QC盾构施工管片拼装质量控制详细.docx
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QC盾构施工管片拼装质量控制详细
盾构施工管片拼装质量控制
一、工程概况
本工区隧道工程含三个区间,分别为:
合肥站～凤阳路站区间、凤阳路站～明光路站区间、明光路站～大东门站区间。
合肥站～凤阳路站～明光路站～大东门站盾构区间隧道由两台盾构机在合肥站南端头井下井后向大东门站方向掘进,其中,在凤阳路站和明光路站采用过站的方式过渡。
盾构机到达大东门站后解体吊出。
本工区区间左、右线总长度3268.21米,盾构施工中所用衬砌管片均为通用楔形管片内径5.4m,外径6m,厚度0.3m,拼装方式均采用错缝拼装。
二、QC小组简介及活动计划
2.1、QC小组简介
QC小组成员一览表表2.1-1
小组名称
合肥地铁盾构施工管片拼装质量和控制小组
成立日期
20__年1月
发布人
张永翔
所在部门
中XX公司合肥地铁项目部
课题类型
攻关型
组长
占义
注册号
登记日期
20__.1.15
成员人数
14人
QC教育学习情况
48小时
活动次数
10
活动时间
20__年1月～
20__年4月
小
组
成
员
姓名
性别
年龄
文化程度
职务及职称
小组职务
组内分工
占义
男
37
专科
项目经理
组 长
组织领导
张睿
男
30
本科
党工委书记
副组长
组织领导
张永翔
男
30
本科
总工程师
副组长
组织协调
姚宇
男
53
大专
副经理
副组长
组织协调
张文星
男
28
本科
工程部长
组员
技术指导
于文富
男
46
专科
工程部副部长
组员
技术指导
吴双双
男
27
专科
技术主管
组员
方案设计
杨帆
男
29
本科
施工队长
组员
活动实施
张松年
男
27
专科
施工队长
组员
活动实施
崔南南
男
27
本科
试验室主管
组员
活动实施
张斌
男
24
专科
技术员
组员
活动实施
周卓
男
25
本科
技术员
组员
活动实施
李文欢
男
24
本科
技术员
组员
活动实施
董永
男
24
中专
技术员
组员
活动实施
2.2、质量小组活动计划
质量小组活动计划表表2.2-1
项目
时间（2014）
责任人
1.15
1.25
2.5
2.15
2.25
3.5
3.25
P
课题确定
占义、张永翔
现状调查
张文星、吴双双
确定目标
张永翔
分析原因
小组全体人员
要因确认
张永翔、吴双双
制定对策
张永翔、张文星
D
对策实施
杨帆、张松年、张斌、周卓
C
效果检查
崔南南、李文欢
A
巩固措施
吴双双
总结和展望
张永翔
三、选题理由
3.1、20__年12月15日合肥站～凤阳路站区间右线始发以来,因场地限制,合肥站~凤阳路站区间右线采用分体转接的形式始发,转接阶段单环施工时间长,施工不连续,隧道成环质量差,项目部决定成立质量控制小组,攻克技术难关,提高拼装质量。
3.2、本项目技术管理人员多数为见习生、实习生,施工过程中质量控制及经验均有不足之处。
本着培养人才、提高个人业务能力的目的,项目部决定成立专题小组进行学习、培训。
3.3、合肥站～凤阳路站区间右线始发后,遂即出现了管片错台及破碎现象,项目部领导班子立即组织召开相关会议,成立管片拼装质量控制小组,以满足施工要求。
四、现状调查
合肥站～凤阳路站区间右线始发后,在+3环推进时遂即发现管片有错台和破损现象,+50环推进完成后,发现前50环管片错台和破损竟然有10处之多,其中最大错台达到31mm,如图4-1所示:
图4-1管片错台、破碎
五、目标设定
5.1、课题目标
针对盾构掘进过程中出现的错台及破碎现象,项目部领导班子在成立质量控制小组后,立即组织召开专题会议,遂即设定了管片错台及破碎控制目标,要求在50环内将错台管片合格率提升到96%以上,破碎管片的合格率达到95%以上,渗漏水的管片合格率达到95%以上,严格将管片错台控制在每环相邻管片的高差5mm,纵向每环管片相邻高差6mm以内,如图5.1-1所示。
错台管片目标值破碎管片目标值渗漏水管片目标值
合格现状合格现状合格现状
图5.1-1管片拼装合格率统计图
5.2、目标可行性研究
根据管片质量控制小组的讨论研究,小组认为目标可行性如下:
六、原因分析
质量控制小组发现管片拼装存在质量问题后,多次组织参与盾构施工的所有技术人员、盾构司机、作业班组拼装手召开管片拼装质量分析会,邀请盾构施工专家到现场进行技术XX公司副总顾剑刚到项目部对管片拼装质量进行原因分析,如图6-1,制订了相应的处理措施,并给项目部及作业班组参与施工的主要人员进行管片拼装质量控制培训。
图6-1原因分析会
6.1、管片拼装错台原因分析
⑴．盾构姿态较差,盾尾间隙局部过小,管片拼装完成后在拖出盾尾时,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。
⑵．管片选型不合理,导致盾构机推进轴线与管片轴线不一致。
⑶．管片螺栓未按要求进行复紧,导致管片失圆错台。
⑷．盾尾本身失圆也可能是导致管片错台的原因之一。
⑸．出盾尾后,管片在浮力的作用下上浮,也会导致管片发生错台。
6.2、管片破碎原因分析
⑴．前环拼装完成后环面不平整,在推进过程中环面与油缸之间容易发生点受力现象,导致管片破碎。
⑵．盾构机姿态较差,盾尾间隙局部过小,管片拼装完成后在拖出盾尾时,由于盾尾间隙过小,盾尾刷保护块强制将管片向内压缩,导致管片挤压破裂。
⑶．管片尺寸及质量存在缺陷,管片尺寸不满足要求,在拼装过程中容易出现喇叭口,造成局部应力集中,导致管片破碎。
⑷．盾构推进过程中管片选型不合理,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触面上,造成对管片块体的损伤。
6.3、管片渗漏水原因分析
⑴．管片拼装时上一环管片防水材料存在掉落现象,未能及时发现,因防水材料脱落而造成管片渗漏水。
⑵．管片防水材料间存在受力不均匀现象,在推进过程中造成防水材料挤压变形,导致管片渗漏水。
⑶．同步注浆和二次注浆不饱满,导致管片渗漏水。
七、要因确认
7.1．要因确认表
要因确认一览表表7.1-1
序号
原因
调查确认
调查人
调查时间
结论
备注
1
跟班技术员经验不足,管片选型不合理
20__年1月25日,对已施工完成的50环管片错台、破碎情况进行分析,其中可能因盾尾间隙过小而造成管片破碎的只有2环。
吴双双
2014/1/25
非主要原因
2
管片拼装手经验不足,拼装技术不能满足规范要求
20__年1月26日,对管片拼装手以问答的形式进行了考试,拼装手均能按规范要求拼装,且都是从事拼装作业多年的老师傅,操作经验丰富。
张永翔
张文星
2014/1/26
非主要原因
3
管片结构尺寸存在缺陷
20__年1月27日,对破碎的管片进行观察,发现破碎处的传力衬垫均被挤压破裂,遂既对管片场生产的管片进行三环试拼装,发现管片间存在间隙。
张文星
2014/1/27
主要原因
4
管片脱出盾尾后,管片上浮,造成错台
20__年1月28日,对前50环推进的管片姿态高程和平面进行比对,发现脱出盾尾后的管片有30～40mm不同程度的上浮,管片也从在盾尾时无明显错台,变成有8～12mm的错台。
董永
吴双双
2014/1/28
主要原因
5
盾尾椭圆度不满足要求,盾尾失圆
20__年1月29日,测量组对盾尾椭圆度进行测量,测量结果满足规范要求。
于文富
董永
2014/1/29
非主要原因
6
千斤顶衬靴与管片之间存在夹角
通过推进过程中对衬靴的观察,发现衬靴与管片环面间确实存在不平整现象,不平整情况下的管片破碎率比平整情况下的高60%。
张永翔
张文星
2014/1/30
主要原因
7
管片螺栓未及时复紧
对已完成的50环管片螺栓进行复紧,发现管片螺栓存在松动现象的有5环,但这螺栓松动的5环处并未产生错台和管片破碎现象。
吴双双
2014/1/31
非主要原因
7.2、通过上述原因分析,造成管片错台、破碎及渗漏水的主要原因如下:
⑴．管片脱出盾尾后,管片上浮,造成错台；
⑵．管片结构尺寸存在缺陷,导致管片产生裂缝及破碎；
⑶．盾构机推进油缸的衬靴与管片环面间的夹角、不密贴,致使管片错台及破碎。
八、制定对策
1、对策一
对策:
在拼装完成的管片脱出盾尾后,立即采用双液浆对脱出盾尾的管片进行压注,将脱出盾尾的管片固定住,防止管片上浮；
针对因素:
管片脱出盾尾后,管片上浮,造成错台；
责任人:
张斌、杨轩、周卓、薛晓磊；
完成时间:
每天当班时间。
2、对策二
对策:
将管片间的传力衬垫由原来的一层变为两层,增加面与面间挤压形变量,减少由于点接触而造成的应力集中现象；
针对因素:
管片结构尺寸存在缺陷,导致管片产生裂缝及破碎；
责任人:
吴双双；
完成时间:
每天当班时间。
3、对策三
对策:
在盾构推进油缸衬靴与管片环面的夹角、不密贴的地方,根据衬靴面楔形差值量安装楔形挡板,抵消因油缸衬靴与管片环面之间存在夹角而产生的分力,保证管片环面受力均匀；
针对因素:
盾构机推进油缸的衬靴与管片环面间的夹角、不密贴,致使管片错台及破碎；
责任人:
周卓、张斌；
完成时间:
每天每班当班时间。
九、对策实施
⑴．施工作业班组专业注浆人员在当班技术员的指引下,及时对脱出盾尾的管片压注双液浆,防止管片脱出盾尾后产生大幅度浮动,如下图9-1所示。
图9-1压注双液浆固定管片
⑵．将管片间的传力衬垫由原来的一层变为两层,增大管片间的挤压形变量,如图9-2所示。
图9-2传力衬垫粘贴
⑶．在盾构推进油缸衬靴与管片环面的夹角、不密贴的地方,根据衬靴面楔形差值量安装楔形挡板,抵消因油缸衬靴与管片环面之间存在夹角而产生的分力,保证管片环面受力均匀。
十、效果检查
针对管片拼装质量存在的问题,通过研究、分析制定了三个相应的措施,并安排相关责任人进行落实,每15天进行一次检查,并与前面的作比较,统计的结果如下表10-1、图10-2所示:
管片合格率统计表表10-1
检查时间
当期推进环数
合格环数
合格率
备注
20__.1.20
50环
40环
80%
20__.2.5
36环
30环
85%
20__.2.20
45环
41环
90%
20__.3.5
50环
48环
96%
1月20日2月5日2月20日3月5日
图10-2管片合格率柱状统计图
十一、制定巩固措施
在针对主要原因采取的措施后,质量控制小组有制定了一系列巩固措施:
1.对进场管片严格进行检查,不符合要求的管片一律退回。
2.严格执行防水材料粘贴技术人员旁站制度,杜绝因防水材料粘贴而造成的质量问题。
3.作业班组严格执行管片螺栓三次复紧要求,当班技术员逐环进行检查。
十二、总结及下一步打算
盾构管片拼装质量控制一直以来都是盾构施工的共惯性问题,且问题原因层出不穷,同样的质量问题,处理的方法和选择却不尽相同,因此遇到问题后的收集、整理、分析就显得尤为重要,希望以后可以收集更多管片拼装质量控制方XX公司盾构推进管片拼装质量控制贡献一份力量。
虽然,目前的质量问题已经得到解决,但后续施工的地层较为复杂,我们将继续组织小组成员,积极开展科技创新活动,将创新技术应用到工程实践中去,提高工作效率,降低施工成本,进一步提高科技创新水平。
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