運用 QC 小組活動降低進水塔混凝土外觀缺陷率

文鵬清

（葛洲壩集團生態環保有限公司，湖北 武漢 443002）

0 引言

隨著我國經濟實力不斷增強，人民生活水平不斷提升，工程質量越來越受到社會各界的廣泛關注，施工質量的優劣代表著建筑施工企業的技術和管理水平。大型水利樞紐建設，關乎到河道下游人民的生命財產安全，其工程質量的重要性不言而喻。本文就烏東德水電站施工過程，探討如何運用 QC 活動的方法提高進水塔混凝土施工質量，采取措施減少混凝土外觀缺陷。

1 概況

烏東德水電站是中國第四、世界第七大水電站，主體擋水建筑物雙曲拱壩位于四川省和云南省交界的金沙江上，是金沙江下游河段四個巨型水電站（烏東德水電站、白鶴灘水電站、溪洛渡水電站、向家壩水電站）的第一梯級。

烏東德水電站左岸地下電站進水塔為墩墻式鋼筋混凝土結構。左岸進水塔前沿寬度為 220.0 m，分六段布置，從左至右編號為 1#～6# 進水塔，單塔寬為 37.0 m，各塔之間均設永久縫。塔體建基面高程 911.5 m，塔頂高程 988.0 m，塔高為 76.5 m。進水塔主體結構主要由底板、進水喇叭口、檢修門槽、事故門槽、通氣孔等結構組成，具有結構復雜、質量要求嚴、安全風險高等特點。

電站進水塔主體結構施工期間，為參建各方及質量檢查組重點關注部位，其混凝土外觀形象直接反映施工水平及管理成效。因此，進水塔混凝土外觀質量控制至關重要。

以“降低進水塔混凝土外觀缺陷率”為課題，通過開展 QC 小組活動提高烏東德工程左岸電站進水塔施工質量。

2 控制要求

QC 小組將混凝土外觀缺陷率設定為缺陷面積與混凝土外表面積的比值，為了滿足工程質量需求，烏東德水電站左岸電站進水塔混凝土外觀缺陷率要求＜10 m2/1 000 m2（即 10 ‰）。

活動開始前 QC 小組對烏東德水電站左岸電站進水塔混凝土外觀質量缺陷（混凝土外觀質量缺陷主要有麻面、蜂窩、露筋、裂縫、孔洞、爛邊、爛根、氣泡、爆模、脹模、錯臺、掛簾、夾渣、疏松等）情況進行統計，匯總計算得出 QC 活動前的混凝土外觀缺陷率為 17 ‰，與控制要求存在較大偏差，因此組織開展 QC 小組攻關活動。

3 歷史調查

QC 小組成立后，小組成員對烏東德工程左岸電站進水塔 2016 年 9 月—2017 年 3 月的各塔體混凝土外觀質量缺陷歷史數據進行了調查和統計（見表1）。

表1 進水塔混凝土外觀缺陷率歷史調查表

調查顯示 2016 年 11 月和 12 月在 6# 塔和 4# 塔分別有混凝土外觀缺陷率低于 5 ‰ 的記錄，可見控制目標可行。

4 原因分析

根據統計數據，導致進水塔混凝土外觀質量缺陷的四個主要癥結為：混凝土麻面、混凝土氣泡密集、混凝土錯臺、混凝土蜂窩（見表2）。

表2 混凝土外觀質量缺陷統計表

由表2 可知，混凝土麻面面積占總體缺陷面積的 72.3 %，是需要解決的最主要癥結。

1)市內電源方面，相繼建成了外高橋、寶鋼、吳涇、化工區、漕涇、石洞口等一批超超臨界煤機和閘北、石洞口、臨港、崇明等一批燃機項目。基本形成了五大發電基地和若干個調峰與熱電聯產電廠相互配合的電源格局。

5 要因確認

針對“混凝土麻面”這一項占比最大的癥結，QC 小組成員通過分析討論，分別從人員、機械設備、工程材料、施工方法、作業環境五個方面（即“人，機，料，法，環”）分析得到造成影響的原因有：培訓覆蓋不全、振搗功率過大、振搗不密實、混凝土攪拌不均勻、混凝土配料計量不準確、木配板未充分濕潤、脫模劑涂刷不均勻、模板面接縫處理不到位、一次下料過多、夜間施工照明不足等（見圖1）。

圖1 混凝土麻面因果圖

為了確認造成“混凝土麻面”的最主要影響因素，QC 小組成員展開了調查和分析。通過現場調查確認，得出導致進水塔混凝土麻面的三個主要原因為：木配板未充分濕潤、脫模劑涂刷不均勻、模板接縫處理不到位。

5.1 木配板未充分濕潤

小組成員檢查木配板澆筑前后狀態，發現木配板存在澆筑過程中吸取混凝土中水分的情況，板面粘附灰漿造成麻面。

5.2 脫模劑涂刷不均勻

小組成員檢查模板脫模劑涂刷情況，發現當前使用廢機油作為脫模劑，人工涂刷普遍存在涂刷不均勻現象。

5.3 模板面接縫處理不到位

小組成員檢查模板拼縫情況，并進行透水試驗，發現模板存在縫隙填堵不嚴的情況，容易造成漏漿麻面。

6 制定對策

6.1 “木配板未充分濕潤”問題

經分析，原木模板保濕效果較差，且烏東德地區干燥，木模板在澆筑過程中很容易因環境影響而失水，導致模板吸收混凝土內部水分，造成表觀麻面。

在保證同等施工質量的前提下，小組對各類模板周轉次數進行加權，測算各方案實施成本（見圖2）。計算得出：國產優質覆膜膠合板在滿足質量要求的同時，所需成本最低，因此決定采用此方案。此外，淘汰原木模板作為配板使用。

圖2 模板方案決策樹

6.2 “脫模劑涂刷不均勻”問題

小組通過現場調查取證，結合類似工程經驗，得出：在大模板吊裝施工的條件下，采用涂刷方式的油性脫模劑（廢機油），由于人工操作不便，容易產生涂刷不均勻和漏刷的問題。因此小組采用水溶性脫模劑進行替代，此法可用于噴涂作業，成膜效果理想。

7 對策實施

表3 對策實施計劃表

1）采用覆膜膠合板替代原木配板，覆膜膠合板因其板面有膜結構阻擋，木質實體不與混凝土接觸，能夠有效防止模板吸收混凝土內部水分，杜絕混凝土外表皮因脫水而產生麻面的問題。

實施結果表明：采用覆膜膠合板后，混凝土澆筑拆模后，面板僅粘有混凝土少許掉粉，并未出現模板吸水、吸漿等現象。

2）采用水溶性脫模劑噴涂施工工藝，噴槍嘴可伸入各類結構角落進行噴涂，提高了人工涂刷范圍，有效防止漏刷情況，且水溶性脫模劑噴涂后需要等待其內部水分蒸發，其成膜效果較油性脫模劑要均質細密。

實施結果表明：采用水溶性脫模劑和噴涂施工工藝后，脫模效果有明顯改善，模板面板不沾灰漿，混凝土掉粉現象也有所改善，新拆下的模板面板光潔度保持良好。且水溶性脫模劑在澆筑過程中方便模板附近振搗氣泡的排出，提升混凝土外觀質量。

3）采取冗余補縫措施，實現動態管控。通過在不同的施工階段和模板接縫反饋情況下，采取多重補縫措施，提升了模板拼縫效果，確保混凝土澆筑時不漏漿（見圖3）。

圖3 過程決策程序圖（PDPC 法）

實施結果表明：模板填縫質量得到顯著提升，根絕了澆筑過程漏漿情況。

8 效果檢查

通過各項對策的實施，檢查進水塔 10 個單元的混凝土外觀質量情況，進水塔混凝土外觀缺陷率由活動前的 17 ‰ 降低至 3.3 ‰，圓滿達成并超過預期目標。“混凝土麻面”的癥結所占比率，也由活動前的 72.3 % 下降至 2.4 %，混凝土外觀質量得到了明顯提升。

9 結語

通過采用覆膜膠合板替代原木配板，采用水溶性脫模劑噴涂施工工藝以及冗余補縫措施，改良了烏東德水電站左岸進水塔混凝土外觀缺陷率由 17 ‰ 降低至 3.3 ‰，提升了進水塔混凝土施工質量。QC 小組對本次活動成果在烏東德左岸電站進水塔進行全面推廣應用，整體成效均達到預期目標，進水塔混凝土外觀缺陷率的降低，有效地節省了施工處理用時和返工造成的人力、材料損耗，節約了施工成本，取得了良好的經濟、社會效益。Q