隧道小导管超前支护施工质量控制样本.doc

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新建玉溪至蒙自段电气化铁路工程

隧道小导管超前支护
施工质量控制

中铁十局集团三建公司玉蒙项目部QC小组
二OO七年二月

隧道小导管超前支护施工质量控制
一、 工程概况
汉邑村隧道位于新建昆河线玉溪至蒙自段站前工程第一合同段, 为单线铁路隧道, 全长6670m, 位于川滇菱形断块的东南端, 区域地质构造复杂, 新构造运动强烈, 是一个褶皱与断裂均比较发育的区域。隧道地表地下水发育, 地表水主要为水库水、 塘水及沟槽内流水; 地下水主要为孔隙水、 基岩裂隙水、 断裂带水、 岩溶水等。隧道设计Ⅲ级围岩1360米, Ⅳ级围岩2650米, Ⅴ级围岩2660米, Ⅴ级围岩除进口洞口段20m采用管棚超前支护外, 其余段均采用φ42小导管注浆超前支护, 注浆材料选用水泥浆, 水灰比0.5～0.8: 1, 注浆压力0.5～1.0Mpa。
汉邑村隧道质量目标是: 工程一次验收合格率100％, 自检率100％, 争创省优、 部优工程及鲁班奖。
二、 小组概况
玉蒙项目部汉邑村隧道小导管超前支护QC小组成立于 6月1日, 并确定攻关课题, 目的是在保证施工安全的前提下加快施工进度, 提高经济效益, 确保汉邑村隧道质量目标的实现。
1、 小组名称: 三建公司玉蒙项目部QC小组。
2、 攻关课题: 汉邑村隧道小导管超前支护施工质量控制。
3、 活动时间: 6月1日～ 12月31日。
4、 小组活动次数: 6次
5、 TQC教育程度: 小组成员均接受了48小时TQC教育。
6、 小组成员情况:
小组成员情况表
序 号
姓名
性别
年龄
文化程度
职称/职务
组内职务
1
杜强泽
男
36
本科
经理
组长
2
赵 宇
男
31
本科
总工程师
副组长
3
李丹阳
男
29
本科
工程部长
组员
4
赵春杰
男
27
本科
隧道工程师
组员
5
方同亮
男
31
大专
物资部长
组员
6
周洪斌
男
27
大专
试验室主任
组员
7
王安铭
男
32
大专
安质部长
组员
8
汤文爽
男
27
大专
技术主管
组员
9
李栋政
男
25
大本
技术主管
组员
10
李正海
男
42
高中
领工员
组员
三、 选题理由
理由一: 隧道地质构造复杂, 浅埋段多。汉邑村隧道Ⅴ级围岩所占比例接近40％, 且穿越7个断层( 997m) , 1个向斜, 其中关营断层为活动断层, 围岩大部分为断层泥, 断层宽236m。隧道经过6处浅埋段, 全长1036米,覆盖层厚1.2m～20m, 施工易发生洞身坍塌。

汉邑村隧道关营活动断层围岩为断层泥
理由二: 地下水丰富。汉邑村隧道最大涌水量设计为5.5万方/天, 沿线断裂构造极其发育, 地下水主要沿断裂带分布, 水文地质条件比较复杂, 且各段不一。
四、 制定目标
经过QC小组活动, 提高超前小导管施工质量, 达到加固周边围岩的目的, 封堵水源, 有效控制隧道超欠挖, 确保隧道施工安全。
五、 活动过程( PDCA)
1、 计划阶段( P)
1)现象分析
隧道软弱围岩段施工, 超前支护的质量是隧道控制超欠挖及施工安全的关键。为此, 我们QC小组对汉邑村隧道小导管超前支护的质量缺陷进行了调查统计, 影响其质量的主要因素有: 注浆压力、 浆液配合比、 孔位布置、 注浆量及注浆管封堵等。缺陷统计列表如下:
小导管超前支护质量缺陷统计表
序号
缺陷项目
频数
频率%
累计频率%
1
注浆压力
45
49.45
49.45
2
浆液配合比
21
23.08
72.53
3
孔位布置
13
14.28
86.81
4
注浆管封堵
6
6.59
93.40
5
注浆量
4
4.40
97.80
6
其它
2
2.20
100

总计
91
100

根据缺陷统计表绘制排列图如下:

2)根据统计表找出主要缺陷
从统计表及排列图中可得出结论, 影响小导管超前支护质量的主要因素是: 注浆压力、 浆液配合比和孔位布置, 这三项因素占总数的86.81%。
3)原因分析
针对上述各种因素产生的问题, QC小组经过全面分析, 并结合以往的施工经验, 就小导管超前支护质量缺陷作出因果分析图, 如下:

从因果分析图中, 我们找到影响小导管注浆施工质量的末端因素, 并进行了要因确认。
要因确认表
序号
末端因素
论 证
是否要因
1
水泥浆液滞留时间较长
精心组织, 加强工序协调, 可避免
非要因
2
外加剂单一
根据需要准备, 可避免
非要因
3
注浆设备陈旧
设备更换, 可避免
非要因
4
压力表、 流量计损坏
经常检查, 损坏后及时更换, 可避免
非要因
5
分工不明确
加强施工管理, 可避免
非要因
6
操作不熟练, 责任心不强
操作人员对注浆工艺不熟悉, 经验将不断渐积累
要因
7
浆液水灰比难控制
规范操作, 不断积累
要因
8
注浆管与孔口堵塞不密实
加强检查, 可避免
非要因
9
注浆孔布置及钻眼不规范
加强检查, 不断改进
要因
10
注浆终压难控制
经验逐渐积累, 不断改进
要因
11
烟尘大, 光线暗
加强通风及照明, 可改进
非要因
12
施工场地狭窄
现场统一部署, 可改进
非要因
根据小导管注浆质量缺陷因果分析图, 经过小组成员认真讨论、 现场分析, 确认小导管注浆质量缺陷的主要原因是:
a、 操作不熟练;
b、 浆液水灰比难控制;
c、 注浆终压难控制;
d、 注浆孔布置及钻眼不规范
4)制定对策
针对影响小导管注浆质量的四大主因, 我们研究制定了对策, 并分工负责, 见下表:
对策实施表
序号
主因
目标
对策
完成 时间
负责人
1
操作不熟练
提高职工的业务技能, 逐步积累施工经验。
加强对职工的业务培训, 开办施工经验交流课。
06.6.18
赵宇
2
浆液水灰比难控制
及时调整水灰比, 确保裂隙充满浆液。
每次注浆前对围岩裂隙进行观察, 及时调整水灰比。
06.7.8
周洪彬
汤文爽
3
注浆终压难控制
确保每个注浆孔的注浆压力满足设计要求。
根据岩性、 施工条件及水压等因素现场确定。
06.7.8
李丹阳赵春杰
4
注浆孔布置及钻眼不规范
确保注浆孔位置、 孔深满足设计要求。
每排注浆孔由技术人员测量布眼, 成孔后逐一进行检查。
06.6.25
李栋政王安铭
2、 实施阶段(D)
实施一: 针对小导管施工工艺, 项目部技术人员对现场作业人员、 值班员进行业务培训, 并定期组织现场作业人员召开经验交流课, 让作业人员熟悉小导管的施工工艺。现场施工过程中, 项目部技术人员全程值班, 及时发现问题并进行指导, 逐步积累施工经验。
实施二: 对现场陈旧的、 不满足施工工艺要求的机械设备进行更换, 确保现场的机械设备满足施工工艺要求。
实施三: 严把原材料关, 现场使用的原材料严格按照规范要求进行检验, 经检验合格后方可使用, 杜绝不合格材料进入施工现场。
实施四: 每排注浆孔均由测量人员放线布眼, 在钻孔过程中严格控制小导管外插角及孔深。钻眼完成后必须经质检人员检查确认钻孔外插角、 孔深、 孔距满足设计及规范要求后方可送入小导管注浆, 若不合格必须进行返工。
实施五: 注浆过程中, 合理的选择与控制注浆压力, 选用合宜的浆液, 适时的变换浆液配合比, 并使它们质检很好的配合, 是保证注浆质量的重要因素。每次注浆前由技术人员对掌子面围岩情况进行观察, 根据掌子面围岩裂隙、 水量大小等情况来确定注浆压力的大小。注浆过程采用一次升压法, 在一开始就在短时间内将压力升到确定的注浆压力, 并一直保持到注浆结束。在此压力下, 浆液由稀到浓, 首先将较细的裂隙充填压好, 而后将中等或较大的裂隙压注密实。浆液浓度的变换是在同一浓度下注浆持续一段时间后, 吸浆量无显著改变时, 即加浓一级, 若加浓后吸浆量突减时, 说明浓度变换不当, 立即换回原来浓度。
3、 检查阶段(C)
效果一:
经过认真执行对策后, 我们再一次对超前小导管施工质量进行检查, 其检查结果如下:
序号
质量
因素
检测
次数
不合格次数
合格次数
单项合格率%
备注
1
注浆压力
60
3
57
95

2
浆液配合比
60
6
54
90

3
孔位布置
110
8
102
92.7

累计

230
17
213
92.6
平均
效果二:
提高了小导管注浆的施工质量后, 确保了超前支护的施工质量, 有效控制了隧道的超挖情况, 并确保了施工安全。当前汉邑村隧道进、 出口洞口浅埋、 破碎段均已顺利穿越。
4、 总结阶段( A)
经过开展QC攻关活动, 将理论与实践有机的结合起来, 得出以下结论:
1)超前支护是隧道施工的关键, 超前支护的质量得到保证能够有效的控制隧道超挖, 并确保施工安全。
2)小导管注浆是一个完整的施工工艺, 每道工序环环相扣, 相辅相成。
3) 经过开展本次QC攻关活动, 施工队伍的素质、 施工技术水平、 管理水平均得到了明显的提高。
六、 下一步打算
在今后小导管超前支护施工过程中, 继续积累经验, 不断总结, 严格控制超前小导管的施工质量, 确保汉邑村隧道软弱围岩段、 断层破碎带、 浅埋段顺利穿越。