xx特大桥竖向预应力二次张拉质量控制
一、工程概况
xx市轨道交通三号线xx特大桥总长352m，桥型方案为（96+160+96）m的三跨两向预应力砼连续刚构，采用单箱单室断面。箱顶板宽9.1m，底板宽5.6m,箱梁跨中及边跨现浇段梁高3.7m，0号块梁段高9.2m，其间按二次抛物线变化。全桥各梁段竖向预应力钢筋采用Ф15.2-3钢绞线， 设计张拉吨位583KN 。针对国内桥梁短束预应力筋施工普遍存在应力损失大（应力损失可达20％～30％），钢材利用率低的现象，本桥采用已于2004年3月4号申请国家专利的YHM15-3G型二次张拉预应力锚具（国家专利号：200420035230.3）。为加快新材料、新工艺的掌握，总结相关施工工法，本次QC活动主要以竖向预应力二次张拉质量控制为主。
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二、QC小组情况
经项目领导研究讨论，项目部成立了以项目总工为组长，项目副总工为副组长以及由技术人员、管理人员、施工员组成的三级配置科技攻关型小组。QC小组由10人组成，平均年龄33岁。小组成员概况详见表-1。
QC小组概况一览表 表1
小组名称 成立时间 活动时间 课题名称 xx 2007.3.1～2007.12.10 竖向预应力二次张拉质量控制QC小组 小组类型 活动次数 现场攻关型 8次 小组注册号 注册时间 xx 2007.3.1 竖向预应力二次张拉质量控制 专 业 桥梁工程 工程管理 交通土建 工程管理 土木工程 交通工程 桥梁工程 桥梁工程 桥梁工程 - 组内工作 总体规划 制定对策 质量检查 现场管理 技术指导 施工过程监控 施工过程监控 现场管理 现场操作 现场操作 接受TQC 教育时间 96 92 100 98 100 98 98 92 96 96 TQC考 试成绩 96 92 98 90 96 91 95 92 94 88 序号 姓 名 性别 年 龄 组内职务 学 历 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 男 男 男 男 男 男 男 男 男 男 33 32 28 50 27 25 24 32 37 42 组 长 副组长 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 本科 大专 大专 大专 本科 大专 大专 大专 中专 高中 平均教育时间：96.6小时 平均考试成绩：93.2分 QC小组成立后针对该项专利技术结合我部现场实际积极展开如下活动：
1、聘请材料供应商湘潭欧之姆预应力锚具有限公司技术专家现场讲解锚具结构、锚具安装及张拉施工技术要点。
2、组织QC小组成员学习YHM-3G型锚具设计图及二次预应力张拉施工图。参阅交通部、铁道部、xx轨道公司下发相关施工及验收规范，结合行业内发表的参考论文、文献制定我部竖向预应力二次张拉质量验收标准并报监理、业主审批。（由于采用二次张拉新型锚具，国内目前尚无
统一的质量验收标准）
3、结合业主审批的二次预应力张拉质量验收标准，QC小组编制了具体的《xx特大桥箱梁竖向预应力二次张拉作业指导书》等指导性文件。
4、组织QC小组成员进行全面质量管理教育，针对编制的作业指导书和质量验收标准进行工前专业技术培训和工中结合实践的全面管理培训，并通过书面考核检查学习情况。
5、为确保工程的质量及施工安全我们成立了科研小组，对施工
中关键技术进行研究；同时加强了现场调查和数据收集，并及时进行数据分析，定期召开QC小组成员会议，进行现状分析。
6、明确组内分工，建立规章制度，加强QC小组成员的管理。
三、选题理由
1、中短束竖向预应力二次张拉是近年来国家建设部重点推广的项目，目前国内外介绍该工法的相关文献较少。该工艺结合了预应力张拉施工中精轧螺纹钢筋安全和钢绞线经济的特点，有效解决了中短束预应力张拉损失过大的难题，在国内外预应力张拉施工中处于领先水平。
2、xx特大桥是xx市轨道交通三号线的控制性节点工程，创造了三个世界第一（跨越xx、轻轨二号线、牛滴路、北滨路，施工地形复杂；轨道梁桥主跨达160m；曲线半径仅311m）。梁部竖向预应力二次张拉作为该桥的控制性关键工序又是重中之重。保质保量完成施工任务填补了公司在预应力二次张拉技术领域的空白，同时也响应了公司“立足轻轨、占领xx、面向全国”的战略思路。
3、如果说利润和质量是企业的血脉和生命，那安全就是二者延续的保证，以上三者是具有统一性和矛盾性的一个有机结合体。预应力二次张拉通过新材料、新工艺将三者有机的结合起来，在提高质量和安全的基础上降低造价充分发挥了其统一性的一面。
4、通过本次QC活动，培养了一批技术骨干，为相关工法的总结提供了宝贵的第一手资料，同时也为公司在以后的同类施工任务中积累了施工实践经验。
综合以上因素，经过小组全体组员讨论确定以“xx特大桥竖向预应力二次张拉质量控制”为本次活动的研究课题，开展QC攻关活动。
四、活动目标及可行性分析 1、活动目标
①、结合铁道部、交通部颁布相关验收标准和业主、监理下发质量要求，经QC小组成员集体讨论，每百束不合格点及其偏差值控制计划见表2
每百束不合格点控制表
项目 张拉应力 锚具平面位置 一次张拉伸长值 二次张拉伸长值 钢绞线断裂、滑脱 允许束数 5 10 5 5 3 表2
规范允许误差 ≤5％σcon控制误差值 ≤3％σcon ≤15mm ≤3％理论伸长值 15mm～20mm ≤1束 ≤15mm ≤5％理论伸长值 - ≤3束 ②、保证无施工安全事故发生；
③、通过系统学习和实践，提高自身队伍素质；创造良好的经济效益和社会效益。
2、可行性分析
①、xx特大桥是xx市轨道交通三号线控制性节点工程，业主、公司对本工程高度重视，多
次亲临现场指导施工，给予充足的技术支持和后勤保障。
②、材料供应商湖南湘潭欧之姆预应力锚具有限公司派驻技术专家现场指导施工。由于该工艺已应用于xx鱼洞长江大桥并取得了较好的效果，项目部组织技术及工班人员现场取经，取得了较好的感性认识。
③、QC小组人员施工经验丰富、技术管理过硬，知识结构合理。技术人员组织工长、工人进行集中学习，对关键工序进行集中、详细、透彻的传授、交底，并进行亲手示范。技术人员跟班作业，沟通渠道畅通，有能力解决现场突发事件。
五、小组活动情况
结合工程实际，QC小组成员通过PDCA循环对采集的现场数据仔细分析、积极攻关，有效保证
了预应力二次张拉的质量控制。
目标：通过1、2、3号块432束竖向预应力二次张拉施工，确保张拉应力等指标满足控制要求，二次张拉综合指标合格率达95％以上。 时间：2007年3月1日到2007年6月25日
1、现场调查分析
QC小组对1、2、3号梁段共计432束竖向预应力二次张拉全过程跟踪检查，不能满足控制指
标要求共计48束，合格率88.9％。QC小组成员对各工序进行了统计，根据要因绘制成表3、表4及图1。
竖向预应力二次张拉情况统计表一 表3
序号 1 2 3 4 5 检查项目 张拉应力 锚具平面位置 一次张拉伸长值 二次张拉伸长值 钢绞线断裂、滑脱 合计 合格率 质量标准 ≤3％σcon检查束数 432 432 432 432 432 432 合格个数 430 426 413 412 431 384 不合格 5 7 17 18 1 48 ≤15mm ≤3％理论伸长值 15mm～20mm ≤3％ （384÷432）×100%=88.8% 不合格点频数、频率统计表 表4
序号 1 2 3 4 5 检测项目 频 点 数 18 17 7 5 1 累计频数 18 39 45 47 48 频 率（%） 37.5 35.4 14.6 10.4 2.1 累计频率（%） 37.5 72.9 87.5 97.9 100 二次张拉伸长值 一次张拉伸长值 锚具平面位置 张拉应力 钢绞线断裂、滑脱
根据上表绘制出影响二次张拉质量的排列图如下(图1)：
频数累计频率 （%）4887.5％3672.9％97.9％10080602437.5％12402000二次张拉伸长值一次张拉伸长值锚具平面 锚具平面 钢绞线断位置位置裂、断丝影响二次张拉缺陷排列图图 1
从以上排列可以看出二次张拉伸长值、一次张拉伸长值是影响竖向预应力张拉质量的主要原因。
2、要因分析
针对施工不合格项主要原因，QC小组成员开展了深入的调查、分析讨论。从人员、材料、机具、环境、方法等5个方面找出了伸长值不能达标的原因，并绘制了因果分析图（详见图2）
3、要因确认
根据以上二次张拉缺陷排列图及因果分析图，全体QC小组成员经讨论投票后确定影响二次张拉质量未能达标的主要原因是：波纹管摩阻过大、张拉前未预紧钢束、一次张拉拉力过大严重影响二次张拉伸长值。（详见要因论证表 表5）
4、制定对策
经小组全体研究讨论，共同制定对策如表5所示。
5、对策实施
实施一：针对实际施工过程中波纹管摩阻过大的问题，项目部现场预制一榀20m梁，在完成砼养生、预应力穿束、锚具安装后委托xx桥梁工程总公司工程质量检测所现场测定摩阻系数k＝0.0039（大于《桥规》的0.0015），μ＝0.44（大于《桥规》的0.20～0.25）。经项目部统计相关资料上报监理、业主后及时修正了竖向预应力理论伸长值。
实施二：针对张拉前操作工人责任心不足，未对钢束进行预紧即进行张拉的问题，由龚建勇
因果分析图 图 2
人员
材料 机具
