采用激光制导控制矿山法区间初支结构线型

1、中铁一局集团第二工程有限公司 哈西地铁三标段QC小组,采用激光制导控制矿山法区间 初支结构线型,发表人：王 军,2015QC成果,1,3,2,9,4,6,5,7,8,目 录,10,11,12,一、工程概况,哈尔滨市哈西地铁联络线三标哈西大街站医大二院站区间，位于哈尔滨市南岗区，区间从哈西大街站起，下穿保健路南侧哈西电器分厂、何家东沟后折向保健路，沿保健路向东至医大二院站。区间采用单线单洞马蹄形断面设计，线间距约为13m；区间位于直线及部分半径为350、450的曲线上，区线路全长996.75m；区间分别在DK9+045及DK9+540处各设置一处施工竖井，区间采用矿山法进行施工。 由于该区间断面

2、结构尺寸小、线路较长，而且部分位于半径为350、450的曲线上，区间初支结构采用矿山法做施工，区间线型难以控制。 然而，根据调查，矿山法区间施工过程中测量控制频率高，区间线型控制对区间是否能够顺利验收起到决定性作业，尤其是区间拱脚、拱腰位置施工线型控制，线型控制不当往往出现结构侵限，给后期交验、二衬施工造成影响。所以，确保矿山工法区间初支结构线型控制的施工质量成为了我们必须解决的难题。,二、QC小组概况,制表：谭亚聪 日期：2014年4月5日,QC小组成员简介,制表：谭亚聪 日期：2014年4月5日,QC小组活动计划表,制表：谭亚聪 日期：2014年4月5日,P阶段,采用激光制导控制矿山法区间

3、初支结构 线型来提高验收通过合格率,四、现状调查,1、现状调查： 由于区间初支主体为单线单洞马蹄形断面结构，区间线间距13m，采用矿山工法施工，区间线型难以控制，对此，QC小组成员通过详细调查北京、天津、哈尔滨、沈阳等地的地铁施工经验，发现采用矿山工法施工的地铁区间中，区间线型控制质量难以保证。,P阶段,制表/制图人：谭亚聪 日期：2014年4月10日,矿山法区间线型质量调查表,附图4-1 矿山法区间线型控制质量调查表,附表4-1,影响因素统计表,制图：谭亚聪 日期：2014年4月15日,P阶段,附表4-2,影响因素排列图,2、分析： 为此，通过实地考察和专家咨询，QC小组结合本单位的意见，对

4、采用矿山法施工地铁区间线型进行了分析，提出了52套信息，统计结构图表：,五、目标确定,P阶段,现状值与目标值对比柱状图,目标值,现状值,91.4%,95%,从排列图中可以看出，上拱线路中线、标高施工是影响该处施工质量的主要影响因素，占总数的78.85%,小组成员经过讨论，由于有类似工程成功经验可借鉴，只要全力上拱线路中线、标高控制质量，那么区间初支结构线型控制施工质量一次验收合格率就能达到（554-52+41）/554*100%=98.01%95%,所以，小组成员选择将活动的目标值确定为95%。,合 作 讨 论,六、原因分析,P阶段,从小组成员采用头脑风暴法，进行了多次讨论，通过查阅文献、现场

5、调查和专家专题会议，广泛收集现场工人、班组长、质量检查员、各级工程技术人员以及专家意见，集思广益，相互启发，相互补克，对影响区间出支结构线型施工质量进行了分析、讨论、并整理绘制成如下因果图：,六、原因分析,对此，小组全体成员经过对我项目现场调查分析，采用“头脑风暴”法，从人、环境、材料、方法、测量五个方面找出影响矿山法区间初支结构线型的原因，并归纳绘制出如下因果图。,作业工人积极性差,格栅加工误 差较大,测量方法不合理,放出的点位误差大,技术人员培训学习不到位,奖罚措施不到位,格栅加工不格,现场技术人员经验不足,仪器未校验,初 支 结 构 线 型 控 制 的 影 响 因 素,人,环境,材料,方

6、法,测量,测量频率不够,出现漏测现象,测量控制不当,测量点位标注不清,无法满足施工进度,制图人：谭亚聪 时间：2014年4月20日,掌子面点位标注不准,掌子面土质松散,点位标注出现差,进场格栅未经检验,格栅安装出现误差,P阶段,要因确认计划表,制表：谭亚聪 日期：2013年5月10日,七、要因确认,P阶段,要因确认计划表,制表：谭亚聪 日期：2014年5月10日,P阶段,制表：谭亚聪 日期：2014年5月10日,要因确认计划表,P阶段,奖罚措施不到位,末端因素一,技术人员培训不到位,末端因素二,P阶段,制表：谭亚聪 日期：2014年4月25日,通过以上培训考核记录表可以看出，项目现场技术管理人

7、员均对矿山法隧道施工测量相关知识较为熟悉，能够在现场施工中按照要求施做，能够满足现场施工测量需求，因此测量业务知识培训不到位不是影响初支结构线型的主要因素之一。 结论：非 要 因,人员培训不到位,末端因素二,P阶段,掌子面点位标注不准,末端因素三,进场格栅结构尺寸未检验,末端因素四,P阶段,测量方法不合理,末端因素五,测量频率不够,末端因素六,P阶段,测量控制不当,末端因素七,测量仪器未校验,末端因素八,P阶段,P阶段,1、测量方法不合理 2、测量频率不够,八、制定对策,制表：谭亚聪 日期：2014年5月20日,P阶段,九、对策实施,D阶段,说明： 采用激光控制测量时，需在位于隧道中线附近的激

8、光头处和掌子面处挂设垂线1、垂线2，然后在测量A点、测量B点处测取坐标及标高，同时在掌子面附近放设隧道中线外2.5法线。通过测量A点、测量B点的坐标及标高采用程序计算出未开挖面处每0.5m桩号所对应距隧道中线偏移量和标高偏移量。,对策实施一、采用激光制导控制区间线型,九、对策实施,D阶段,对策实施一、采用激光制导控制区间线型,计算出线路中线、隧道中线、内外侧2.5m处法线标高及坐标，,线路中线、隧道中线、内外法线坐标计算,线路标高计算,九、对策实施,D阶段,对策实施一、采用激光制导控制区间线型,光分别编制左线大里程、左线小里程、右线大里程、右线小里激光制导程控制程序。计算时将所需的激光点坐标、

9、计算点里程、隧道中线坐标、激光处标高、初支拱顶标高输入计算表中，将自动计算出每0.5m桩号所对应的中线偏移量和标高偏移量。上表中红色数值为现场测量数据，黑色数值为设计数据，蓝色数值为根据测量数据及和设计数据计算出的激光控制偏移量。,九、对策实施,D阶段,对策实施一、采用激光制导控制区间线型,格栅组装完成后，从连接角板上口量取40cm确定出格栅的中并吊垂线，根据法线桩号量取格栅安装位置的桩号，然后在测量交底中找出对应桩号的中线偏移量和标高偏移量，量取对应的从激光点至隧道中线的偏移量及从激光至格栅的标高偏移量后初步固定格栅然后检查激光点至隧道中线、至格栅标高偏移量，内外侧法线至格栅的距离L，检查无

10、误后进行格栅连接筋的焊接及初支网喷。锚。,九、对策实施,考试成绩统计表,制表:谭亚聪 日期:2014年7月1日,实施结论:经过几天的理论学习和现场技术要领讲解，使现场技术人员及作业班长对激光制导控制区间初支结构线型由生疏到掌握,强化了质量意识,使整个施工工艺质量得到了保证和提高,对工人们进行技术考核,考核合格率100%,D阶段,附表9-1,通过理论及现场实际情况，小组成员通过学习、研究、现场调查编制出激光导向控制程序。通过组织学习、技术培训、现场讲解，于2014年6月30日对现场技术人员及作业班长进行了考核，考核成绩如下表：,九 、对策实施,D阶段,对策实施二、激光制导形成技术交底及专项检查记

11、录,激光制导技术交底,激光制导检查记录,九 、对策实施,激光制导一,激光制导二,D阶段,九 、对策实施,激光制导格栅安装一,D阶段,激光制导格栅安装二,结论：小组成员对现场已完成施工的100米初支结构线型尺寸进行检查，使用该方法后效果显著，结构线型尺寸一次验收合格率超过95%。,目标 实现,。,小组成员经过PDCA循环科学实施后，最终成功解决如何控制矿山法区间初支结构线型，对此，业主、监理还组织相关标段对我单位采取的该方法进行了现场观摩，并得到了认可。,通过采用激光制导控制矿山法区间初支结构线型发现，采用该种方法一方面可以减少技术人员、测量设备的投入，另一方面减少了现场测量频率，有效的提高施工

12、效率，确保初支结构施工质量。,十、效果检查,1、现场验证 通过QC小组认真按照对策表进行实施，我项目施工的哈医暗挖区间如期完成了初支结构的施工任务，有效的控制了初支结构线型的验收合格通过率，为下一步二衬衬砌施工奠定了基础，提高了工作效率。,十、效果检查,C阶段,通过连续5个月对哈医暗挖区间初支结构线型结构尺寸检查情况进行了统计，统计表如下：,结构线型检查统计表,制表:谭亚聪 日期:2014年12月25日,附表10-1,十、效果检查,C阶段,通过统计表分析 ，哈医暗挖区间初支结构线型结构尺寸一次验收合格率超过95%，本次活动目标实现。,制图:谭亚聪 日期:2014年12月25日,活动前,目标值,

13、实际值,80%,60%,40%,20%,100%,0%,91%,95%,97.45%,十、效果检查,C阶段,社会经济效益： 经过小组成员的齐心协力、不懈努力，成功的完成了区间初支结构，经监理单位、设计单位、第三方检测、业主单位等共同验收，得到了他们的一致好评。 通过本次QC活动，不仅加快了施工进度，保证了施工质量，完成了我们预定的目标，而且减少了技术人员及测量设备的投入，因此还创造了一定的经济效益。我们对使用本方法施工和采用传统方法施工进行了对比，技术人员管理费按240元/天，施工工期5个月，节约管理人员费用240元/天150天6人=21.6万，节约测量设备费用20万（每套测量设备按10万考虑

14、，每个竖井施工减少1台测量设备），因此采用该方法施工节约费用41.6万。 通过此次活动我们培养了一批技术过硬、作风严谨的施工技术管理人员及施工作业班长，为后续工程的施工提供了质量保证，同时也为将来的地铁暗挖区间施工奠定了理论与实践经验。,通过本次QC小组活动的开展，我们对激光制导控制初支结构线型的控制技术从生疏到掌握，特别是对哈尔滨地铁施工中遇到的同类问题起到了指导意见，对此，我们还专门编制了采用激光制导控制初支区间线型作业指导书作业指导书，作为今后类似工程施工的参考。,十一、制定巩固措施,A阶段,另外，本次活动结束后，小组成员对班组及项目部其他管理人员进行进行了专题会议和培训，保证管理人员和

15、作业人员充分理解和认识各工序施工要点和工艺流程。同时，定期组织作业人员相互交流，畅谈施工体会，互相学习，共同提高。,十一、制定巩固措施,A阶段,十二、总结及下一步打算,1、专业技术方面 通过本次QC小组的认真研究、探讨，利用PDCA循环的科学方法和程序，最终成功总结出了一套较完整的、可行的激光制导控制矿山法区间结构线型的控制技术。 2、管理技术方面 通过本次QC活动的实施，小组成员对问题解决型QC活动程序更加清楚，能够遵循以事实为依据，应用统计工具，从源头出发，采用科学的方法来解决问题，不但拓宽了个人的知识面，也锻炼了一批熟练的作业队伍、增强了解决实际问题的能动性，提高了解决实际问题的信心，为以后顺利开展活动奠定了基础。,A阶段,活动后,活动前,小组成员自我评价表,3、综合素质方面 通过本次活动，小组成员圆满的完成了预定目标值，全体组员综合素质普遍