降低盾构施工管片拼装质量不合格率QC成果

降低盾构施工管片拼装质量不合格率QC成果中铁港航局三公司昆明轨道交通首期工程项目经理部昆明市轨道交通首期工程小王家营站～呈贡北站发表人：李刚1/17/2023

我是中铁港航局三公司的一名员工，我们这次带来的QC成果是“降低盾构施工管片拼装质量不合格率”，我是QC小组成员李刚，下面这位是我同事，同时也是QC小组成员何安国。现在我先简要的介绍下地铁、盾构机、管片的关系。随着城市的日益发展，地铁已经成为城市建设的主要项目，地铁施工主要包括：车站、区间和高架。盾构机是用于区间施工的大型机械，而管片是区间成型隧道的最重要也是必要的材料，管片拼装的过程是在盾构机内进行的。

各位尊敬的评委、QC同仁，大家好！主要内容一、工程概况及课题背景二、小组概况三、选题理由四、现状调查五、设定目标六、目标可行性分析七、原因分析八、确定要因九、制定对策（对策表）十、实施对策十一、检查效果十二、制定巩固措施十三、总结和下一步打算汇报内容分13部分预祝本次质量管理小组代表会议取得圆满成功1、工程概况及课题背景

本课题是以我项目部【昆明轨道交通首期工程小王家营站～呈贡北站盾构区间】工程为背景设定，工程总造价约2.36亿元，工程总工期700天：2009年12月21日～2011年11月20日。盾构区间分左、右线掘进，左线盾构掘进长度2618.413m，左线共2196环；右线盾构掘进长度2618.796m，右线共2183环。区间内设有1座中间风井和3座联络通道。

工程概况及课题背景现场管片堆放情况

隧道衬砌采用预制钢筋混凝土管片,管片采用错缝拼装，每环管片由6块组成（即1块封顶块+2相邻块+3标准块），管片幅宽1.2m，管片厚度为350mm，内径5500mm，外径6200mm，管片楔形量37.2mm。盾构施工管片拼装的过程是由下至上，最后拼装封顶块的。盾构每掘进一环的长度立即拼装一环管片的位置。洞内管片拼装过程施工总平面布置

盾构始发明挖段位置1号联络通道2号联络通道中间风井3号联络通道呈贡北站盾构到达2、小组概况成立QC活动小组

我项目部组织相关人员于2010年12月成立了“降低盾构施工管片拼装质量不合格率QC活动小组”。小组名称降低盾构施工管片拼装质量不合格率QC活动小组成立时间2010.12课题名称降低盾构施工管片拼装质量不合格率课题类型现场型组长方有忠活动时间2011.02.18-2011.10.30注册时间2010.12小组成员8人注册号2012-J-3-2小组活动频率1月至少1次TQC教育时间36h以上小组成员及相关情况编号姓名性别年龄组内职务职称（务）学历TQC（接受教育时间）h01方有忠男42组长项目经理本科48h02谭伟生男32副组长总工本科48h03陈立波男29组员工程部部长本科48h04温源强男26组员工程部副部长大专48h05巫永龙男32组员副总工大专48h06李刚男27组员助工本科48h07徐贵林男42组员实验室主任大专48h08何安国男26组员助工大专48h3、选题理由管片拼拼装允允许偏偏差满满足规规范《《盾构构法隧隧道施施工与与验收收规范范》GB50446-2008规规定。。选题理理由理由一管片拼拼装质质量直直接影影响成成型隧隧道的的质量量。理由二4、现现状调调查QC小小组于于2011.02.23日对对小呈呈区间间中的的500环环已拼拼装管管片进进行检检查，，管片片拼装装质量量的外外观弊弊病主主要体体现在在以下下4个个方面面：1）错错台；；2））管片片张角角；3）管管片渗渗漏；；4））管片片破碎碎。下下表为为500环环管片片拼装装质量量统计计结果果：管片错台管片张角管片错台管片渗漏现状调调查管片质量现状统计结果掘进环数合格环数超标环数不合格率500环472285.6%现状不合格管片拼装质量统计表序号原因总数（环）频数（环）频率累计频率01错台282071.4%71.4%02张角310.7%82.1%03破碎310.7%92.8%04渗漏27.2%100%

从饼状图中可以看出，影响管片拼装质量不合格率的主要症结为管片错台。5、设设定目目标目标：：管片拼拼装质质量不不合格格率≤≤3%。5、设设定目目标5.6%3%6、目目标可可行性性分析析经过计计算，，解决决主要要症结结“管管片错错台””的65%即可可完成成管片片拼装装质量量≤3%的的目标标。具具体计计算过过程如如下：：α/500=0.3，则则α=15环，，扣除除管片片张角角、破破碎、、渗漏漏的情情况，，500环环内允允许管管片错错台的的环数数为7环，，β=（20-7））/20=0.65。（（注：：规范范《盾盾构法法隧道道施工工与验验收规规范》》GB50446-2008规定定相邻邻管片片的径径向错错台≤≤5mm，，相邻邻管片片的环环向错错台≤≤6m。））故降低低管片片拼装装质量量不合合格率率≤3%的的目标标是可可以完完成的的。6、目目标可可行性性分析析7、分分析原原因人机料法环管片拼拼装错错台分析原原因因果分析法末端因素未制定并实施培训计划通过原原因分分析可可知扣扣除重重复的的末端端因素素后，，影响响管片片错台台的7个末末端因因素为为：测量操作不规范盾构机检查、保养制度不完善技术交底不及时，针对性补强未进行试验配比选择浆液最佳配合比未进行材料进场抽检地质详勘不准确、未进行地质补堪作业8、确确定要要因具体的的要因因验证证过程程验证一一：未未制定定并实实施培培训计计划。。确认标标准：：1））培训训参与与率100%；；2））培训训合格格率100%。。确认方方法：：实际际调查查确认人人：方方有忠忠确认过过程：：由于于盾构构施工工在我我单位位属于于新的的领域域类施施工，，经验验较少少，2011年年03月01日日之前前，均均未有有详细细的培培训计计划。。结论：：是要要因。。具体的的要因因验证证过程程验证二二：测测量操操作不不规范范。确认标标准：：1））仪器器操作作符合合规范范要求求2））测量量结果果符合合规范范要求求。确认方方法：：现场场确认认、资资料检检查确认人人：谭谭伟生生、陈陈立波波、温温源强强确认过过程：：2011年年03月01日日至2011年年03月10日日，由由QC小组组副组组长谭谭伟生生，小小组成成员陈陈立波波、温温源强强对之之前的的测量量资料料进行行复核核检查查，并并现场场查看看测量量人员员仪器器的使使用情情况。。检查查结果果显示示：测测量人人员对对测量量仪器器操作作规范范，复复核使使用要要求；；测量量结果果98%复复核规规范要要求。。结论：不是是要因。具体的要因因验证过程程验证三：盾盾构机检查查、保养制制度不完善善。确认标准：：有详细的的检查、保保养制度，，并且检查查、保养记记录完整。。确认方法：：查看文件件确认人：巫巫永龙、何何安国确认过程：：2011年年03月02日至2011年年03月05日，由由QC小组组成员巫永永龙、何安安国对之前前的盾构机机检查、保保养制度进进行查证，，经查证，，有详细的的盾构机检检查、保养养制度。对对盾构机检检查、保养养记录进行行复核检查查，检查结结果显示：：相关资料料完整，具具备可查性性。结论：不是是要因。具体的要因因验证过程程验证四：技技术交底不不及时、针针对性不强强。确认标准：：有相关技技术交底内内容，并且且交底及时时，针对性性强。确认方法：：查看文件件确认人：谭谭伟生、陈陈立波、温温源强、李李刚确认过程：：2011年年03月08日至2011年年03月12日，由由QC小组组副组长谭谭伟生、小小组成员陈陈立波、温温源强、李李刚对之前前的相关技技术交底进进行查证，，经查证，，有关的技技术交底内内容存在不不及时、针针对性不强强的问题，，技术交底底情况直接接影响盾构构的掘进施施工，从而而影响管片片的拼装质质量。结论：是要要因。具体的要因因验证过程程验证五：未未进行试验验配比选择择浆液最佳佳配合比。。确认标准：：确定最佳佳配合比。。确认方法：：现场验证证确认人：徐徐贵林确认过程：：2011年年03月15日至2011年年03月18日，由由QC小组组组员徐贵贵林将浆液液配合比资资料与拼装装错台的管管片数量进进行统计，，统计结果果显示浆液液稠度、粘粘度会直接接影响管片片的拼装质质量。结论：是要要因。具体的要因因验证过程程验证六：未未进行材料料进场抽检检。确认标准：：有相关技技术交底内内容，并且且交底及时时，针对性性强。确认方法：：施工现场场确认人：谭谭伟生、徐徐贵林确认过程：：2011年年03月10日至2011年年03月15日，由由QC小组组副组长谭谭伟生、小小组成员徐徐贵林对每每天进入施施工场地的的各类材料料进行抽检检，抽检结结果显示：：各类材料料符合设计计及规范要要求达标率率均在98%以上。。结论：不是是要因。具体的要因因验证过程程验证七：地地质详勘不不准确，未未进行地质质补堪作业业。确认标准：：地质补堪堪、详勘结结果必须大大致相同。。确认方法：：查看文件件确认人：李李刚、温源源强确认过程：：2011年年03月13日至2011年年03月15日，由由QC小组组成员温源源强、李刚刚对地质补补堪结果与与详堪结果果进行比较较，比较结结果显示：：水文地质质情况基本本相同，可可以指导施施工。结论：不是是要因。要因一：未制定并实实施培训计计划。要因二：技术交底不不及时，针针对性不强强。要因三：未进行试验验配比选择择浆液最佳佳配合比。。9、制定对对策对策表序号要因对策目标措施地点时间负责人1未制定并实施培训计划。1）制定培训计划；2）派年轻的操作手去有相关盾构施工经验的单位学习。1）全方位的掌握盾构施工技术。2）考试成绩通过率100%。1）每周二、周六由丰富经验的师傅进行统一的培训，并制定考核计划；2）派年轻的盾构司机去沈阳地铁学习。施工现场2011.03.02方有忠、谭伟生、巫永龙2技术交底不及时，针对性不强及时下发技术交底；2）向有丰富经验的老师傅请教并在培训在努力学习相关的知识。通过及时的和针对性较强的技术交底以减小作业人员的操作失误、缩短盾构长时间停机。通过记录施工日志的方法全面掌握施工动态，及时下发交底；2）技术人员参与周二、周六的培训课程。施工现场2011.03.13谭伟生、巫永龙、陈立波3未进行试验配比选择浆液最佳配合比试验配比。浆液有很好的和易性、流动性等特点。1）制定多组配合比；2）选择最佳浆液配合比。施工现场2011.03.19谭伟生、徐贵林10、实施施对策对策实施内容

由组长方有忠牵头，从2011年03月开始，由巫永龙每周二、六对盾构机操作手进行相关的技能培训，并由巫永龙定期的对操作手进行考核工作；由副组长谭伟生确定去沈阳、咸阳标段参观、学习的人员名单，做到切实的提高盾构操作手的技术能力，全方位的掌握盾构机的施工技术。在2011.07.15日，把从3月份开始每个月进行一次的施工人员问卷得分和现场实际操作得分进行了统计，统计结果显示成良好的发展趋势，每个月都有较大的提高，到7月份已经能达到平均分95分以上。对策实施一一要因一：未未制定并实实施培训计计划。序号时间项目活动后（平均得分）13月操作手的理论知识能力774月825月876月927月9623月操作手现场操作得分754月815月866月927月97结论：分目目标实现。。对策实施内容1）由QC小组组员何安国从2011年03月14日开始，每日对施工现场的情况以施工日志的形式详细描述。2）由副组长谭伟生（技术负责人）亲自把关，对盾构施工中更换刀具、拆除负环管片、二次注浆、管片防水、盾构纠偏施工工序进行技术交底工作。其中更换刀具、拆除负环管片、管片防水主要是规范程序，盾构纠偏以及二次注浆的具体措施如下：<1>盾构纠偏的主要措施如下：①在掘进过程中随时注意滚角的变化,及时根据盾构机的滚角值调整刀盘的转动方向；②根据各段地质情况对各项掘进参数进行调整；③在纠偏过程中,掘进速度要放慢,并且要注意避免纠偏时由于单侧千斤顶受力过大对管片造成的破损；对策实施内容④尽量选择合理的管片类型,避免认为因素对盾构机姿态造成过大的影响,严格管片拼装质量,避免因此而引起的对盾构机姿态的调整；⑤在纠偏时,要密切注意盾构机的姿态、管片的选型及盾尾的间隙等,盾尾与管片四周的间隙要均匀；⑥当盾构机偏离设计轴线较大时,不得猛纠猛调,避免往相反方向纠偏过大。<2>二次注浆的主要措施如下：①最大注浆压力不大于2.5bar；②注浆饱满，注浆量控制在每环5.0～5.5m3；③二次注浆采用间歇式注浆的方法，即在保证不超过最大注浆压力2.5bar的情况下，多次注浆以保证注浆量，注浆过程应保证连续性。对策实施二二要因二：技技术交底不不及时，针针对性不强强。实施对策前后更换刀具影响盾构机的停机时长序号项目活动前活动后1拆除负环停机的时长（天）117实施对策前后更换刀具影响盾构机的停机时长序号项目活动前活动后1换刀停机的时长（天）74实施对策前后盾构纠偏作业的正确率对比情况序号项目活动前活动后150环的纠偏正确率42482100环的纠偏正确率83953正确率（%）83.595.5实施对策前后二次注浆压力与注浆压力的对比情况序号项目活动前活动后150环的注浆压力与注浆量3.5bar/4.2m32.3bar/5.1m32100环的注浆压力与注浆量3.7bar/4.3m32.2bar/5.2m33检查结果注浆压力不超过2.5bar，注浆量饱满。结论：分目目标实现。。对策实施内容由组长方有忠牵头，2011年03月，组员徐贵林（实验室主任）对浆液情况进行了解并试验对比。下表为浆液试用的三种配合比：对策实施三三要因三：未未进行试验验配比选择择浆液最佳佳配合比。。编号水泥砂粉煤灰膨润土水011506728088525021266733688525032106735088525经试验比较，表中第2项为本标段的最佳浆液配合比。实施对策前后选用浆液配合比影响管片质量的频率序号项目活动前活动后150环中受影响的管片环数602100环中受影响的管片环数14011、检查查效果对盾构施工工管片拼装装质量不合合格率的效效果检查由由QC小组组组长方有有忠带头组组织，QC小组成员员全部参加加。抽查数数据以及相相关的数据据整理由QC小组成成员温源强强负责。下表为QC小组成成员对左、、右线盾构构施工管片片质量进行行了10次次的检查核核实结果：：“第1、、2次检查查：2011年08月01日日、02日日；第3、、4次检查查：2011年08月15日日、16日日；第5、、6次检查查：2011年08月28日日、29日日；第7、、8次检查查：2011年09月15日日、16日日；第9、、10次检检查：2011年09月24日、25日”。10、检查查效果活动前5.9%目标值3%活动后达到2.3%完成设定目目标值！QC小组活动后管片拼装质量检查检查时间部位实测环数合格环数检查人08月01日右线551QC小组所有成员08月02日左线60208月15日左线48108月16日右线57208月28日右线44008月29日左线49109月15日右线52109月16日左线60209月24日右线48009月25日左线542总计抽查总环数527不合格环数12不合格率2.3%成型隧道展展示12、制定定巩固措施施把所有改进进的有效措措施纳入我我项目部《《盾构施工工质量要求求》。见下下表：类别内容盾构施工负责人完成时间盾构管片拼装质量控制要求①对盾构机操作人员进行定期的培训、考试；②在施工过程中，对盾构的纠偏工作制定具体的纠偏措施③在盾构施工中，浆液配合比应采取多试验选择的办法，选出最佳浆液配合比。④二次注浆的方法采用间歇式注浆。《盾构施工质量要求》谭伟生巫永龙陈立波2011.11