[QC成果]降低长隧道施工粉尘含量

1、中国水利水电第五工程局有限公司二分局隧道粉尘QC小组降低长隧道施工粉尘含量目 录七 要因确认八 制定对策九 实施对策十 效果检查十一 巩固措施十二 总结打算一 工程概况二 小组简介三 选题理由四 现状调查五 确定目标六 原因分析一、工程概况新建川藏铁路成都至雅安段站前工程CYZQ-标段，位于四川省雅安市境内。本标起点里程：D1K111+477.82，终点里程：D3K138+020，线路长度25.907km。主要分为路基工程、桥梁工程、隧道、框架涵、站场工程。其中隧道4座、特大桥4座、大桥12座、中桥1座、站场2座、框架涵39座、地道3座、渡槽2座中，中标合同金额11.76亿元。金鸡关二号隧道按

2、旅客列车设计行车速度160公里客货共线（开行普通货物列车）双线隧道设计，基本线距为4.2m。洞内采用重型轨道碎石道床，铺设型轨枕（2.6m）及60kg/m钢轨，轨道结构高度766mm。起止桩号：D3K134+426D3K136+165，长1739m。全隧除D3K134+426D3K465、D3K136+130D3K+165明洞段采用明挖法施工，设置明洞衬砌外，其余段落均采用暗挖法，设置复合式衬砌。由于金鸡关二号隧道施工面多，长度较长，施工粉尘量大，降尘效果直接关系到现场生产人员的身体健康 ，影响到施工安全和生产进度。二、小组简介活动课题降低长隧道施工粉尘含量小组名称二分局川藏铁路成雅段隧道粉尘

3、QC小组注册时间2015.04.08成员人数7人课题类型现场型活动时间2015.04-12QC学习时间90小时序号姓名性别学历职务/职称组内职务组内分工1游关军男本科总工程师/高级工程师组长指挥协调决策2杨中坤男本科安质部主任/中级工程师副组长组织实施及技术主管3杨 杰男专科工程管理部主任/工程师组 员技术攻关4高祎天男专科技术员组 员现场实施5毛 祥男专科技术员组 员现场实施6李国凯男专科操作工人组 员现场实施7何付丽女本科资料员组 员资料整理QC小组成员简介计划 ： 实施：制表人：何付丽 制表日期：2015年04月10日QC小组活动计划表三、选题理由小组选定课题降低长隧道施工粉尘含量规范标

4、准、职业健康要求铁路隧道工程施工技术指南-TZ 204-2008 要求粉尘容许浓度，每立方米空气中含有10%以上的游离二氧化硅的粉尘不得大于2mg；每立方米空气中含有10%以下的游离二氧化硅的矿物性粉尘不得大于4mg。因此，每立方空气中含有游离二氧化硅粉尘总量不大于6mg。现场施工实际经检测，隧道作业面连续2个月粉尘普遍超标，部分地段超过标准要求2倍以上。且随着隧道掘进的加深，该问题日益突出。图3-1 制图人：何付丽 制图日期：2015年4月30日四、现状调查 2015年5月1日至5月20日，针对长隧道施工粉尘质量控制，QC小组成员对隧道内不同时段，进行了现场检测，并对粉尘源的分布时段进行了统

5、计整理，绘制了统计图表：制表人：何付丽 制表日期：2015年5月20日序号施工时段检查人粉尘含量(mg)累计粉尘含量(mg)百分比(%)累计百分比（%）A初期支护毛 祥12.212.267.867.8B爆破开挖毛 祥2.614.814.482.2C仰拱开挖高祎天1.816.610.092.2D仰拱填充高祎天1.017.65.697.8E二衬高祎天、毛祥0.4182.2100 隧道施工粉尘含量调查表 表4-1图4-1：隧道施工粉尘含量排列图制图人：高祎天 制图日期：2015年5月20日 从排列图中可以看出，“隧道初期支护”时段的累计粉尘含量达到12.2mg，占所有时段总数的67.8%，是影响隧道

6、施工粉尘含量超标的症结所在。 为确保隧道施工时的施工粉尘的浓度要求，小组对调查的数据进行分析，从而“爆破开挖”是在爆破后经过通风排烟，检查人员才能进入工作面，经检查确无不安全因素后，工作人员才能进入下一道工序施工。可以看出“初期支护”这一时段的解决程度对施工粉尘浓度控制起到决定性的作用，小组在施工难度及现状情况的基础上，经过多次讨论，认为将“初期支护”这一时段粉尘浓度降低，长隧道施工粉尘浓度在允许浓度范围内是而合理的，经过计算，将这一时段粉尘浓度降尘90%时，粉尘浓度为：12.2*（1-67.8%*90%）=4.75mg。五、确定目标 小组成员通过对上述调查结果的讨论和研究，并根据规范要求，确

7、定了以下目标：控制关键时段游离二氧化硅粉尘总量不大于5.0mg。图5-1：小组活动目标柱状图制图人：高祎天 制图日期：2015年5月28日六、原因分析 根据现场调查结果，QC小组多次召开小组会议，围绕“隧道初期支护粉尘含量较高”这一关键问题，小组成员采用“头脑风暴法”，分别从人、机、料、法、环、测六个方面进行原因分析，绘制了因果图如下：制图人：何付丽 制图日期：2015年6月5日通过因果图分析，最后得出末端因素10个： (1)未按规定配备喷射人员。 (2)未建立质量责任制度。 (3)设备选型不合理。 (4)通风时间不足。 (5)未安装消烟器。 (6)维修保养不及时。 (7)未及时洒水。 (8)

8、喷射距离过大。 (9)施工用水浑浊度高。 (10)检测工具少。七、要因确认造成长隧道施工粉尘含量超标的末端因素共有10条，QC小组针对这10条末端因素制订了要因确认计划表，明确了要因确认内容、确认方法、判别标准、责任人和完成时间。 制表人：何付丽 制表日期：2015年6月6日编号末端因素确认内容确认方法判别标准负责人时间1未按规定配备喷射人员喷射人员数量现场调查每个作业工地配置5人高祎天毛 祥2015.6.72未建立质量责任制度是否建立健全质量责任制度调查分析质量责任制度100%执行杨中坤高祎天2015.6.83设备选型不合理通风机型号及功率现场调查功率不小于2*100KW杨 杰高祎天2015

9、.6.74通风时间不足通风时间查看记录每次循环不小于4小时杨中坤高祎天2015.6.105未安装消烟器有无消烟器现场调查每台必须配置杨中坤2015.6.96维修保养不及时检查维修保养记录查看记录维修保养计划杨中坤高祎天2015.6.147未及时洒水有无洒水现场调查路面保持湿润杨中坤2015.6.158喷射距离过大喷射距离是否合适现场调查喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m毛 祥杨 杰2015.6.189施工用水浑浊度高浑浊度现场测试小于5mg/l杨中坤高祎天2015.6.2010检测工具少是否配备足够检测设备现场查看每个作业工地必须配备杨中坤2015.6.20要因确认计划表 7-1确认1：未按规

10、定配备喷射人员确认内容：按照作业指导书要求检查现场配备喷射人员数量确认过程：小组成员高祎天对现场施工人员进行现场调查，检查结果每个作业工地均配置了5名喷射人员，符合人员配备要求。非要因QC小组成员根据要因确认计划表中的责任分工，分别深入现场，通过现场调查、测试、调查分析等方法对末端因素进行逐一确认。确认2：未建立质量责任制度确认内容：是否建立健全质量责任制度确认过程：小组成员杨中坤对质量管理制度进行调查分析，项目部已建立健全质量责任制度，并严格按要求执行。非要因确认3：设备选型不合理确认内容：核实通风机型号及功率确认过程：小组成员杨杰、高祎天对隧道通风设备型号及功率进行了调查，核实所有设备型号

11、均与方案设计相符。图8-2 制图人： 何付丽 制图时间：2015年 6 月 7日非要因确认5：未安装消烟器确认内容：有无消烟器确认过程：小组成员杨中坤2015年6月9日对隧道装运设备进行了现场验证，核实所有设备均按要求配置了消烟器。结论：非要因确认4：通风时间不足确认内容：通风时间不足确认过程：小组成员杨中坤、高祎天2015年6月查看了2015年3月至6月施工循环记录，确认通风作业正常，每循环通风时间大于4小时。结论：非要因确认6：维修保养不及时确认内容：检查维修保养情况确认过程：小组成员杨中坤、高祎天2015年6月14日查看了设备维修保养记录，维修保养按每周维修保养计划进行，维修保养及时。结

12、论：非要因确认7：未及时洒水确认内容：有无洒水确认过程：小组成员杨中坤2015年6月，对各作业面进行了现场调查，发现现场粉尘沉积，作业面地面粉尘厚度达到2mm以上，通道口最为严重，隧道路面干燥，冲洗不及时，在通风、行车、作业中粉尘漂浮、扩散，加大了粉尘控制难度，造成粉尘量再次增加。图8-3 隧道路面干燥 制图人： 何付丽 制图时间：2015年 6 月 16日要因确认8：喷射距离过大确认内容：按照作业指导书要求检查现场喷射距离是否合适确认过程：小组成员杨中坤2015年6月，对现场湿喷机喷射距离进行检测，经现场检测湿喷机喷射距离平均为2.12m。喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接

13、近90，以使得获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m；喷嘴应连续、缓慢做横向环形移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向4060cm，高1520cm；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70。如果喷嘴与受喷面的角度过小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷射混凝土的质量。图8-4 制图人： 何付丽 制图时间：2015年 6 月 15日要因确认9：施工用水浑浊度高确认内容：检测施工用水浑浊度确认过程：小组成员杨中坤、高祎天2015年6月20日对施工用水进行了取样检测，所有施工用水均采用从出口附近打井抽水，另外在

14、隧道出口洞顶合适位置修建一座200m水池经二次沉淀后使用，检测值分别为：4.7mg/l、3.8mg/l、4.5mg/l，小于控制值5.0mg/l 。结论：非要因确认10：检测工具少确认内容：是否配备足够检测设备确认过程：小组成员杨中坤2015年6月20日对现场检测设备进行查看，现场配备有粉尘监测报警器，粉尘含量过高，设备会自动报警，隧道粉尘含量得到有效控制。结论：非要因 1、未及时洒水 2、喷射距离过大 经过对10条末端因素逐一确认，QC小组最终确认了2条要因：八、制定对策（一）提出并确定对策 2015年6月22日，针对已经确认的每一条要因，多角度的提出对策并进行综合分析、评价、比较，确定最优

15、方案。制定了以下对策分析评价表（表8-1）。 对策分析评价表 表8-1 制表人：何付丽 制表时间：2015年6月30要 因对 策对策分析是否选用未及时洒水 对策1：专人监控洒水处理。由专人负责隧道路面洒水处理，保持路面湿润。可进行运输过程控制，施工简便，效果显著。宜采用对策2：隧道洞内每50m左右设置一冲洗用水接口，定期冲洗路面；在通道口设置洗车槽，减少行走设备的灰尘。优点：减少了劳动力缺点：费用增加，不能对运输全过程进行监控，资源浪费。不采用喷射距离过大对策1：指定专人现场盯控优点：可对喷射混凝土全过程进行监控。缺点：人员浪费，现场施工人员增加。效果不显著。不采用对策2：加强对现场施工人员（

16、喷射工）进行技术交底操作方便，效率高，效果好，宜执行。宜采用（二）制定对策计划表 针对确定的对策，QC小组按照“5W1H”原则编制了对策表，设定了对策目标，提出了实现对策主要措施，明确了实施地点、完成时间和责任人。对策计划表 表8-2制表人：何付丽 制表日期：2015年7月18日序号要 因对 策目 标措 施地点完成时间负责人1未及时洒水指定专人对隧道路面及时进行洒水处理隧道路面保持湿润对现场要求定人、定时间；明确清扫及冲洗频率，至少每天进行1次；保持路面湿润，减少运输过程中的扬尘。隧道行车道2015.78月杨中坤高祎天2喷射距离过大采取有效措施加强现场施工人员技术交底喷射时使喷嘴与受喷面间保持

17、适当距离，喷射角度尽可能接近90，喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m对隧道施工人员进行技术交底；对被交底人员进行考试、考评。各作业面2015.78月毛 祥杨 杰九、实施对策实施一：指定专人对隧道路面及时进行洒水处理2015年7月8月由杨中坤负责督导现场施工作业，高祎天负责监控现场洒水处理。1、对现场要求定人、定时间；2015年7月25日由杨中坤负责督导现场施工作业人员对隧道行车道及洞口道路段进行洒水处理，使路面保持润湿；在渣土外运时减小在行车作业中粉尘漂浮、扩散，严格控制粉尘含量的增加。2、明确清扫及冲洗频率，至少每天进行1次；由现场施工人员负责对路面进行洒水，并要及时清扫和冲洗，保持路面湿润

18、。3、保持路面湿润，减少运输过程中的扬尘；在运输过程中始终保持路面湿润，减少运输过程中的扬尘，避免粉尘含量的增加。现场洒水车洒水，减少扬尘隧道形象隧道路面湿润照片实施效果验证：通过简单的监控手段，保证了现场粉尘含量的有效控制。在隧道施工过程中，隧道路面保持湿润并无积尘，达到预期目标。实施二：采取有效措施加强现场施工人员技术交底2015年7月8月由杨杰负责对现场施工人员进行技术交底，毛祥负责对被交底人员进行考核、考评。1、对隧道施工人员进行技术交底施工管理人员技术交底施工作业人员技术交底2、对被交底人员进行考试、考评被交底人员考试实施效果验证：通过加强现场施工人员技术交底，使得现场施工人员掌握喷

19、嘴与受喷面之间保持适当距离，混凝土表面平整，回弹量小，有效的控制了粉尘含量的再次增加。喷射混凝土平整照片十、效果检查1、与实施前的现状对比对策实施完成后，小组成员再次对金鸡关二号隧道各作业时段进行了现场粉尘含量测定，最粉尘含量为3.8mg，对检测出的粉尘含量绘制了调查表、排列图如下： 活动前调查粉尘含量调查表 表10-1制表人：何付丽 制表日期：2015年08月25日活动后调查粉尘含量调查表 表10-2制表人：何付丽 制表日期：2015年08月25日调查时段初期支护爆破开挖仰拱开挖仰拱填充二衬最高粉尘含量（mg）12.22.61.81.00.4调查时段初期支护爆破开挖仰拱开挖仰拱填充二衬最高粉

20、尘含量（mg）3.82.01.40.50.3图10-3 对策实施前后粉尘含量排列图制图人：何付丽 制表日期：2015年08月25日 对比对策实施前后粉尘含量排列图可知，“初期支护时段粉尘含量较高”这一症结问题，已从实施前的“关键少数”，成为实施后的“次要多数”，说明小组活动的改进措施有效，现状取得了较好的改善。 2、与目标对比 2015年9月对现场各施工段检查，初期支护时段粉尘含量达到3.8mg，低于活动前制定的目标值5.0mg。小组活动目标得以实现。图10-4 活动前后粉尘含量对比图制图人：何付丽 制表日期：2015年9月5日我们的目标实现啦！3、效益评价（1）经济效益通过QC小组活动，实现

21、了课题目标，极大提高了施工效率，措施实施主要采用隧道洞内施工采用洒水和控制喷射距离，不额外增加费用，极大地节省了传统通风排烟费用；同时能有效的对洞内机械设备（如通风机等）起到防尘保护的作用，节约了设备检修费用，节约费用折算成米达1392元/米。每循环施工中节约作业时间，有效提高劳动效率，加快施工进度，促进作业循环。节约了空压机、通风机等台班，较传统作业方式节约机械台班费、设备检修费用：1000m隧道开挖支护节约通风台班费：3487.7（10003）=116.26万元1000m隧道开挖、出碴功效节约：687.4（10003）=22.91万元节约费用折算成米为：1392元/米（2）社会效益通过QC

22、小组活动，加强技术措施、严格把关、提高施工质量，受到监理单位和主管部门的认可，提高的公司的信誉。方案实施后洞内空气得到净化，洞内温度也有效降低，超过监理考核指标，获得了监理及同行业的高度赞赏！中国水电五局就是棒！ 通过QC小组活动，小组成员在团队协作精神、解决问题的信心，尤其是技术攻关能力方面有了很大的提高。1、标准化 我们总结了一套降低隧道施工粉尘含量的方法，将消烟降尘系统作业规范化，并将其写入隧道施工要点卡片，并纳入项目部隧道施工标准化作业卡控范畴，于2015年9月20日实施。 十一、巩固措施2、巩固期效果跟踪检查（1）施工过程中现场施工员和质检员严格监督作业队按隧道施工要点卡片的要求进行操作，使施工全过