基于风险管理的高强超高层混凝土研发与质量控制

邹钢

摘要：本文基于风险管理的要点及方法，结合天津滨海新区诺德英蓝工程，通过对项目技术需求及产品研发流程的分析，探讨高强超高层泵送混凝土研发要点及施工工艺。

关键词：风险管理;鱼骨图;风险清单;风险评估;高强;超高层泵送

前言

风险管理作为一种控制风险的管理方法，可以有效的对各种风险进行管理，有利于企业做出正确决策，有利于保护企业资产的安全与完整，有利于实现企业的经营活动目标。

天津市滨海于家堡金融商务区是滨海新区的核心地标型建筑群，中铁建工承建的诺德英蓝项目，巨型柱施工是其项目的施工难点。本文通过风险管理的方法，找出其混凝土施工需求的要点、难点，以制定合理的措施，保证工程顺利完成。

一、为什么要用风险管理的方法进行搅拌站研发及质控管理

混凝土产品品种众多，性能和品质要求繁杂，客户需求多种多样。混凝土产品品质和性能受多因素影响，配合比、原材料差异、天气变化、运输距离、道路状况、搅拌站设备类型、运输设备类型、泵送设备类型、施工工艺、施工部位、施工养护、员工责任心等。

二、用风险管理方法浅析高强超高层混凝土研发与质控

1.诺德英蓝工程简介

工程概况：

该工程为一栋高端写字楼，本工程地下4层，地上63层，

建筑高度为299.45m。

地下建筑面积：38436m2，

地上建筑面积：174446m2，

总建筑面积：212882m2。

主楼采用：巨型柱+剪力墙核心筒+伸臂桁架结构体系，主楼楼面采用：钢梁+压型钢模板组合楼盖。裙楼采用：钢筋混凝土框架结构+局部钢柱、钢桁架结构体系。

2.巨型柱介绍

巨型柱采用型钢与钢筋混凝土的劲性构件

巨型柱尺寸：    3500*2500mm

一次性浇筑高度：5000mm

混凝土强度等级：C70

泵送最高高度：  300m

水平输送距离：  150m

3.企业研发与质量控制流程

客户需求—需求转化—配合比初步设计—试配—配合比验证—配合比—过程控制—混凝土后过程控制—客户满意。

4.由混凝土生产特点分析需求转化的风险

产品性能转化

客户需求的分析：

施工单位信息：巨型柱混凝土强度等级C70，一次性浇筑的整块体积达到3500*2500*5000mm，钢筋密集，巨型柱建筑高度达到300m，水平泵送距离达到150m，如何将客户的信息用风险管理的方法转化为混凝土语言并将其风险点找出，下面将要讨论。

基于产品的分析，由以上客户的需求我们可以将此混凝土产品定义为高强、大体积、自密实、超高层泵送混凝土。

5.利用鱼骨图进行产品性能分析

基本风险点

技术性能转化风险：分为四大项 高强、自密实、大体积、超高层。风险点分别是：低水胶比、粘度大、流动性差，特殊配方设计、胶材用量高、特殊检测方法，结构尺寸大、有水化热要求、龄期60、90天，流动性、堵泵。

通过以上方法可以得出下面的基本风险点

技术要求输入风险：

技术需求采集风险、施工条件风险、混凝土成本要求变化风险。对应的风险点：没有有经验的技术人员参与、与客户沟通不充分、没有做详细记录，没有考虑高度变化、没有考虑养护条件变化、没有考虑大气环境变化，施工时间跨度大、原材料价格变化、楼层高成本变化、养护条件差成本上升。

原材料选择风险点：

强度没有达到要求、混凝土流动性差、产生温度裂缝、堵泵。

对应的风险点：水泥强度达不到要求、掺和料活性达不到要求，水泥及掺和料与外加剂适应性不好、硅灰或其他降粘掺和料使用不当、水泥或其他掺和料细度过细，选择水泥水化热大，石子粒形不好针片状多、砂过细含泥量大、外加剂保水保坍性不好。

设备选择风险点：

搅拌设备、运输设备、泵管。对应的风险点：搅拌机能力小、搅拌时间短，运输车装载量大、运输车搅拌罐不能快转、运输车内掉下的混凝土块，选择的泵管承压不足、过多的弯头、过多的直角回路、出泵车水平管过短、泵管接口不严漏浆。

6.风险点评估

通过对以上风险清单的分析以下内容对此工程施工存在高风险点

技术需求收集：有能力人员收集、考虑楼高、养护条件变化，成本变化

产品性能分析：强度保证、不允许温度裂缝、不堵泵、施工流畅

配方设计风险：高强度、低水化热、自密实、大流动性

原材料选择风险： 高强、低水化热水泥选择，低水化热掺和料选择，增强、降粘掺和料及外加剂选择。高强、级配合理、无有害颗粒、含泥量符合要求的砂石料

设备选择风险：搅拌设备：搅拌能力强，能连续供应、搅拌时间适当延长。

运输车：搅拌能力强，能快转搅拌罐

泵車：  足够动力，强大的泵送能力

泵管：抵抗高压的泵管

7.风险处理方案

通过以上综合分析我们需求转化的产品性能如下：

强度等级：  C70

混凝土类型：自密实大体积超高层泵送混凝土

水化热要求：低水化热混凝土

龄期要求：    60天

流动性要求：低粘度、大流动性.

具体指标要求：扩展度：660-755mm      含气量：2.0-3.0% ，倒提时间5秒以内考虑楼层变化，养护条件变化，配合比将分出至100米、至200米、至300不同的配合比以满足要求。

配方设计：按照自密实混凝土配方模型进行设计，采用低水化热材料，掺加硅灰等降粘掺和料，并且使用特殊高效减水剂实现降粘、大流动性要求，同时高层浇筑时，掺加特殊外加剂，使混凝土达到自养护功能，减少裂缝产生。

砂石要求：强度较好、颗粒级配合理、5-16mm连续级配含泥量低、针片状少的石子，强度较好、含泥量低、泥块含量低中砂

标准的选择：《自密实混凝土应用技术规程》JGJ/T283-2012

《大体积混凝土施工规范》      GB50496-2009

《高强混凝土应用技术规程》    JGJ/T281-2012

三、工程使用的配合比计算

经过实践验证的配合比

配合比各用量如下：单位（Kg）

水泥：340，矿粉：70，粉煤灰：110，硅灰：45，砂：780，细石：950，减水剂：8，水：160。各项技术指标满足要求。

四、结束语

1. 通过使用风险管理的方法，能够找出在高强超高层泵送混凝土需求输入及研发环节中的风险点，并可以针对风险点制定相应的管理措施，使风险降低或消除。

2.混凝土企业作为风险较高的企业，引入风险管理，可以降低风险成本，为企业健康发展保驾护航。

参考文献：

[1]郭延安.风险管理[J].清华大学出版社

[2]津滨海新区管委会. 2012天津新区发展情况报告.

[3]王玉棠.C80级高性能泵送混凝土的配制以及试验研究[J].混凝土，2000，128（6）：39-42

[4]罗世明，杨小华. C80高强高性能泵送混凝土研究与应用[J].混凝土，2009，236（6）：97-103