通過對以上6個末端因素的驗證，最終確認造成面板混凝土內、外溫差值大于20℃的主要原因為溫度監控電纜保護不到位和未及時調整養護水溫。

表7 要因確認六

6 制定對策

針對已經確定的2條主要原因，QC小組成員召開專題研討會，集思廣益，對每一要因都提出多條對策方案[2]，通過綜合評定確定最優方案，并明確負責人，要求在規定時間內完成，見表8。

表8 對策分析評價表

7 實施對策

7.1 對策實施一：采用無線網絡進行溫度監控，減少溫度檢測電纜線路

7.1.1 采購無線溫度監控系統

2018年4月15日，項目設備物資部通過市場調查決定采用搜博無線溫度采集儀，無線溫度采集儀在無線測溫系統中負責接收來自無線溫度傳感器的溫度數據，并通過無線網絡的方式將采集到的溫度傳輸到面板溫度監控中心(見圖3)。

圖3 無線溫度監控系統工作原理圖

7.1.2 安裝無線監控系統，并對外露的電纜線穿管保護

對部分外露的溫度監控電纜采用直徑50mm的架管進行套管保護，避免電纜被破壞(見圖4)。

圖4 采用直徑50mm的架管對電纜進行保護

7.2 對策實施二：安排專人對養護水溫進行檢測，并根據混凝土內部溫度及時調整養護水溫

7.2.1 采用燒和電加熱相結合的方式同時對養護用水進行加熱，確保養護用水可以快速升溫

采用燒與電加熱相結合的方式同時對養護水箱的水進行加熱，根據混凝土內部溫度及時調整養護水溫，確保養護水溫與混凝土內部溫差控制在20℃以內(見圖5)。

7.2.2 安排專人對養護水溫進行檢測，并根據混凝土內部溫度及時調整養護水溫

安排專職作業人員對養護水溫進行檢測。每2h檢測一次，并做好溫度檢測記錄(見圖6)。

圖6 現場養護水溫檢測

8 效果檢查

8.1 目標實現情況

為了驗證檢查實施改進措施后的整體效果，小組成員對后續面板施工過程中溫度監控電纜及養護水溫進行檢測，檢測結果發現現場采用無線溫度監控系統后，電纜線路得到了大幅減少，對外露的電纜也進行了保護，未發現電纜破損現象；確保了溫度監控數據的準確性。對養護水溫進行檢測，檢測結果表明，養護水溫嚴格按照溫度監控系統監測的溫度進行了調整。

小組成員對2018年5月11日—6月10日澆筑完成的面板混凝土內外溫度進行了統計，并繪制了統計表(見表9)。從表9可以看出，面板混凝土的內外最大溫差為17℃。

表9 面板混凝土內、外溫度統計表 單位：℃

通過將活動實施前后的統計表格進行對比，總結出活動效果，如圖7所示。

圖7 活動效果柱狀圖

8.2 效益

8.2.1 經濟效益

QC小組活動開展之前，由于面板混凝土內外最大溫差大，澆筑完成的面板出現了不少溫度裂縫。QC小組及時有效地開展活動，大幅度減少了溫度裂縫的產生，節約了面板裂縫缺陷處理費用，累計減少處理成本80萬元。

8.2.2 社會效益

本次QC活動提升了面板混凝土的施工質量，為一期面板混凝土的順利施工完成提供了保障，較一期面板計劃工期提前3天完工。

9 總 結

本課題結束后，QC小組成員在專業技術、管理技術、小組綜合素質三個方面得到了很大提高，在團隊精神、質量意識、進取精神、QC工具運用技巧、工作熱情和干勁、改進意識六個方面均有較大的提升[2](見表10)。

表10 活動前后打分對照表