提高隧道工程盾构机掘进施工效率(全国电力QC二等奖)

提高盾构机掘进施工效率xx有限公司xxQC小组二零一x年x月目 录一、小组简介2二、实施背景3三、 选题情况分析5四、活动计划6五、原因分析7六、确定主要原因11七、要因确认13八、制定对策26九、对策实施28十、效果检查31十一、巩固措施33十二、总结与下一步打算34一、小组简介小组名称xx活动课题名称提高盾构机掘进施工效率注册时间201x年x月课题类型问题解决型课题活动程序活动次数36次出勤率100%小组成员情况姓名性别学历职务组内分工xx男本科组长组织活动、策划、分析xx男本科副组长方案实施x男本科督导现场调查与实施落实x男本科组员现场调查与实施落实XX男本科组员现场调查与实施落实小组获奖情况XX年，“XX”项目获得XX一等奖。XX年，获得“XX”荣誉称号。二、实施背景 1、扬州华电燃机配套220千伏送出工程为江苏省电力公司2017年重点工程，于2016年7月18日进行标准化开工，计划2017年9月底完成停电送电。施工工期紧、任务重。2、本盾构隧道段工程位置：扬州华电燃机配套220千伏送出工程电缆土建工程2标段位于扬州市邗江区，线路从老友谊路西侧Y1盾构隧道始发井开始，向西南至江平东路南侧的绿化带后转向西（其转弯半径为200m），沿江平东路南侧绿化带至扬州金圆化工设备公司西侧Y2盾构隧道接收井。隧道为单线区间，隧道外径3.5m，内径3m，隧道全长529.6m（其中Y1始发井外尺寸长14.4m8.4m，Y2接收井外尺寸11.2m7.2m）。（见图1-1工程位置平面示意图） 图1-1 工程位置平面示意图3、盾构隧道5月18日盾构机始发，要求8月28日盾构隧道贯通。由于本工程要求9月30日送电，留给后续电缆支架安装、电缆展放施工、电缆接头制作以及隧道内弱电监控安装的时间只有32天（9月30日当天不算）。 4、为了确保本工程9月30日完成送电，适当减轻后续作业的时间压力，各级领导要求盾构隧道贯通时间提前一周，务必在8月21日前贯通。综上所述，为提高电力隧道盾构机掘进施工效率，特成立本QC小组进行攻关。 3、 选题情况分析提高电力隧道工程盾构机掘进施工效率选定课题上级要求：建设单位要求本工程盾构隧道贯通时间从原来的8月28日，提前一周到8月21日前贯通；盾构机掘进速度必须从现在5.9环/天提高至7.06环/天。目前盾构机每天24小时施工，正常掘进时间15小时，调整维修时间9小时左右，每天掘进5.9环；经计算分析，如果每正常掘进时间增加3小时以上，每天掘进速度就能达到7.08环，达到目标要求。四、活动计划表4-1:2017年QC活动计划表 时间 进程 项目七月上旬七月中旬七月下旬八月上旬八月中旬八月下旬P选择课题现状调查设定目标原因分析要因确认制定对策D对策实施C效果检查A巩固措施总结回顾 制表人：XX 时间：2017年7月8日 计划时间： 实际时间：五、原因分析课题选定后，我们QC小组对扬州华电燃机配套220千伏送出工程在2017年5月18日至2017年7月16日时间段盾构隧道施工情况进行了调查分析，经过统计相关资料，对施工进度的调查结果汇总：序号时间段推进环数（环）掘进阶段15/185/2719试掘进阶段25/286/0632试掘进阶段36/076/1642试掘进阶段46/176/2657正常掘进阶段56/277/0659正常掘进阶段67/077/1661正常掘进阶段合计270表5-1 扬州华电燃机配套220千伏送出工程施工记录表正常掘进速度=正常掘进阶段的掘进环数/正常掘进施工天数=177/30=5.9环/天目标掘进速度=剩余环数/施工天数=233/33=7.06环/天通过对施工日进度的数据分析，我们发现，扬州华电燃机配套220千伏送出工程正常掘进阶段每天推进5.9环，剩余工程量233环（平均每天需完成7.06环），按现在进度不能满足工期要求，于是我们对每日施工记录进行进一步剖析，并将影响盾构机掘进工作时间的因素分析如下：序号时间段推进环数（环）操作人员延误的时间（小时）设备故障率高延误的时间（小时）垂直水平运输耗时长延误的时间（小时）材料配件供应不足延误的时间（小时）其他原因延误的时间（小时）累计耽误工作量（环)15/185/271901813301125/286/06322171541436/076/16420201012746/176/26573161551356/277/06592191631367/077/166101314412合计270环7h103h83h20h6h30环制表人：XX 时间：2017年7月16日由上表统计，各因素影响盾构机掘进时间如下：表5-2 盾构机掘进施工效率影响因素频率统计表影响因素停工时间百分数（%）累积百分数（%）设备故障率高103h47.03%47.03%垂直水平运输耗时长83h37.9%84.93%材料配件供应不足20h9.13%94.06%操作人员失误7h3.2%97.26%其他6h2.74%100%合计219h100%-制表人：XX 时间：2017年7月16日97.26%根据频数统计表，绘制出排列图，如图5-1所示94.06%100% 84.93% 47.03% 操作人员失误其他材料配件供应不足垂直水平运输耗时长设备故障率高 制表人：XX 时间：2017年7月16日图5-1 影响盾构机掘进施工效率因素排列图由表5-1、表5-2和图5-1可以看出：设备故障率高、垂直水平运输耗时长这两个因素占比为84.93%，所以：设备故障率高和垂直水平运输耗时长是造成盾构机掘进效率低的症结所在 结论六、确定主要原因经过现状调查， 针对设备故障率高、垂直水平运输耗时长两个主要症结，本QC小组全体成员于2017年07月17日在项目管理中心会议室召开专题会议，采用关联图分析工具从（人、机、料、法、环）五个角度，对两个症结进行层层分析，分析结果图如图所示：制表人：XX 时间：2017年7月17日图6-1末端因素关联图从图6-1中得到以下十五个末端因素：1、 工人对现场作业环境不熟2、 管理人员不足3、 现场布置不合理4、 人员未按规范操作5、盾构机调整皮带时间过长6、轨道安装误差大7、修理不及时8、台车水平及垂直运输时间消耗过长9、未定期对盾构机进行保养维护现场管理不合理10、现场管理不合理11、技术员、盾构司机培训不足12、技术交底不及时到位13、厂家运送管片慢14、材料计划上报不及时15、隧道轴线偏差测量慢七、要因确认 1、制定要因确认计划表小组成员分析了15个末端因素，经过“要因确定”，明确三项主要因素。表7-1 要因确认计划表序号末端原因确认方法确认人确认时间1工人对现场作业环境不熟调查分析XX、XX2017年7月18日2管理人员不足调查分析现场验证XX、XX2017年7月18日3现场布置不合理调查分析XX、XX2017年7月18日4人员未按规范操作调查分析现场验证XX、XX2017年7月18日5盾构机调整皮带时间过长调查分析XX、XX2017年7月18日6轨道安装误差大调查分析现场验证XX、XX2017年7月18日7修理不及时调查分析现场验证XX、XX2017年7月18日8台车水平及垂直运输时间消耗过长调查分析现场验证XX、XX2017年7月18日9未定期对盾构机进行保养维护调查分析XX、XX2017年7月18日10现场管理不合理调查分析XX、XX2017年7月18日11技术员、盾构司机培训不足调查分析现场验证XX、XX2017年7月18日12技术交底不及时到位调查分析现场验证XX、XX2017年7月18日13厂家运送管片慢调查分析XX、XX2017年7月18日14材料计划上报不及时调查分析XX、XX2017年7月18日15隧道轴线偏差测量慢调查分析现场验证XX、XX2017年7月18日2、要因确认过程本QC小组分工对影响盾构施工效率的因素进行了研究，针对所有末端因素根据标准明确、确认内容、确认方法、日期和确认人。我们对以上15个末端因素逐一现场调查作出如下分析，从中找出主要因素： 末端因素1工人对现场作业环境不熟确认日期2017年7月18日确认地点施工项目部确认人XX、XX确认内容 对现场工人进行考核评价确认方法现场验证验证过程QC小组成员XX、XX针对现场问题对现场工人进行抽查考核，检查结果如下：考核人员一班带班长工人1工人2工人3工人4工人5工人6得分97929192919389考核人员二班带班长工人7工人8工人9工人10工人11工人12得分95859190868088大多数工人对于现场较为熟悉。结论非要因末端因素2管理人员不足确认日期2017年7月18日确认地点施工现场确认人XX、XX确认内容 检查现场管理人员配置是否满足要求确认方法现场验证验证过程 本小组成员XX、XX检查了现场管理人员配备，并与施工项目部报审的管理人员清单进行对比，得出结论：施工单位现场管理人员配置满足要求。结论非要因末端因素3现场布置不合理确认日期2017年7月18日确认地点项目部确认人XX、XX确认内容 场地布置是否最大限度满足施工需要确认方法调查分析、现场验证验证过程施工现场参照施工单位报审的施工组织设计中的平面布置图进行布置，施工场地满足施工需要。结论非要因末端因素4人员未按规范操作确认日期2017年7月18日确认地点施工项目部确认人XX、XX确认内容 是否了解并遵守相关操作规程确认方法调查分析验证过程查看现场管片运输作业人员是否定期进行交底，管片拼装作业工人是否进行拼装规程岗前培训。经核实现场交底记录及岗前培训记录齐全。结论非要因末端因素5盾构机调整皮带时间过长确认日期2017年7月18日确认地点施工项目部确认人XX、XX确认内容 检查施工项目部在盾构机转弯过程中调整皮带耗时确认方法调查分析验证过程 QC小组对本工程的转弯段盾构机皮带调整时间进行了检查：施工单位皮带调整时间统计表序号环号耗费时长（h）1784.12823.83863.54894.25934.16974.0我们对转弯过程中的6次皮带调整进行了跟踪检查，发现调整螺旋出土皮带时间占总的掘进时间比例过大,对运输时间影响较大。结论要因末端因素6轨道安装误差大确认日期2017年7月18日确认地点施工现场确认人XX、XX确认内容 对隧道内轨道进行现场测量验证确认方法调查分析、现场验证验证过程经验证调查现场轨道安装误差控制在5mm之内，满足施工要求结论非要因末端因素7修理不及时确认日期2017年7月18日确认地点项目部确认人XX、XX确认内容 设备出现故障后维修人员是否第一时间到达现场确认方法调查分析验证过程现场共出现过4次机械或设备故障，维修人员均能准时到达现场。结论非要因末端因素8台车水平及垂直运输时间消耗过长确认日期2017年7月18日确认地点施工现场及材料站确认人XX、XX确认内容 记录每一环台车水平和垂直运输时间确认方法调查分析、现场验证验证过程QC小组对盾构机掘进时台车运输时间进行统计台车运输时间统计表日期运输次数耗费时长（min）7月9日1215min12=180min7月10日1315min13=195min7月11日1215min12=180min7月12日1415min14=210min7月13日1315min13=195min7月14日1215min12=180min我们对台车运输时间进行统计分析，发现如果合理安排运输顺序和协调好运输时信息沟通，每次运输时间能缩短5min左右，每日运输总时间能缩短60-70min。因此认为每次15min耗时过长。结论要因末端因素9未定期对盾构机进行保养维护确认日期2017年7月18日确认地点施工现场及材料站确认人XX、XX确认内容 是否定期对设备保养情况进行检查确认方法调查分析、现场验证验证过程查阅施工维修保养记录，发现基本按照要求做了相应记录，且每周不定时的抽查发现机械设备一般是3天保养1次，保养情况良好，降低了机械设备的故障率。结论非要因末端因素10现场管理不合理确认日期2017年7月18日确认地点施工现场确认人XX、XX确认内容 人员、机械的利用率是否达到90%以上，各项工序是否衔接紧密确认方法调查分析、现场验证验证过程现场基本不存在窝工现象，施工项目部管理人员能够到岗到位，保持现场良好的秩序。结论非要因末端因素11技术员、盾构司机培训不足确认日期2017年7月18日确认地点项目部确认人XX、XX确认内容 每项工序对所有技术人员培训时间不低于8个小时确认方法调查分析验证过程主要成员都是专业技术过硬、施工经验非常丰富的老技术员，虽有2位是新手，但经过每项工序不低于8个小时的培训后，现都已熟悉了每道工序的施工工艺及相关规范，能独立的指导施工结论非要因末端因素12技术交底不及时到位确认日期2017年7月18日确认地点项目部、施工现场确认人XX、XX确认内容 检查施工项目部交底记录确认方法调查分析验证过程 对现场2个班组的交底记录进行检查，现场交底记录及时、齐全。结论非要因末端因素13材料计划上报不及时确认日期2017年7月18日确认地点项目部、施工现场确认人XX、XX确认内容 检查施工项目部管片螺栓分批次进场是否存在由于材料进场不及时导致窝工的情况确认方法调查分析验证过程 对现场管片、螺栓等材料进场进行统计，材料计划上报及时。结论非要因末端因素14厂家运送管片慢确认日期2017年7月18日确认地点项目部、施工现场确认人XX、XX确认内容 厂家运输管片能否满足工程连续施工需要确认方法调查分析验证过程 对进场管片进行跟踪管理，现场管片进场后需要进行防水胶条粘贴，牢固后方能进行管片拼装，厂家运送管片基本满足工程要求。结论非要因末端因素15隧道轴线偏差测量慢确认日期2017年7月18日确认地点施工现场确认人XX、XX确认内容 隧道轴线偏差测量时间确认方法调查分析、现场验证验证过程QC小组对盾构机轴线偏差测量时间进行统计，由于本工程隧道转弯半径达到200米，盾构机轴线偏差测量时间较长。盾构机轴线偏差测量时间统计表日期环号耗费时长（小时）6月09日626.5小时6月15日908.1小时6月23日1327.5小时6月30日1516.8小时7月06日2087.6小时7月15日2627.9小时0结论要因八、制定对策要因确认后，我们QC小组召开专题会议，小组成员通过讨论分析，针对各项要因制定了详细的对策措施，责任落实到专人，做到各司其职，各尽其能，如表所示：表9-1 要因对策及分工确认表序号要因对策目标措施实施地点实施时间负责人1盾构机调整皮带时间过长改进调整皮带的方法，并安排专人进行调整每次皮带调整时间在1.5h之内完成1、联合施工项目部人员，研究调整皮带的重点难点步骤。对调整皮带的方法进行改进。2、严格控制每环推进速度及方向，及时调整皮带托辊角度防止皮带卡死。项目部2017.07- 2017.08XX2台车水平及垂直运输时间消耗过长合理安排运输顺序和确保运输时信息沟通顺畅。 降低单次运输时间，争取由统计器统计前15分钟/次，降低为10分钟/次。1、确保井上、井下、盾构机头处三处运输人员沟通顺畅。2、合理安排好运输顺序，提前做好运输准备工作，合理压缩运输时间。作业现场2017.07- 2017.08XX3隧道轴线偏差测量慢根据本工程实际情况，改进隧道轴线偏差测量方法降低单词隧道抽线偏差测量时间30%1、 在不影响施工的前提下，提前做好测量准备。2、 增加弯道处测量仪器。3、 增加一组测量人员，24小时两班倒进行隧道轴线偏差测量工作。作业现场2017.07- 2017.08XX九、对策实施（一）、实施对策 1：改进调整皮带的方法，并安排专人进行调整。（1）联合施工项目部人员，研究调整皮带的重点难点步骤。对调整皮带的方法进行改进。2017年6月15日监理项目部人员联合施工项目部技术人员召开专题会。附专题会照片：经研究，调整皮带重点步骤在于隧道轴线与盾构机轴线的偏差量测量。此前施工单位人员通过个人经验尝试进行缓慢的尝试调整，所谓磨刀不误砍柴工，目前要求施工单位事先进行测量后再进行调整，大大提高了调整皮带机的效率。（2）严格控制每环推进速度及方向，及时调整皮带托辊角度防止皮带卡死。 施工队伍共两个班组，每个班组确定2个人进行专门的监控和调整。既提高了调整皮带试件的关注度，又增加了施工人员的熟练度。（二）、实施对策2：合理压缩台车运输时间。 （1）QC小组对之前一周时间台车运输工作所消耗的时间进行统计，见表9-1调整前台车运输时间统计表9-1日期运输次数耗费时长（min）7月9日1215min12=180min7月10日1315min13=195min7月11日1215min12=180min7月12日1415min14=210min7月13日1315min13=195min7月14日1215min12=180min（2） 统计完成后，QC小组成员组织召开专题会议，对台车运输问题进行讨论，最后对压缩台车运输时间方法总结如下：合理安排运输顺序和确保运输时信息沟通顺畅；加强现场管理人员协调控制，避免出现协调不到位导致台车延误的情况；增加一个电池组，避免因供电原因导致延误的情况；监理人员要求严格按照措施执行并进行检查，形成记录：调整后台车运输时间统计表9-2日期运输次数耗费时长（min）7月20日1411min14=154min7月21日1310min13=130min7月22日1311min13=143min7月23日1210min12=120min7月24日149.5min14=133min7月25日1310.5min13=136.5min（三）、实施对策3：针对隧道轴线偏差测量慢，改进隧道轴线偏差测量方法。组织召开专题会议，针对隧道轴线偏差测量慢的问题进行讨论，集思广议制定优化建议，并讨论建议可行性，最后与会人员，总结出以下几点：在不影响施工的前提下，提前做好测量准备。增加弯道处测量仪器设备。增加一组测量人员，24小时两班轮换进行隧道轴线偏差测量工作。9-3调整后轴线偏差测量时间统计表日期环号耗费时长（min）7月19日2855.2小时7月21日2955.7小时7月23日3055.5小时十、效果检查1、目标值检查（1） 通过专题会的开展，施工人员改进了方法，并安排专人进行皮带调整。从原先的平均每次4小时缩短至平均每次2.5小时，达到了该对策实施的效果。（2） 通过合理安排台车运输，调整后单次台车运输时间从15分钟降低为10分钟左右，总体台车运输时间每天节约1小时至1.5小时。（3） 通过