盾构姿态及管片拼装质量控制QC

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深圳地铁11号线BT11306标~松岗站区间管片拼装质量控制QC11号线BT11306标项目经理部1课题主要内容一.概况二.选题理由三.现状调查四.课题目标五.原因分析六.要因确认七.对策计划八.对策实施九.效果检查十.总结及今后打算2一、概况

1．工程概况

后亭站~松岗站区间位于宝安大道下方，两端车站均为地下两层岛式车站，线路整体呈南北走向，由后亭站始发，沿宝安大道前进，依次穿越茅洲河、广深高速公路桥、松岗河后进入松岗站。

隧道采用盾构法施工，为单圆盾构，盾构机外径6.28m，隧道采用6块管片错缝拼装而成，管片环宽1.5m，外径6.0m，厚度0.3m，隧道内径5.4m；隧道顶部覆土厚度11.5m～33.0m，隧道最大上坡坡率为16.7‰，最大下坡坡率5.7‰，变坡点采用圆曲线顺接，最小半径5000m；线路最小曲线半径830m，线间距12.0～20.3m。3一、概况2.小组概况4

根据国家《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999规定,管片在盾尾内拼装完成时，偏差宜控制为：高程和平面±50mm；每环相邻管片高差5mm，纵向相邻环管片高差6mm。

后松盾构右线于7月21日正式始发，盾构管片拼装后拖出盾尾时出现了管片错台、破损甚至连续破损的问题，最大错台达到22mm，为了攻克管片错台、破损这一难题，项目部专门成立了管片拼装质量控制QC小组,定“管片拼装质量控制”作为活动课题。二、选题理由5三、现状调查现场管片拼装存在的问题：1、管片拼装出现错台6三、现状调查

2、管片错台及破损7

2013年8月11日，QC小组成员对已施工的60环管片进行了详细的错台破损统计,并制成如下表格:

三、现状调查8三、现状调查9三、现状调查10三、现状调查11三、现状调查统计的60环管片中纵向错台大于6mm的有12环,大于10mm的有5环，破损管片5环，管片合格率为78.3%。12

严格控制每环相邻管片高差5mm，纵向相邻环管片高差6mm，减少管片破损情况发生，将管片合格率提高至95%以上。

四、课题目标13五、原因分析工程部多次组织盾构施工所有技术员、盾构司机、作业队拼装手召开管片拼装质量分析会，并邀请南方公司副总工盾构施工专家到现场进行技术指导，局盾构专家公司副总工程师邓能伟到项目部对管片拼装质量进行原因分析，并给项目部人员进行管片拼装质量控制进行培训。管片拼装质量分析会14五、原因分析1、管片错台原因分析

1）盾构姿态较差，盾尾间隙不均匀出现局部过小，管片拼装完成后再拖出盾尾时，由于盾尾间隙过小，盾尾刷保护块强制将管片向内压缩，导致管片错台。

2）管片选型不合理，导致盾构机与管片趋势不匹配。

3）管片螺栓未按要求进行复紧，导致管片失圆错台。

4）盾尾本身失圆也是可能导致管片错台的原因之一。15五、原因分析

2、管片破损原因分析

1）衬砌环接头面没有形成在同一平面上，在管片结

构中存在间隙，发生了大值弯矩，从而产生裂缝。

16五、原因分析

2）盾尾约束引起的裂缝问题

管片衬砌环的中心和盾构机的中心有偏移，由于盾构机方向和隧道的方向存在着偏离，无法充分保障盾尾的空隙，盾尾对管片提供了弯矩致使管片错台破损。17五、原因分析3）千斤顶推力引起的裂缝问题。推进过程中有与管片选型不合理或盾构姿态控制不合理，致使盾构机推进轴线与管片衬砌环的轴线间存在一定的夹角，造成千斤顶撑靴倾斜地作用在管片的接头面上，形成对管片块体的损伤。18六、要因确认确认一：盾构司机是否经验不足，导致盾构姿态控制较差确认方式调查分析标准从事盾构司机工作满一年以上，且操作符合规范

附表6-1人员因素2013年8月13日，针对已施工的60环管片错台情况进行分析，其中有6处系管片选型有误致使盾尾间隙过小所致。跟班技术员虽经过系统培训但实际接触盾构多为第一次,刚接手理论与实际结合不紧密。结论：此项为主要原因。确认二：跟班技术员判断失误，管片选型不合理确认方式调查分析标准根据盾构姿态、盾尾间隙、隧道曲线合理选型2013年8月12日，QC小组成员对已施工的60环跟单记录进行了详细调查分析，推进过程中高程和平面均在50mm以内，符合规范要求。结论：此项不是主要原因。人员因素

附表6-219六、要因确认

附表6-3人员因素2013年8月15日，现场检查管片拼装结果，在人为操作无误的情况下虽调整较困难但基本无错台情况。结论：此项不是主要原因。2013年8月14日，对管片拼装手组织了集体测试，考试平均成绩均在95分以上，管片拼装准确率达100%。结论：此项不是主要原因。机械因素

附表6-4确认三：管片拼装手操作是否符合规范确认方式考试加现场拼装考核标准考试成绩和现场操作均达标确认四：管片拼装机存在微调不灵敏的情况确认方式现场检查标准在人为操作无误的情况下拼装管片是否符合要求20六、要因确认

附表6-5机械因素2013年8月17日，查看全部20组油缸千斤顶撑靴旋转情况，有5组单缸存在旋转情况，斜顶至管片易导致管片面应力不均残生裂缝。结论：此项为主要原因。2013年8月16日，通过查看始发前的盾尾测量记录，横轴较竖轴长2cm，满足标准要求。结论：此项不是主要原因。方法因素

附表6-6确认四：盾尾失圆确认方式查看记录标准小于千分之5D确认六：千斤顶撑靴顶位不正确认方式现场检查标准撑靴边与管片内外边平行，不碰触弹性橡胶密封垫21六、要因确认

附表6-7方法因素2013年8月19日，对管片场各生产环节进行了突击检查，并随机挑选了一环管片进行了试拼试验，试拼后并未发现错台满足规范要求且每环管片进场都使用回弹仪测得强度基本满足50Mpa的设计要求。结论：此项不是主要原因。2013年8月18日，对自当前环开始的倒数十环管片进行螺栓紧固程度检查，发现有7处螺栓松动，并产生了不同程度的错台。结论：此项为主要原因。材料因素

附表6-8确认七：管片螺栓复紧确认方式现场检查标准按交底要求三次复紧确认八：管片结构尺寸是否满足要求确认方式现场检查标准试拼后满足规范要求22六、要因确认

附表6-9人员因素2013年8月20日，查看同步注浆、二次注浆的注浆记录表，显示实际操作过程中已按交底施工。结论：此项不是主要原因。确认九：同步注浆、二次注浆的注浆压力以及注浆量是否满足要求确认方式查看记录标准按交底施工，且无错台情况23六、要因确认：

制表：李云仙日期：2013年8月21日24六、要因确认：我们小组针对已确定的技术难点和原因分析的基础上,运用QC手法，确认以下三种影响管片拼装质量的主要原因：①跟班技术员判断失误，管片选型不合理②千斤顶撑靴顶位不正；③管片螺栓未按要求进行复紧；25七、对策计划序号主要因素对策负责人1跟班技术员判断失误，管片选型不合理针对现场实际情况再次组织管片选型技术分析会，讲解管片选型原则、技巧周维刘光荣2千斤顶撑靴顶位不正油缸顶出过程中人为进行扶正刘少林尹涛涛

3管片螺栓未按要求进行复紧

对施工作业人员进行现场交底培训，并不定期检查螺栓复紧情况。

马旭兵

闫荣杰对策计划表制表：闫高闯日期：2013年8月24日26八、对策实施实施1剖析现场实际问题,组织再培训

岗前已组织多次培训,本次分析会旨在结合现场实际问题一项项剖析来讲解管片选型原则、技巧，且总结管片先行量表、点位匹配图，方便跟班技术员合理选择管片。27八、对策实施法面测量和盾尾间隙测量28八、对策实施盾构管片先行量表右转弯环拼装点位水平垂直最大先行量点位点位角度内外内外内34.2mm外38mm十18°32.52636.1410.57411.7418九54°20.98523.31727.66830.7427八90°0034.2386七126°-20.985-23.31727.66830.7425六162°-32.526-36.140.57411.7414五-162°-32.526-36.14-10.574-11.7413四-126°-20.985-23.317-27.668-30.7422三-90°00-34.2-381二-54°20.98523.317-27.668-30.74210一-18°32.52636.14-10.574-11.7419备注：水平方向保持原转弯方向为“+”、逆转为“—”；垂直方向向上为“+”、向下为“—”。29八、对策实施左转弯环拼装点位水平垂直最大先行量点位点位角度内外内外内34.2mm外38mm十18°32.52636.14-10.574-11.7413九54°20.98523.317-27.668-30.7422八90°00-34.2-381七126°-20.985-23.317-27.668-30.74210六162°-32.526-36.14-0.574-11.7419五-162°-32.526-36.1410.57411.7418四-126°-20.985-23.31727.66830.7427三-90°0034.2386二-54°20.98523.31727.66830.7425一-18°32.52636.1410.57411.7414备注：水平方向保持原转弯方向为“+”、逆转为“—”；垂直方向向上为“+”、向下为“—”。30八、对策实施管片拼装点位匹配表拼装点位一二三四五六七八九十一×√O√O√O√O√二√×√O√O√O√O三O√×√O√O√O√四√O√×√O√O√O五O√O√×√O√O√六√O√O√×√O√O七O√O√O√×√O√八√O√O√O√×√O九O√O√O√O√×√十√O√O√O√O√×备注：1、“√”表示拼装点位完全错缝；2、“×”表示拼装点位为通缝；3、“O”表示除K块为错缝外其他为通缝。31实施2人工扶正单缸千斤顶撑靴

对五组存在旋转情况的单缸千斤顶,在顶出过程中进行人工扶正,防止其压裂管片或引起弹性橡胶密封垫起胶。实施3施工人员操作不合理

针对管片螺栓未按要求复紧的情况，对施工作业人员进行现场交底培训，并不定期检查螺栓复紧情况,若发现存在为规操作则按情节严重进行相应罚款。八、对策实施32九、效果检查针对影响管片拼装质量的情况，我们采取了三项有效措施，并实施三个月。每月进行一次阶段性检查。2013年11月底，我们对测试效果进行了总结性统计。时间推进环数合格环数合格率2013年8月11日604778.3%2013年9月11日1008888.0%2013年10月11日12211695.1%2013年11月11日13313198.5%2013年8-11月份管片拼装合格率统计表33九、效果检查34九、效果检查现场照片调整后现场施工隧道35九、效果检查由统计表可知，在对策实施后的第二个月便实现了预定的课题目标，即将管片拼装合格率提高至95%以上，到第三个月管片合格率达到98.5%，说明对策切实可行，本次QC取得了预期的效果。36十、总结及今后打算通过本次QC小组活动，有效的减少了管片错台破损情况提高了管片拼装质量，小组成员QC意识及运用PDCA方法分析问题解决问题的能力得到了显著提高，并取得了一定的经济效益及社会效益，成效