QC高质量论文- 研究隧道拱顶下沉测 量的新方法

1、研究隧道拱顶下沉测量的新方法中铁一局广州地铁六号线七标QC小组研究隧道拱顶下沉测量的新方法1、 工程概况一德路站概况一德路站为广州地铁六号线第9个车站，周边商业繁华，建筑物密集，且多为20世纪40年代修建的骑楼，基础为木头桩，大多已经朽烂。车站站台分为左右线两条暗挖隧道，中部通过4条联络通道连接。施工时通过右线施工竖井下到作业面，采用台阶法钻爆施工。 制图：刘铁民 时间：07年11月10日工程特点制图：张立宇 时间：07年11月11一德路车站毗邻珠江，隧道开挖断面的微风化泥质粉砂岩裂隙发育，且隧道工作面在地下26米深处。因此隧道内的作业环境存在温度高，湿度高，且滴水较为严重的特点，所以部分最新

2、的电子测量手段无法适用。隧道根据新奥法施工的原理，必需及时有效的收集监测数据，尤其是隧道内的拱顶下沉数据，为隧道施工的安全以及工程的设计变更提供有力的保障。一德路站隧道初支施做后的高度为8.67米（标准断面），9.84米（扩大断面），按照传统监测方法，需要将皮尺顶端挂环挂到这个高度，这个问题不易解决。一德路站隧道初支施做完毕后，隧道内的拱顶下沉点将多达30个，监测工作量十分大。监测方式及目的制图：孙鑫辉 时间：07年11月15日隧道内拱顶下沉，传统方法为将皮尺挂环挂到拱顶下沉测量钩上，利用水准仪，测量高程来得到拱顶高程数值。此种方法将皮尺挂环挂上监测钩这一步骤耗时太长，24个监测点，耗时接近4

3、个小时，效率低。拱顶下沉数值的作用在于当拱顶下沉变化速率较快时，有可能隧道施工就面临着拱顶坍塌的危险。当拱顶下沉累计量过大时，则需要更改隧道初支支护参数来加强支护，保证后期施工安全。因此监测数据要求及时，准确。2、 QC小组简介小组成员名单三、选择课题由于以下四点原因，我们选择以研究隧道拱顶下沉测量的新方法为课题。第一 及时，准确的确定隧道拱顶下沉值关系到隧道施工及上部各建筑物的安全。第二 传统方法测量效率低，需要监测仪器多，需要提高效率。第三 隧道施工环境复杂，影响因素多，需要提高自身的适应性。第四 测量基本原则要求必需准确。四、设定课题目标小组将提高拱顶下沉监测效率，及时提供有效监测数据设

4、定为课题目标。目标值 分为以下5个方面：第一 每个点在5分钟内获得监测数据第二 双检制复核误差小于3mm第三 符合测量器具环境变形要求第四 方法易用性调查通过率80第五 小于项目单项成本500元小组成员通过小组会议对目标能否实现进行了可行性分析，我们具有以下四点有利因素：第一 项目部聘用了专业从事监测工作的罗劲鸿专家做为顾问第二 有较多从事过监测工作的小组成员，具有丰富的监测工作经验。第三 QC小组成员，具有较强的事业心和责任感第四 公司领导对该项目十分重视，提供了大量的支持因此，大家认为有上级领导的支持，通过QC小组全体成员共同努力，设定目标及目标值一定可以实现。五、提出方案、选定最佳方案通

5、过小组会议，大家采用头脑风爆法集思广益，提出了以下五种方案。方案一：传统的长杆挂皮尺，水准仪测量方法方案二：使用塔尺，倒转塔尺抵住拱顶下沉勾，手扶塔尺用水准仪测量方案三：在拱顶下沉勾上贴全站仪反光片，使用全站仪测量高程方案四：购买7米长塔尺，将塔尺顶端加装吊钩，采用水准仪测量方案五：采用埋设纤维光传感器，自动化测量的方法针对以上五种方案，分析论证各自的优缺点，从速度、双检制误差、适应性、易用性、成本5个方面进行评估、选定。制表：刘铁民 时间：07年11月19日小组成员除了通过会议方式选定最佳方案之外，还通过试验得出以下数据。（方案五价格过于昂贵，无法采购，不纳入本次试验。）通过24个点的连续监

6、测，四种方案耗时如下：方案一 240分钟 方案二230分钟 方案三 156分钟 方案四116分钟。通过对3个固定点（相对不沉降试验点）的监测，双检制复核误差数据如下：方案一 2mm 方案二 15mm 方案三 23mm 方案四 1.5mm通过以上研究，小组成员一致同意方案四为最佳方案。六、预测分析可能存在的不利因素、确定对策小组成员又通过“头脑风暴法”，针对方案四，从“塔尺的购买改造及现场使用”着手，预测分析可能存在的不利因素。整个方法的进行步骤为：7米塔尺的选购塔尺的改造新方法的使用数据的收集计算双检制复核其准确性针对这些步骤，小组成员提出以下问题：制表：刘铁民 时间：07年11月28日根据5

7、W1H原则，小组成员制定实施对策如下：制表：孙鑫辉 时间：07年11月127日七 对策实施实施一 对改造后塔尺进行隧道施工环境模拟试验，确定合适改造方式初步改造方式是将塔尺顶端硬塑料盖帽卸下，钻孔固定10mm带钩膨胀螺栓后，使用万能胶将盖帽粘回塔尺顶端。测量挂钩上的刻度线与塔尺上刻度线的距离初值，然后挂在试验室内挂钩上，恒温（35度）恒湿（相对湿度80）条件下悬挂2天时间，再测量两刻度之间的距离。发现此种改造方式两刻度间距离变化达到了4mm。改进后改造方式是在硬塑料盖帽上直接使用铆钉枪将盖帽与铝合金塔尺用铆钉固定住。然后测量挂钩上的刻度线与塔尺上刻度线的距离初值，再挂在试验室内挂钩上，恒温（3

8、5度）恒湿（相对湿度80）条件下悬挂2天时间，测量两刻度之间的距离。发现此种改造方式两刻度间距离无变化，因此符合测量规范10mm带钩膨胀螺栓按照钢材的弹性模量为2.06×10e5MPa，因此在隧道施工环境中2公斤塔尺挂上后的重力变形可忽略不计。铝合金塔尺为国家标定仪器，铝合金的弹性模量为0.7×10e5MPa，所以在隧道施工环境中的自身重力变形可忽略不计实施二 进行易用性调查制表：李永飞 时间：07年11月25日针对此方法按照易用性调查原则制定了该方法的易用性调查表，针对测量水平初级、高级两种层次的人员共15人进行了调查问卷。调查结果如下：实施三 进行试验测量，且召开小组会

9、议讨论规则制定首先通过3次试验测量发现，我们的监测速度全部达到了目标值要求。其次 我们也发现一些方法使用规则上的漏洞，造成一些歧义，得到以下几个问题。问题一：台阶法施工部分区域高度正好不够塔尺展开，无法到达固定卡槽位置，如何测量？问题二：部分洞顶下沉钩搭设时方向不定，带钩塔尺挂上后，导致尺面与水准仪观测方向平行，影响测量？问题三：由于隧道喷射混凝土施工，部分拱顶下沉钩上带有部分喷射渣料，如何解决？针对这些方法使用规则上的问题，小组成员通过会议形成了，新方法的使用规则一文。实施四 制作专用记录表格格式及电子版计算表格针对新方法，我们制作了相应的专用记录表表格及电子版计算表格，进一步完善了方法。新

10、方法在公司海珠广场站隧道内使用的情况八 效果检查1 课题设定目标值检查制表：李永飞 时间：07年11月30日提高拱顶下沉监测效率，及时提供有效监测数据的目标完全实现！2经济效益新方法的研制，极大的节省了拱顶下沉监测所需时间。对比24个点的监测，传统方法需要240分钟，新方法只需要116分钟。解放了生产力，为项目的安全生产及生产进度提供了有力的保障。3社会效益1 该方法得到了公司总部的肯定。2 兄弟单位对此种方法专门来进行了，学习观摩。4无形效益QC小组召开会议，对对本次QC小组活动前后进行自我评价。制图：张立宇 时间：07年12月5日九 巩固措施 1、分公司范围内推广应用 2、经小组整理和总结后，编写出拱顶下沉监测的新方法上报公司。纳入企业工法中，在全公司范围内推广应用。 今后的体会及打算 小组成员体会到，在今后的工程施工中，将有许多问题会出现在