1、百米深坑长距离大落差溜管输送混凝土工艺研究创新型目 录一、工程简介二、小组概况三、选题理由四、设定目标五、方案比选六、制定对策七、对策实施八、效果检查九、标准化十、总结及下一步打算一、工程简介地理概况-位于湖南省长沙、株洲、湘潭三市中心地带。深100mA区C区一、工程简介地理概况-利用废弃采石矿坑为基地进行建造，项目用地呈不规则多边形状，地形复杂，地势丰富。地块长约440m，宽约350m，坑面面积约为18万m，地块最大高差近100m。B区宽350m一、工程简介结构概况-大跨高墩重载巨型钢混组合结构竖向支撑由50根墩柱和18道剪力墙组成，墩柱最大直径4.3米，最大高度为60m。混凝土平台长220
2、米，宽175米，位于绝对标高+16m 处，面积约3万平米。屋盖为钢结构，长240米，宽164米，面积3万平米，总用钢量1.8万吨。基础及墙柱混凝土等级为C60P10，方量为28000m3，连系梁混 凝 土 等 级C40P10，方量为6100m3。本工程由中建五局第三建设有限公司施工。一、工程简介16m平台下混凝土等级及方量小组名称中建五局第三建设有限公司湘江欢乐城-冰雪世界QC小组注册号CSCEC5B3-QC-2015-04组建时间2015.6培训情况人均50小时课题名称百米深坑大落差溜管输送混凝土工艺研究课题注册号CSCEC5B3-2015-06-01课题类型创新型组长（小组成员）吴智（10
3、人）活动时间2015.06.012016.03.30活动次数12二、QC小组概况1、QC小组简介制表人：吴智制表时间：2015年06月01日姓名性别学历职务组内职责组内分工吴智男本科技术总工制订并组织活动方案与成果评审全面负责倪赛雄男本科项目经理实施QC小组重大决策策划组织赵金国男本科执行经理按照方案具体组织策划组织实施崔令男本科质量总监执行情况与执行效果检查组织实施陈昊男硕士技术副总工在对策实施过程中找出最佳方法组织实施黄虎男本科技术副总工质量检验、统计与信息反馈等现场管理郭朋鑫男博士技术部部长对试验数据记录分析具体实施李璐女硕士技术部副部长技术资料收集具体实施张杰男本科施工员现场组织实施具
4、体实施胡嘉盾男本科试验员协助试验实施现场试验小组成员掌握QC情况：小组成员平均接受QC知识50小时以上，TQC培训全部合格二.小组概况2、QC小组成员制表人：吴智制表时间：2015年06月01日三、选题理由1、从坑顶至坑底只有一条干道通行、干道坡陡、路窄、弯急，混凝土运输车不能满载通行，降低了车辆运输效率，目前混凝土日车辆运输最大量不超过600m。雨天路面湿滑，重车行驶存在安全隐患。三、选题理由2、根据工期节点要求在某日混凝土浇筑方量达到1230m，车辆运输无法满足混凝土连续浇筑量要求。3、通过查新、调查和专家咨询，目前国内尚未有百米深坑长距离大落差管道输送混凝土工艺先例可鉴。这为本项目势夺鲁
5、班奖，开展优质QC课题提供很好活动平台。项目部决定以“保障质量，安全施工，确保履约，科技创奖”为目标，结合项目现场情况、以百米深坑长距离大落差溜管输送混凝土工艺为研究目的，积极开展QC 小组活动。三、选题理由仅一条下坑道路坡陡、弯急、路窄道路运输繁忙日浇筑方量大定量目标：保证通过管道输送混凝土日方量达700m，确保混凝土经管道输送后工作性能完好，满足施工需求。四、设定目标1、目标确认定性目标：通过方案比对分析、科学论证，探索出合理的混凝土管道输送方案，确保优质高效地完成百米深坑混凝土管道输送施工。存在问题解决措施坑底施工区域深达100m，下坑底环坑道路长达739m，若从上往下沿道路布设泵送管道
6、施工，由于泵管过长，堵管风险大。设置水平或竖向弯头延缓泵送管道输送混凝土速度。从坑顶至坑底只有一条干道通行，且坡陡路窄，搅拌车向下行驶会影响材料进出，并降低运输效率。减少混凝土运输车辆下坑，少占下坑通道；多采用管道输送混凝土，利用岩壁和道路防撞墩布设管道少占道路空间。百米深坑通过管道输送混凝土工艺无先例可循，需要通过多次试验进行论证，需要大量人力、物力支持。湘江欢乐城-冰雪世界工程为湖南省重点工程，业主、监理、混凝土公司等单位给予了足够的重视，在各方面都给予大力支持和帮助。公司确保本项目鲁班奖，争创国家科技进步奖，并为该项课题提供了10万专项科研经费支持，基本能满足活动所需的预算经费。公司为项
7、目配备博士、硕士等高学历技术力量组成优秀团队，具有很强创新能力，同时聘请高校教授为专家顾问。四、设定目标2、可行性分析制表人：郭朋鑫制表时间：2015年06月10日成员集中讨论五、方案比选1、提出各种方案QC小组自2015年6月1日成立开始，便针对该课题开展了多项学习活动，查找资料、借鉴向下混凝土输送经验、咨询专家等，并采用头脑风暴法集中展开讨论，得出了较为突出的施工方案并逐一对各项方案进行试验，根据试验结果获得最优方案。先后邀请国内工程院肖绪文、周绪红院士、华东院设计大师汪大绥指导本项目混凝土输送等课题讨论。序号方案描述机械设备创新性适用性缺点成本结论1一泵布置直管到底沿下坑道路铺设高压泵管
8、至坑底主体施工区，采用混凝土墩及钢支架固定。高压输送泵及泵管传统改进沿下坑道路易于布管1、管道长，安拆及维护工作量大。2、接头多，接头处因密封圈损坏易漏水，导致混凝土坍落度损失过大。3、易因砼自流造成堵管。经济性较差不选2一泵到底，设水平及竖向弯头沿下坑道路铺设高压泵管至坑底主体施工区，采用混凝土墩及钢支架固定，间隔20m设置水平或竖向弯头高压输送泵及泵管新出沿下坑道路易于布管1、管道长，安拆及维护工作量大。2、接头多，接头处因密封圈损坏易漏水，导致混凝土坍落度损失过大。经济性较差试验比选3沿梯级边坡布管向下泵送在A区沿梯级边坡曲折向下布置高压输送泵及泵管新出泵管线路段1、岩壁陡峭，布管及维护
9、难度大。2、坑底场地有限，无法按规范布置水平管。3、易因砼自流造成堵管。经济性较好不选五、方案比选2、方案介绍序号方案描述机械设备创新性适用性缺点成本结论4长距离大落差溜管输送溜管向下输送商品混凝土混凝土运输车运送混凝土至坑底堆场输送泵停靠处（含二次搅拌）水平及向上泵送至施工区域钢管、普通泵及泵管新出1、输送管道结构简单。2、工艺流程操作简单，不堵管。3、设备造价及使用成本低。普通混凝土易离析，需改善混凝土配比，并进行二次搅拌经济性较好试验比选五、方案比选2、方案介绍制表人：陈昊制表时间：2015年08月25日五、方案比选方案一：一泵布置直管到底2015年7月10日在下基坑道路拐弯处设置混凝土
10、拖泵，沿下坑道路铺设高压泵管至坑底基础施工区，泵管最长距离为739m，导致堵管、爆管，接头处损坏。五、方案比选方案二：一泵到底，设水平及竖向弯头2015年7月25日一泵到底，设水平及竖向弯头试验方案，并邀请三一重工、中联重科泵送专家现场指导，间隔20m设置水平及竖向弯头，从试验结果看，并不能解决堵管、爆管，接头处损坏的问题。五、方案比选方案三：沿梯级边坡布管向下泵送2015年7月30日提出沿梯级边坡布管向下泵送方案，因下述因素否决该方案：坑壁向下存在2个垂直段，岩壁陡峭，布管及维护难度大。根据混凝土泵送施工技术规程（JGJT 10-2011）第5.2.4条规定：倾斜或垂直向下泵送施工时，且高差
11、大于20m时，应在倾斜或垂直管下端设置弯管或水平管，弯管和水平管折算长度不宜小于1.5倍高差。该方案2个垂直管的高度总和为51m，根据规定，坑底水平管的长度至少需大于76.5m，由于坑底场地有限，无法满足要求。该区须进行爆破，不具备布管条件。五、方案比选方案四：长距离大落差溜管输送邀请湖大土木学院教授现场指导2015年8月10日邀请湖大土木学院教授现场指导，确定长距离大落差溜管输送方案。1、输送管道结构简单。2、工艺流程操作简单，不易堵管。3、设备造价及使用成本低。4、混凝土易离析，需二次搅拌。五、方案比选2、影响管道输送混凝土因素分析制表人：胡嘉盾制表时间：2015年09月05日序号工艺性质
12、方案经济性施工效率安全性环保性能评价系数XQSE1传统改进一泵到底，不设水平及竖向弯头12111.302新出一泵到底，设水平及竖向弯头21211.553新出沿梯级护坡布管向下泵送34223.004新出溜管+常规泵送44243.70五、方案比选3、确定最佳方案制表人：黄虎制表时间：2015年08月30日每项得分最高为4分，最低为1分。对四种方案进行功能系数评价：评价系数=X0.4+Q0.3+S0.15+E0.15通过上述对比评价，本小组决定采用“长距离大落差溜管输送混凝土”工艺。序号需解决的问题相应对策备注1长距离大落差溜管输送工艺流程讨论制定，试验调整2溜管安设位置现场踏勘要求场地宽阔，地形适
13、合安管3缓冲装置及措施试验确定4混凝土基准配比试验确定防止混凝土经溜管输送后发生离析5保湿措施洒水、土工布包裹6岩壁固定装置角钢架子、植筋7人行检修通道8混凝土工作性能检测现场及质监站试验制表人：陈昊制表时间：2015年09月05日六、提出问题，制定对策1、提出问题序号项目对策目标措施地点时间执行人1溜管装置的设计参考地勘报告与实际结合确定设计溜管、受料斗、人行检修通道、保湿缓冲装置1、收集文献及资料项目部2015年9月10日吴智陈昊黄虎郭朋鑫2、邀请设计、地勘专家给予技术指导项目部会议室2溜管装置的施工结合地形确定溜管的固定形式确保溜管装置安全可靠1、选取经验丰富、技术娴熟的操作员，施工前运
14、用BIM技术进行三维交底项目部会议室2015年9月20日赵金国张杰胡嘉盾李璐2、现场放样确定溜管装置具体线路施工现场六、提出问题，制定对策2、制定对策序号项目对策目标措施地点时间执行人3溜管输送混凝土试验人员分工明确、材料组织到位，操作步骤合理确保得到现场溜管输送混凝土的数据，为配合比的优化提供数据支撑1、试验前，对试验人员技术交底，确保熟悉试验流程项目部会议室2015年9月30日陈昊郭朋鑫张杰胡嘉盾2、溜送试验前、后做好混凝土试块、混凝土塌落度扩展度测试，观察混凝土的离析状态施工现场4混凝土配合比的优化分析常规混凝土工作性能损失原因，实验室调试配合比，现场试验论证提高混凝土的抗离析性，确保工
15、作性能不损失1、邀请湖南大学土木学院教授、长沙建研院专家进行指导项目部会议室2015年10月15日陈昊李璐崔令胡嘉盾2、选取经验丰富、技术娴熟的操作员，进行实验室配合比的反复调整中建西部建设湖南分公司3、通过现场溜管试验不断验证实验室的配合比施工现场六、提出问题，制定对策2、制定对策制表人：陈昊制表时间：2015年09月05日七、对策实施1、工艺流程施工准备搭设脚手架清理岩壁钢筋锚杆施工溜管加工、吊装拆除脚手架混凝土配合比设计保湿喷水管安装管道包裹土工布喷水管喷水保湿焊接支撑角钢和钢爬梯U型抱箍固定溜管进出口料斗焊接安装溜管末端缓冲装置安装使用准备及试运行进口料斗下料开启进口料斗阀门开启出口料
16、斗阀门，确保斗内砼留存1/3是否继续使用清洗溜管是否是砼经缓冲装置溜至坑底搅拌罐二次搅拌泵送至施工区域确定溜管装置形式七、对策实施2、对策一：参考地勘报告，与实际结合，勘报告与实际结合实施负责人：吴智、陈昊、黄虎、倪赛雄具体措施：收集文献及资料；邀请设计、地勘专家给予技术指导。开会讨论确定溜管工艺装置组成，主要为溜管、受料斗、人行检修通道、保湿缓冲装置。七、对策实施3、对策二：结合地形确定溜管固定形式实施负责人：赵金国、张杰、胡嘉盾、李 璐具体措施：选取经验丰富、技术娴熟的操作员，施工前运用BIM技术进行三维交底；现场放样确定溜管装置具体线路。溜管施工现场图片通过采取此对策，确保溜管固定装置安
17、全可靠。确定冲抓节点七、对策实施4、对策三：明确人员分工、试验操作步骤实施负责人：黄虎、崔令、张杰、胡嘉盾具体措施：试验前，对试验人员进行技术交底，确保掌握试验流程。实施效果：通过采取此对策，保证溜送试验顺利进行，试验操作规范。5、对策四：确定最优配合比实施负责人：倪赛雄、李 璐、张杰、崔令具体措施：邀请湖南大学土木学院教授、长沙建研院专家进行指导；选取经验丰富、技术娴熟的操作员，进行实验室配合比的反复调整；通过现场溜管试验不断验证实验室的配合比。湖南大学土木专家现场指导溜管试验卵石水泥粉煤灰矿粉碎石标号膨胀剂中砂531.5mm水外加剂P.O42.5级级S95525mm531.5mmC60P1
18、042060756777987414512.4C40P10290656550775100015510.4七、对策实施5、对策四：确定最优配合比（1）常规混凝土配合比验证常规混凝土基准配合比(kg/m3)溜送前常规C60P10溜送后常规C60P10制表人：李璐制表时间：2015年09月30日标号入溜管性能出溜管性能性能指标扩展度mmmm倒坍时间ss粘聚性保水性扩展度mmmm倒坍时间ss粘聚性保水性C60P107108良良-差差C40P105405良良-差差七、对策实施溜送前常规C40P10溜送后常规C40P10常规混凝土溜送前后工作性情况制表人：郭朋鑫制表时间：2015年10月05日七、对策实施
19、常规混凝土无法满足工艺要求，原因分析如下：卵石、碎石粒径偏大，级配不佳，混凝土匀质确定冲抓节点性不佳。粒径5-25碎石级配曲线图 C60P10混凝土粘度偏大，粗骨料流动速度明显快于浆体流动速度，导致离析。C40P10混凝土粗骨料采用卵石，使包裹性、粘聚性不佳，抗离散性差。未采用砂浆润管，导致浆体损失。出溜管搅拌车接料后搅拌时间为30s，须延时。参考地勘报告与实际结合七、对策实施（2）混凝土配合比优化措施确定冲连 节 配 5mm25mm碎石、5mm31.5mm卵石改5mm20mm抓 续级 点碎石，严控针片状含量及级配，改善混凝土匀质性。粒径5-20mm碎石级配曲线图 根据紧密堆积原理，兼顾工作性
20、要求，优化调整砂率。采用紧密堆积密度法，5mm20mm连续级配碎石，与细度模数2.5的湘江河砂复配，调整砂率。水泥粉煤灰碎石专配外加标号矿粉S95膨胀剂中砂水P.O42.5级级525mm剂C60P1040080756273292015112.4C40P102808070498059411558.8七、对策实施（2）混凝土配合比优化措施 调整胶材体系及外加剂组分，降低C60P10混凝土粘度、改善C40P10粘聚性。a.调整粘度调节剂用量，降低C60P10混凝土粘度，减少浆体运动粘滞阻力、改善C40P10粘聚性改善混凝土粘聚性，提高混凝土抗离析性能。b.调整混凝土含气量，保证二次搅拌站后混凝土的和
21、易性及包裹性。c.增加保坍组分用量，降低混凝土二次搅拌工作性损失。浇筑工艺改进措施a.采用同配比砂浆润管。b.溜管后搅拌站搅拌90s后再卸料。HPC高性能混凝土基准配合比制表人：陈昊制表时间：2015年10月12日出溜管搅拌（90s）后性能90s）后标号入溜管性能性能性能指标扩展度mmmm倒坍时间ss粘聚性保水性含气量扩展度mmmm倒坍时间ss粘聚性保水性C60P107203良好良好2.3%6902.8良好良好C40P105906良好良好2.8%5205.5良好良好七、对策实施溜送试验高性能混凝土工作性情况高性能C60P10混凝土入溜管状态高性能C60P10混凝土出溜管状态高性能C40P10混
22、凝土入溜管状态高性能C40P10混凝土出溜管状态制表人：黄虎制表时间：2015年10月14日标号入溜管28d抗渗等级出溜管28d抗渗等级C60P1070.4P1065P10C40P1054.4P1052.9P10七、对策实施（3）强度检测满足设计及施工要求！入溜管性能要求出溜管性能要求标号倒坍时间倒坍时间含气量T50（s）和易性扩展度(mm)扩展度(mm)（s）（s）C60P106507502660072063%25和易性良好，无离析泌水C40P105807003755065074%25七、对策实施6、对策五：确定长距离大落差溜管输送工艺混凝土工作性评价体系制表人：吴智（1）混凝土进入溜管前应
23、“水洗+同配比砂浆”润管。（2）混凝土出溜管罐车接料后，搅拌时间不低于90S。（3）混凝土原材料要求详见相关文章。制表时间：2015年10月14日活动前后目标对比柱状图制图人：黄虎制表时间：2016年01月30日活动后735m目标值活动前无法定量700m6004002000800八、效果检查1、质量效益m定量目标：从目标对比柱状图可以看出，日混凝土通过管道输送最大量由活动前无法定量到活动后735m，超出了预定的目标值，小组的活动是成功的。经管道输送后混凝土工作性能完好，满足设计及规范要求，施工进度得到保障。定性目标：通过溜管试验已探索出合理的混凝土管道输送方案，实现高效的百米深坑混凝土管道输送
24、施工。百米深坑混凝输送新工艺获得专家好评八、效果检查序号项目内容计算式金额（万元）1人工费制作溜管、溜管试验以及四次向下采用泵送方式试验人工费：技术工300元/天，辅工200元/天5人次6天300元/天+8人次6天200元/天-1.862材料费制作溜管材料以及四次向下采用泵送方式试验材料租赁费用/-5.503机械费节约一台输送泵租赁费用1.8万元/月9个月2.0万元/月+18.004其他费用一台输送泵功率90kw，每小时约90度电；项目共混凝土34100m，溜管每小时输送32.5m，需要溜送1050小时。目前施工用电1.05元/度1050小时90度电1.05元/度+9.925合计20.56备注
25、：”-”为项目投入成本，”+”为项目节约成本；活动后项目共节约成本：20.56万元八、效果检查2、经济效益通过此次活动，通过无动力混凝土传输方式效率明显提高，输送泵利用率降低，经济效益计算结果如下：制表人：吴智制表时间：2016年1月30日八、效果检查3、无形效益社会效益通过本次活动，不仅解决百米深坑混凝土管道输送技术的问题，而且很好促进项目进度履约，受到了业主和监理的肯定，也为今后类似的工程采用该技术积累了宝贵经验。企业效益在保证安全、质量的前提下做到科学、经济，降低成本，节约资源，展现我单位自主创新的能力，提高了我司的施工信誉，也达到了百米深坑混凝土管道输送领域国内领先水平。技术效益本活动
26、中获得去年湖南省优秀质量管理小组。九、标准化通过这次质量管理活动，我们将研发成果进行了标准化：百米深坑长距离大落差溜管输送混凝土技术标准注册编号CSCEC5B3-JB2016已报公司纳入公司技术标准文件。九、标准化本次QC活动达到预期的效果，撰写百米深坑向下输送混凝土施工工法、长距离大落差向下输送混凝土施工方案比选论文、百米深矿坑大落差陡峭崖壁向下输送混凝土的施工方法申报国家专利。十、总结及下一步打算1234小组成员团队合作能力和沟通能力得到进一步提高。对本项目的其他的QC活动有很大的推动作用，增强了团队自信心。增强团队的创新精神，对各成员提出问题到解决问题方面能力有很大提升。解决项目施工过程
27、中的实际难题，为今后类似项目提供宝贵经验。1、总结通过本次QC活动分项自我评分（总分5分）活动前活动后质量意识34个人能力24QC知识35集体精神35创新意识245、本次QC活动是小组成员发挥团队协助精神结晶，对百米深坑混凝土管道输送的一次大胆尝试，从对该课题的构思到解决问题，无不体现出成员的思考和动手能力，过硬的专业技术知识及对问题探索的追求。总体来说，本次创新型的QC活动十分成功。QC小组活动自评分表QC小组自我评价雷达图制图、表人：吴智制图、表时间：2016年1月30日十、总结及下一步打算不断完善该百米深坑混凝土输送装置，为今后类似工程提供宝贵施工经验。在下阶段，我们将以“提高高支模A型墙柱施工质量”作为我们攻关课题。2、下一步打算十、总结及下一步打算
