现场型建筑QC地铁小半径曲线始发盾构隧道质量控制

1、小半径曲线始发盾构隧道质量控制QC小组名称： 盾构隧道曲线始发 QC小组单位名称：建筑集团有限公司编制日期： 二00 年 月 日小半径曲线始发盾构隧道质量控制建筑集团有限公司发布人：刘某职务：QC小组组长一、前言盾构始发是隧道盾构法施工的一大关键环节，也是盾构法施工隧道的难点之一。始发的成败将对隧道施工质量、进度、安全、工期及经济效益产生决定性的影响。而 曲线始发更是难中之难，重中之重，尤其是小于R500m勺曲线始发，一直是盾构施工 界的一大禁地，无论是设计，还是施工都在尽力避免。本工程的R400m勺小半径曲线 盾构始发在北京是首次，在国内外也较罕见。我公司承建的某站某某站区间盾构隧 道小半径

2、曲线始发项目取得了很好的效果。二、工程概况本工程为地铁1号线某站某某站区间隧道，位于市区，线路走向基本为由东向 北，南起于市区某站盾构工作井，北至某车站，工程内容包括左、右线盾构工作井； 左、右线盾构法区间隧道；两个联络通道及泵房。右线区间隧道全长为1333m左线区间隧道全长为1366m。曲线段线路最小曲线半径为400m，最大半径为2000m，隧道 结构顶面覆土厚度9.514.5m。三、QC小组简介1、小组概况及简介表1小组名称盾构隧道曲线始发QC小组小组注册编号课题登记号小组年检编号课题名称小半径曲线始发盾构隧道质量控制课题类型现场型注册日期201年7月1日活动时间201.07.01 201

3、.11.1活动次数8次小组成员平均受QC教育40学时出勤率96%小组成员共计6人，最大45岁，最小23岁，平均年龄29岁。小组以专职技术人员为骨 干，辅以1名现场操作人员。序号姓名性别学历职务职称小组职务1刘某分公司总工高级工程师组长2陈某技术员助理工程师副组长3戴某生产副经理工程师副组长4封某质量/资料员助理工程师组员5张某盾构推进手助理工程师组员6滕某管片拼装手组员制表人：陈某制表日期：201年7月5日2、小组活动安排及有关规定1）小组活动每半月一次，每次活动均要有记录；2）定期对小组成员进行专业知识讲座及有关质量控制的培训、辅导；3）小组成员跟踪检查，发现问题及时反映、处理，检查要有记录

4、；4）小组成员严格按公司三合一贯标要求建立的质量、环境、职业健康安全一体化 管理体系运行。认真执行质量手册、程序文件及作业指导书的有关要 求。四、选题理由选题理由制图人：陈某制图日期：201年7月5日五、情况调查本工程的R400mfi勺小半径曲线盾构始发在北京这是首次， 在国内外也较罕见。无 先例和经验借鉴。同时借鉴广州、上海及北京等地先期盾构隧道施工经验， 对盾构始 发时易出现的问题进行了调查、收集和总结。见下表：盾构曲线始发成型隧道主要质量因素调查表表2序号因素检查点数合格点数不合格点数合格率（）1盾构始发轴线偏差1006238622盾构始发高程偏差100955953负环管片的设置5045

5、5904反力架的设置50464925始发推力计算100722872合计4003208080制表人：陈某制表日期：201年7月15日盾构曲线始发成型隧道质量影响因素统计表序号因素频数(点)频率(%)累计频率(%)1盾构始发轴线偏差3847.547.52始发推力计算283582.53盾构始发高程偏差56.2588.754负环管片的设置56.25955反力架的设置45100合计80100制表人：陈某制表日期：201年7月15日根据以上因素统计表，作如下排列图今频数(点)累计频率(%)区区区%_75盾构始发始发推力计算轴线偏差盾构始发负环管片反力架的设置高程偏差的设置第17页共13页图1盾构曲线始发成

6、型隧道影响质量因素排列图制表人：陈某制表日期：201年7月15日可以总结出：影响盾构始发段成型隧道质量的主要问题是盾构始发轴线偏差（盾构座定位不合理）和始发推力计算（取值）。针对这两个问题，QC小组制定专项方案， 落实到专人负责，重点控制，确保盾构小半径曲线始发成型隧道的施工质量。六、活动目标1、QC小组活动的目标盾构始发轴线偏差合格率由活动前的 62%|高到85%始发推力计算合格率由活 动前的72%!高到90%整体允许偏差值合格率由活动前的 80%1高到92%通过QC小组的活动，对盾构始发各项技术参数指标进行优化，确保本工程成型 隧道的质量和安全。2、实现活动目标的可行性论证2.1有利条件1

7、）本工程为集团除地铁1号线实验段以外的第一个地铁盾构工程，确定为公司 重点工程，集团公司各级部门将对大量的技术等方面进行大力支持。2） 公司已通过“三合一”管理体系认证，体系运转正常，程序文件质量手 册等可操作性强。3）QC小组成员文化层次、实践经验及理论知识都得到互补，是活动目标实现 的可靠保证。4）本小组成员有一半进行过相关工程的施工经验，在北京是最早接触地铁盾构 的人员，为实现活动目标的重要条件。2.2不利条件施工难度大，工程任务紧，科技含量高。特别是对于小半径曲线始发盾构隧道质 量的控制需要投入大量的人力和物力，而且盾构始发轴线偏差和始发推力计算控制一 直是盾构施工的难题。2.3结论综

8、合以上条件，QC小组成员认为：经过成员的严谨思维，严格管理，制定得力 措施，加强过程控制及内部沟通，该目标能够实现。七、原因分析我们小组成员通过人员分工，各施工部位全程监控，进行小组主题活动讨论会, 及时分析出现二衬混凝土实体质量的原因，总结如下图：教育培训少运输路况不好挖出材料没有及时清运机械设备与隧道规格不匹配始发推力计算不准土质条件与地质报告不符丁气候恶劣,过热或过冷盾构反力装置不能 满足施工要求管理人员检查督促不严格 管理人员责任心不强施工人员质量意识淡薄心不强盾构推力取值偏大、 偏小设备维修更新改进不及时管理人员责任心不强设备规格不齐全，故障较多施工现场作业面狭小盾构始发轴线偏差始发

9、推力计算偏差图2 盾构始发轴线偏差始发推力计算偏差因果分析图制表人：陈某制表日期：201年7月15日八、要因确认根据上述因果分析图，我们小组召开会议，对各末端因素进行了认真的分析， 要因确认如下：要因确认表表4序 号末端因素确认内容确认方法确认人要因 确认1教育、培训少施工人员质量意识淡薄。调查分析刘某2管理人员责 任心不强管理人员检查督促不严格。现场调查陈某 戴某始发推力计算不准。调查分析刘某机械设备与隧道规格不匹配，推力不够。调查分析陈某 戴某设备维修更新改进不及时，设备规格不齐全，故障较 多。调查分析刘某戴某3土质条件与 地质报告不 符施工后，盾构掘进后，发现土质条件与地质报告反映 的不

10、相同，有差异。调查分析刘某 戴某非要因4运输路况不 好挖出的材料没有及时清运。现场调查戴某非要因5盾构推力取 值偏大、偏小盾构推力计算值与实际值有偏大（偏小）的情况，增加费用，费工费料。调查分析刘某戴某6盾构反力装 置不能满足 施工要求施工中，盾构掘进速度慢，遇到坚硬土质掘进不进 去，反力小，不能满足施工要求。调查分析刘某 陈某7施工现场作 业面狭小给施工造成困难，特别是对于始发轴线偏差的控制。调查分析陈某 戴某非要因8气候恶劣，过 热或过冷盾构掘进造成困难，很难保证施工质量和进度。调查分析周刚非要因要因制表人：陈某制表日期：201年7月16日从上表可以看出，影响盾构始发轴线偏差始发推力计算偏

11、差的要因有以下四个方面:教育、培训少；管理人员责任心不强；-盾构推力取值偏大、偏小；盾构反力装置不能满足施工要求；九、制定对策根据施工过程中易出现的问题，QC小组召开研讨会议，研究对策，落实到人, 制定有针对性的措施。措施责任表表5序号因素实施对策目标措施地点完成时间责任人1教育、培训少对职工进行 专业知识、验 收规范的学全体职工树 立精品意识， 受教育率1.定期进行教 育、培训，并针对 教育、培训的内项目 会议室现场201.7.25刘某习、培训，力口 强技术交底。100%。容进行考核。2.召开现场技术 交底会、提升施 工水平。2管理人员 责任心不 强明确管理人 员职责范围， 制定奖惩措 施。

12、树立完善的 监督检查制 度，问题整改率 100%签订责任状项目 会议室现场201.7.25刘某戴某3盾构推力 取值偏大、 偏小盾构推力取 值正确。提供合理盾 构推力，提供 反力架设计 依据结合盾构设计计 算及相关工程始 发时实际值进行 分析取值现场201.7.30刘某戴某4盾构反力 装置提供 满足施工 要求盾构反力装 置要满足施 工要求。解决反力架 变形过大及 一次成功问 题设计合理、经济 的反力架及负环管片型式现场201.7.30刘某 陈某制表人：陈某制表日期：201年7月20日十、组织实施1、完善组织管理体系，根据工程特点，结合公司管理体系，建立如下网络体制:2、进行盾构始发施工各项关键施

13、工参数的优化和核实，制定出专项施工方案， 对基座安装、反力架及隧道纠偏进行重点考虑。1)基座安装盾构始发时其铰接角度为零，盾构中心轴线位于隧道设计中心线的外侧，即处于 盾构始发路径的延长线上，与始发洞门斜交呈 85度夹角；其坡度与隧道设计坡度一 致，即24%o。但比设计高程抬高了 15mm现场相片：基座安装盾构组装完成盾构工作井盾构机始发 隧道中心线设计中 心线基座及反力架在竖井中位置暗挖隧 道边线2)反力架设计现场反力架与盾构关系负环管片全部采用闭环管片，并对负环管片实行立体加固，确保负环管片能够稳 定可靠地将盾构推进时的巨大反力传递给反力架。由于反力架受力面与后侧数据二衬 结构不平行，同时

14、左右两侧不能对称布置（图反力架俯视图），必须进行加强处理， 受力面形成整体框架，并与竖井二衬两侧及底部预埋钢板焊牢（图反力架正面）；后侧斜撑亦对整体框架进行均匀支撑（图反力架斜撑预埋件）。反力架斜撑预埋件1作ICl 11横梁1反力架I横梁21立柱1立柱2反力架正面反力架俯视图盾构离开始发基座前基本沿预定始发路径直线前进，必要时可通过对推进千斤顶 的选择来对盾构姿态作微量调整，在此期间盾构须切割洞门加固体，以慢速、低压为 推进原则，以确保盾构姿态的稳定。经计算在盾构工作井盾构始发处土压力为 O.IIMpa,加固段推进时土压由0逐渐增至O.IIMPa左右，盾构机出加固区前，为克服地层土体强度的突变

15、，防止地面沉降过大，必须将土压力的设定值逐渐提高到 0.14MPa并根据地面监测反馈的信息对土压力设定值及时做出调整。盾构推进速度 控制在5mm/min以内，刀盘转速控制在0.5r/min。b、盾构离开基座前姿态控制盾尾离开基座后，盾构已处于相对自由的状态，一般通过盾构推进千斤顶的合理 选用来调整盾构姿态，必要时可同时使用铰接功能来调整， 以使盾构逐步沿隧道设计 轴线推进。由于盾构在曲线段施工时具有一定的盾尾“离心”现象，尤其是 R400m 的小半径曲线段更为明显，刀尖一般宜向内偏离设计轴线20mm左右。30环以前盾构推进速度宜控制在30mm/min以内，刀盘转速控制在1r/min以下，以后盾

16、构推进速度 可逐步提高至在4060mm/min刀盘转速控制在11.2r/min。土压稳定在0.10.15 Mpa期间需加强地面监控量测和隧道施工的人工复核测量，并据此及时调整各项参 数通过技术攻关后，盾构始发轴线偏差合格率由活动前的 62勉高到了 88.6%;始 发推力计算合格率由活动前的72%§高到92.3%;整体允许偏差值合格率由活动前的 80%§高到 92.6%。通过QC小组的活动，对盾构始发各项技术参数指标进行优化，确保了本工程成 型隧道的质量和安全。十二、总结和今后打算1成绩：注重应用科学管理，主动进行技 术创新，提高了活动实效，各阶段决策处都能 以理论结合实际的分析数据作为依据，具有科 学性，进一步提高了小组成员分析问题、解决 问题、自主创新和团体协作的能力。现场管片堆放隧道内水平运输管片拼装R400曲线段根据业主委托的专业测量单位的检测结果，本工程小半径、