提高现浇预应力箱梁超长束张拉合格率

提 高 现 浇 预 应 力 箱 梁超 长 束 张 拉 合 格 率xx分 公 司 xx路 高 架 桥 QC 小 组 一、工程简介： xx路高架桥坐落于天津市中心城区快 速路与程林庄路交口处，建筑面积 31200 平方米，上部结构采用现浇预应力混凝土连续箱梁结构，共 10 联，分为 A,B 联，每联的预应力张拉长度为 105 米该工程的主体结构施工周期为 2003 年 8 月 1 日-2003 年 11 月 15 日。 二、小组概况：小组名称天津市五市政七分公司程林庄高架桥项目 QC 小组小组类型公关型成立时间2003 年 8 月 1 日平均年龄31活动时间2003 年 9 月 1 日-11 月 1 日姓名文化程度职务组内分工组内职责xx大本项目经理组长组织实施xx大本总工组员制立对策xx大本质量员组员制立对策xx大本施工员组员对策实施xx大本资料员组员资料整理xx大本施工员组员对策实施 xx中专操作员组员现场操作xx中专操作员组员现场操作 三、选题理由： 1 、中心城区快速路工程是业主誓夺鲁班奖的工程，作为该 工程的一部分，本项目质量标准控制严格。 2 、预应力张拉关系到结构的安全性与耐久性。 3 、105 米超出了正常张拉范畴，缺少参数对照。 4 、施工周期短，张拉不能出现任何超出规范的要求，这给 张拉控制增加了难度。 基于上述理由，我们把“提 高 现 浇 预 应 力 箱 梁 超 长 束 张拉 合 格 率”作为本次循环课题。 任务 艰巨 四、现状调查： 在 2003 年 9 月 1 日-10 日我们对公司承的8 座现浇预应力混凝土桥的张拉工序进行了认真分析。共收集到不合格信息 86 条,小组成员对信息进行总结、归纳、整理，找出一条主要原因。 调查表序号问题频数频率（%）累计频率（%）备注1张拉伸长率58 67.4 67.42断丝滑丝数11 12.9 80.33管道坐标7 8.1 88.44管道间距5 5.8 94.25张拉应力值2 2.3 96.56其它3 3.5 100 张拉工序质量问题排列图n 频率 累计频率n 86 N=86 100%n 96.5%n 88.4% 94.2% n 80.3% 80%n 60 58 60%n 67.4% n 40% n 11n 7 20%n 5 2 3n 0n 伸长率 断丝滑丝 管道坐标 管道间距 张拉应力 其它n 绘图人:曹巍 绘图时间:2003.9.11 结论n在造成张拉质量问题的分类统计中，伸长率造成的问题占64.7%,是我们小组主要解决的问题。 五、确定目标： 根据设计要求，为保证张拉过程中克服上述质量问题，项目组织讨论后把总目标定为：确保预应力箱梁超长束张拉一次成优具体目标为：伸长值合格率控制在98% 以上。 可行性分析：1 我公司是通过 ISO9000 标准认证的企业，具有较为健全的质量管理体系。2 我 QC 小组均为技术骨干，有较深的团队精神和克难攻坚的信心。3 该工程是天津市重点工程，业主、设计及公司领导给予了高度的重视，在资金和人力对项目给予了全力支持。 六、原因分析： 人员未经相关 设备 培训 人员 油表精度不够 标定曲线 张拉读数不准确 应用不正确 操作不熟练、不规范 缺乏责任心 千斤顶油表随意 超期使用未标定 锚垫板、波纹管 配套使用 安装不准确 随意确定张拉顺序 伸 长 值 值 曲线较长 钢绞线转动困难 不钢绞线弹性模量不一 u 值没有参考 k 值有波动 波纹管进浆 合 格 夹片锚具硬度小 波纹管质量不稳定 值计算不准确 张拉空间小，不便操作 非正规厂家 钢束转角复杂 材料 未进行检验 方法 环境 七、要因确认：序号因素要因确认确认方法是否要因1波纹管质量不稳定。选用合格材料，同一机械在现场加工。现场验证非2曲线超长、值没有参考。设计无法回避。讨论分析是3曲线转角复杂。设计只考虑平曲线，而没有考虑纵曲线。理论计算是4张拉空间小、不便操作。与设计商讨，对周边钢筋进行切割。现场验证非5张拉人员经技术培训。进行岗前培训，可以解决。讨论分析非6锚垫板、波纹管安装不准确。严格执行层层交底与“三检”制度。讨论分析非 7缺少责任心。明确职责、加强奖惩，可以解决。讨论分析非8标定曲线应用不正确。分清主、被动曲线，可以解决。讨论分析非9超期使用、未标定。张拉设备为新购置，新标定。现场验证非10油压表精度不够。采用高精度油表。现场验证非11千斤顶油表随意配套使用。制定措施，严格管理。讨论分析非12钢绞线弹性模量不一。影响伸长率，需有效控制。讨论分析是13采用非正规厂家夹片、锚具。采用 OVM 材料并检验合格。现场验证非14波纹管进浆。造成预应力损失，伸长值小。讨论分析是 通过 QC 小组活动，组内成员对 14 条末端因素进行调查分析，并一致确认出以下 4 条主要原因： 1 、钢绞线弹性模量不一。 2 、波纹管进浆。 3 、曲线超长，的取值没有参考。 4、曲线复杂，转角多。 八、制定对策：序号要因对策目标措施地点负责人完成时间1波纹管进浆制定专项浇筑方案确保张拉前钢绞线能在波纹管内自由抽动1 、加强波纹管原材检验。2 、组织技术人员制定砼浇筑顺序。3 、对张拉员进行培训。4 、对渗漏的砼浆进行清理。施工现场徐志明陈克明张迎军于井来王军曹巍2003.10.01 2003.10.252钢绞线弹性模量不 一制定采购、试验、存放、发放制度确保每束钢绞线弹性模量一致1 、对厂家进行考察。2 、按批进行试验。3 、建立严格的存放、发放制度。施工现场陈克明于井来王军曹巍张迎军2003.09.01 2003.10.153曲线超长值不定测定超长束应力损失及管道摩阻系数确定值1 、规范浇筑施工。2 、进行预应力损失试验。施工现场陈克明张迎军于井来王军曹巍2003.10.1 2003.10.254曲线复杂对设计值重新计算确定值1 、与设计共同计算修复。 2 利用摩阻试验进行验证。施工现场陈克明于井来王军张迎军2003.10.1 2003.10.25 九、对策实施 制定专项浇筑振捣方案 a、由于箱梁设计要求采用一次浇筑成型，以往的浇筑均采用从腹板下混凝土。通过振捣腹板混凝土来完成底板浇筑，这样浇筑能很好的控制底板厚度及混凝土用量。但是此种浇筑方法不可避免的需要对腹板重复振捣，造成集中位于该处的波纹管破损漏浆。对此小组成员经仔细研究，决定在每个箱梁顶部开三个混凝土浇筑口。先从腹板下第一步混凝土，振捣密实后再从顶板处下混凝土浇筑底板剩余部分，然后再浇筑腹板第二步混凝土直至顶板。 因此我小组对各部砼的塌落度，初凝时间，以及浇筑数量进行了精心的计算 和控制。从而有效的减免了波纹管破损的机率。 b、严格把住波纹管原材料进场关，保证波纹管厚度，强度及咬边的搭接长度。 c、对振捣工进行深入、细致的培训。包括怎样使振捣棒顺着波纹管斜向下棒，现场试验振捣棒触到波纹管时的手感等等。 d、箱梁浇筑过程中，用5t手拉葫芦每3小时对钢铰线逐束抽动一次，直至浇筑完毕后12小时，对确有进浆的管道用高压水进行冲洗。实施一 制定钢铰线采购、试验、存放、发放管理制度 经过筛选，选择第一钢铰线厂做为本工程的唯一供应单位。同时严细施工计划，使钢铰线按计划逐批进场，保证每批钢铰线只用到同一联。同时对每批钢铰线的不同炉号的钢铰线分别检验其弹性模量作为理论伸长值的计算参数。在编束时保证同一束钢铰线有相同的弹性模量。为此小组指定了严格的材料进场制度。 实施二 测定超长束张拉预应力损失及管道摩阻系数 为了准确地测试预应力混凝土连续箱梁预应力超长张拉施工过程中各预应力钢束由于曲线配束导致金属波纹管道对张拉力的摩擦损失值，并由此推算出各预应力束的摩阻系数，我们选择在箱梁L124L127腹板上（N3-1、N3-3）和（N3-2、N3-4）两组四束预应力束测试试验。试验采用钢弦式应力环及应变计结合测试方法进行，三跨连续箱梁有效预应力测试的测试截面布置如图1所示。 实施三 三跨连续箱梁有效预应力测试截面图 B A B A 3 3500 3500 3500 124 125 126 127 试验过程中要求对试验预应力束进行单端张拉，即一端安装工作锚锚固，一端安装千斤顶张拉，张拉力达到设计控制张拉力的10%、20%、30%、40%和50%时，分别实测出张拉端和锚固端的钢弦式压力环的压力值，从而得出在张拉端和锚固端处预应力钢束内的拉力值，根据张拉端和锚固端预应力钢束拉力的差值，计算出各试验预应力束张拉力的摩擦损失值，并由此推算出各试验预应力束的摩阻。 通过试验我小组得出如下测试结果：（N3-1、N3-3） N3-1和N3-3束张拉测试结果预应力束编号张拉工况张拉力（kn）损失值（kn）损失值平均损失率N3-3束（东侧）1 72.845 27.937 0.384 0.399（不包括第一级损失） 2 210.584 79.012 0.3753 366.040 145.497 0.3974 505.228 209.719 0.4155 560.819 229.725 0.410 N3-1束（西侧）1 11.068 8.789 0.794 0.398（不包括第一级损失） 2 151.680 60.842 0.4013 313.837 124.940 0.3984 476.031 190.265 0.4005 624.956 246.907 0.395 依据公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）第5.2.6条的规定，预应力钢筋与管道之间的摩擦损失应按下式计算： s1=k1-e-(kx) = =-kx-ln(1-s1/k)/ 其中，s1为摩擦损失应力值；k为张拉钢筋时锚下控制应力；为预应力钢筋与管道之间的摩擦系数；为从张拉端值计算截面曲线管道部分切线的夹角之和，以弧度为单位；K为管道每米局部偏差对摩擦的影响系数；x为从张拉端至计算截面的管道长度，以米为单位。 通过计算我小组得出摩擦系数： 该试验为张拉施工提供可靠的试验依据。 摩阻系数计算表预应力束x k s1/k N3-1 105m 2.5546rad 0.0015 39.8% 0.137N3-3 105m 3.009rad 0.0015 39.9% 0.117 重新计算钢束转角值 设计给出的钢束转角数值为1.0523，是按竖曲线标准的转角值计算出来的，而在设计图中钢束在105米范围内还要进行平曲线弯曲，经过验证理论伸长值只考虑了竖曲线，而没有考虑平曲线。在实际施工中该曲线并不是平、竖曲线的简单相加，而是复杂的立体曲线。为此我们与设计相结合，采用先进的CAD定位技术，精确的计算出了钢束的实际转角值3.106215（中束），和2.8017456（边束），理论伸长值也相应的减少了5-6cm。为减少实际伸长值与理论伸长值偏差打好了基础。 10月25日我们对R127-R130联箱梁进行了摩阻值试验，根据试验结果由公式反推转角值证明调整后的转角值在合理范围内，而原结果则超出了正常范围。实施四 2、有形成果： a 超长束张拉成功的确定了参数模型，为以后 张拉的设计、施工提供了宝贵的经验。 b 张拉的顺利进行有效的保证了工程的按时完 成。 c 张拉伸长值合格率的提高有效的保证了结构 的安全性、耐久性。 3、无形成果 通过本次QC活动，对于我们小组成员的每个人来说，在创新意识，个人能力，QC知识，解决问题的信心以及团队精神都得到了提高，我们将活动前和活动后的状态比较如下： 自我评价表（制表：张迎军 时间2003.11） 得分项目自我评价活动前得分活动后得分质量意识2 5个人能力3 4QC知识2 4解决问题的信心3 5 团队精神2 4 自我评价雷达图 质量意识 团队精神 个人能力 解决问题的信心 QC知识 十一、巩固措施及标准化1、进一步提高伸长值的合格率，使合格率达到100%。2、使现有张拉操作过程规范化、专业化。3、提高员工的责任心与技术水平。4、本项目部对超长束张拉的各项措施进行总结，编制超长束张拉作业指导书，纳入公司关键特殊工序管理范本。 十二、总结回顾及今后打算： 我们QC小组的本次活动已经结束。在本次活动当中我们对影响张拉伸长值的因素进行了细致而认真的分析，并得到了有效的控制，取得了一定的成果。同时，也是我们深深的感觉到在实践中继续不断加强理论知识学习的重要性。是我们体会到用科学的方法，集体的智慧，开拓的思想，坚持理论联系实际，就一定能做出贡献 。今后，我们要继续开展群众性的质量管理活动，为企业做出贡献。 由于本次活动以控制张拉伸长值为主，未涉及到影响结构安全性及耐久性的另一因素灌浆。下一步我们小组将针对这一问题进行研究，开展减小灌浆空隙率的自主管理活动。 谢谢大家 ！