降低面板混凝土养护内外最大温差的研究与实践

(中国水利水电第五工程局有限公司，四川 成都 610066)

1 工程概况

工程区位于新疆塔里木盆地西部，气温年内变化较大，日温差大，日照时间长，蒸发强烈；多年平均降水量69.98mm，平均蒸发量1758.0mm；空气极度干燥。混凝土面板施工期为每年的3—5月，多年平均风速为2.0～22m/s，平均月蒸发量为143～382mm。平均月降水量3.6～8.5mm，平均相对湿度40%～47%。工程所在地有着高寒(冬季极端温度低于-23℃)、温差大(春秋季中午高温达到30℃以上，夜间低温低至0℃左右)、湿度小的天气特点，这样恶劣的气候环境，给混凝土面板养护带来了很大困难。

2 选择课题

通过对阿尔塔什大坝工程面板浇筑养护的技术和质量进行深入分析，选题理由如下：

a.大坝坝址位于新疆塔里木盆地西部，工区温差大。当日高温达30℃，低温仅0℃，昼夜温差30℃，蒸发高，常年干燥，多年平均相对湿度40%～47%。

b.面板混凝土内外温差过大，会导致混凝土产生温度裂缝，影响混凝土的结构安全和正常使用。

c.按类似工程经验，面板混凝土一旦出现裂缝，处理难度大，处理成本高达800～1500元/m。

经讨论，QC小组成员最终选择课题为“降低面板混凝土养护内外最大温差”。

3 设定目标

为防止混凝土因养护温差产生裂缝，本次活动的目标设定为“降低面板混凝土内外最大温差至20℃以下”(见图1)。

图1 活动目标柱状图

4 原因分析

针对目前“面板混凝土内外最大温差24℃”的症结问题，小组成员运用头脑风暴法共计找出了6条末端因素，采用系统图进行归纳，如图2所示。

5 确定主要原因

针对找出的6条末端因素，小组成员明确了要因确认内容、确认方法、判别标准和完成时间，并绘制了要因确认计划表(见表1)。

图2 原因分析系统图

编号末 端 因 素确 认 内 容确认方法判 别 标 准完成时间1 未采取措施降低混凝土的温升值 对现场的混凝土的拌制及运输进行检查,是否采取了降低混凝土温升值的措施现场验证 混凝土浇筑施工的入仓温度不得高于28℃2018-03-302 温度监控电缆保护不到位 检查现场电缆是否存在破损现象 现场验证 温度监测电缆100%保护完好,无破损现象2018-03-25

续表

5.1 要因确认一

要求因确认一如表2所列。

表2 要因确认一

5.2 要因确认二

要因确认二如表3所列。

表3 要因确认二

5.3 要因确认三

要因确认三如表4所列。

表4 要因确认三

5.4 要因确认四

要因确认四如表5所列。

表5 要因确认四

5.5 要因确认五

要因确认五如表6所列。

表6 要因确认五

5.6 要因确认六

要因确认六如表7所列。

5.7 确认要因

QC小组成员通过对以上6个末端因素的验证，最终确认造成面板混凝土内、外温差值大于20℃的主要原因为温度监控电缆保护不到位和未及时调整养护水温。

表7 要因确认六

6 制定对策

针对已经确定的2条主要原因，QC小组成员召开专题研讨会，集思广益，对每一要因都提出多条对策方案[2]，通过综合评定确定最优方案，并明确负责人，要求在规定时间内完成，见表8。

表8 对策分析评价表

7 实施对策

7.1 对策实施一：采用无线网络进行温度监控，减少温度检测电缆线路

7.1.1 采购无线温度监控系统

2018年4月15日，项目设备物资部通过市场调查决定采用搜博无线温度采集仪，无线温度采集仪在无线测温系统中负责接收来自无线温度传感器的温度数据，并通过无线网络的方式将采集到的温度传输到面板温度监控中心(见图3)。

图3 无线温度监控系统工作原理图

7.1.2 安装无线监控系统，并对外露的电缆线穿管保护

对部分外露的温度监控电缆采用直径50mm的架管进行套管保护，避免电缆被破坏(见图4)。

图4 采用直径50mm的架管对电缆进行保护

7.2 对策实施二：安排专人对养护水温进行检测，并根据混凝土内部温度及时调整养护水温

7.2.1 采用烧和电加热相结合的方式同时对养护用水进行加热，确保养护用水可以快速升温

采用烧与电加热相结合的方式同时对养护水箱的水进行加热，根据混凝土内部温度及时调整养护水温，确保养护水温与混凝土内部温差控制在20℃以内(见图5)。

7.2.2 安排专人对养护水温进行检测，并根据混凝土内部温度及时调整养护水温

安排专职作业人员对养护水温进行检测。每2h检测一次，并做好温度检测记录(见图6)。

图6 现场养护水温检测

8 效果检查

8.1 目标实现情况

为了验证检查实施改进措施后的整体效果，小组成员对后续面板施工过程中温度监控电缆及养护水温进行检测，检测结果发现现场采用无线温度监控系统后，电缆线路得到了大幅减少，对外露的电缆也进行了保护，未发现电缆破损现象；确保了温度监控数据的准确性。对养护水温进行检测，检测结果表明，养护水温严格按照温度监控系统监测的温度进行了调整。

小组成员对2018年5月11日—6月10日浇筑完成的面板混凝土内外温度进行了统计，并绘制了统计表(见表9)。从表9可以看出，面板混凝土的内外最大温差为17℃。

表9 面板混凝土内、外温度统计表 单位：℃

通过将活动实施前后的统计表格进行对比，总结出活动效果，如图7所示。

图7 活动效果柱状图

8.2 效益

8.2.1 经济效益

QC小组活动开展之前，由于面板混凝土内外最大温差大，浇筑完成的面板出现了不少温度裂缝。QC小组及时有效地开展活动，大幅度减少了温度裂缝的产生，节约了面板裂缝缺陷处理费用，累计减少处理成本80万元。

8.2.2 社会效益

本次QC活动提升了面板混凝土的施工质量，为一期面板混凝土的顺利施工完成提供了保障，较一期面板计划工期提前3天完工。

9 总 结

本课题结束后，QC小组成员在专业技术、管理技术、小组综合素质三个方面得到了很大提高，在团队精神、质量意识、进取精神、QC工具运用技巧、工作热情和干劲、改进意识六个方面均有较大的提升[2](见表10)。

表10 活动前后打分对照表