二衬混凝土施工质量控制成果.docx

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二衬混凝土施工质量控制成果

一、……………………………………………………工程概况

二、……………………………………………………小组简介

三、………………………………………选题理由及课题现状

四、…………………………………………目标及可行性分析

五、……………………………………………………原因分析

六、……………………………………………………要因确认

七、……………………………………………………制订对策

八、……………………………………………………对策实施

九、……………………………………………………效果检查

十、……………………………………………………成果分析

十一、…………………………………………巩固措施及总结

隧道二次衬砌施工质量的控制

一、工程概况

武罐高速公路是国家高速公路网兰州至海口高速公路的重要组成。

从兰州出发经兰州至临洮高速，经兰海高速临洮渭源段、兰海高速渭源武都段（待建），由兰海高速武罐段入川最终可直达海口。

该高速公路也是甘肃省高速公路“东部会战”的“右翼”组成。

公路沿线多高山深壑，所以隧道桥梁较多。

本项目为第十八合同段，路线起点YK105+490（ZK105+497），位于陇南市武都区枫相乡枫相院村，终点YK110+685（ZK110+680），位于武都区枫相乡强家湾村，WG18合同段路线全长5.190051km：

共设特大桥2600.394m/2座，大桥236m/2座，中桥319.75m/4座，隧道7222.38m/8座。

开工日期为2009年6月，合同工期为40个月，合同总价422412813元。

二、小组简介

武罐18标QC小组成立于2009年12月，主要由项目领导和工程技术骨干人员组成。

组员素质较高，技术实力雄厚，在施工生产中，对于发现的问题，并能运用有效的方法解决问题等特点。

我们成立小组的目的在于通过学习和实践，总结一些工程方面的经验，为将来的施工打下良好的基础。

QC小组组成情况表表1

小组名称

一公司武罐项目QC小组

活动课题

隧道二次衬砌施工质量的控制

活动类型

现场型

活动方针

科学管理、持续改进

组长

吴洋

注册时间

注册编号

活动时间

2010.6.1～2010.8.31

小组人数

10人

活动次数

30次

出勤率

95％

QC小组成员简介表表2

序号

姓名

文化程度

职务

组内职务

1

吴洋

大学

项目总工

组长

2

刘库

大学

项目经理

副组长

3

李国勋

大学

项目副经理

组员

4

石达

大学

实验室主任

组员

5

崔伟良

大学

技术员

组员

6

狄龙

大学

技术员

组员

7

郑帅

大学

技术员

组员

8

张永军

大学

技术员

组员

9

权开泰

大学

技术员

组员

10

崔龙昌

大学

测量队长

组员

三、选题理由及课题现状

背景介绍：

二次衬砌是洞身衬砌的最后一道工序，也是最重要的一道工序，承载着洞身大部分的应力，二衬质量的好坏将直接影响隧道的整体质量和安全，由于工人技术和熟练度，以及一些其他因素（二衬模板、配合比）的影响，导致现在的二衬浇注质量不太理想。

选题理由：

1、本标段内隧道所占比例较大，本课题的研究将具有长效性；

2、二衬质量的好坏对围岩的稳固起着决定性的作用，提高二衬质量将会减少安全隐患。

3、二衬的施工质量将直接影响到隧道整体质量的好坏。

因此，本QC小组以二衬质量的控制为课题，以总结二衬施工过程中质量控制的经验。

从二衬施工伊始，本小组就对二衬质量进行了连续性监测，发现的主要问题如下：

（1）、拱腰处蜂窝、麻面现象较为突出，主要集中在矮边墙以上2m范围内；

（2）、二衬与矮边墙搭接处，以及每板之间的搭接处有错台现象，且搭接处混凝土不密实；

（3）、局部混凝土回弹强度在临界值附近（主要是蜂窝、麻面区域）；

（4）、局部混凝土厚度不够（主要是上导坑与下导坑拱架交接处）；

随后小组成员从枫相1号、枫相2号、枫相3号、马桑坝隧道各随机抽检了3板二衬进行数据统计，检验结果如下：

活动前现场检验记录表表3

序号

实测项目

实测结果

抽检点数

合格点数

不合格点数

合格率

1

蜂窝麻面面积

平均2%，最大3%

100

85

15

85%

2

二衬强度

局部强度不够

100

98

2

98%

3

二衬厚度

符合设计要求

100

97

3

97%

4

错台

平均8mm,最大20mm

100

70

30

70%

根据隧道施工技术规范与评定标准，二衬混凝土应符合下列标准：

混凝土强度、厚度100%符合设计标准；混凝土表面密实，每延米的隧道面积中，蜂窝、麻面和气泡面积不超过0.5%；混凝土颜色一致；施工缝平顺无错台。

根据上述标准，可见现在的二衬混凝土质量还需很大的提高，解决二衬质量问题是当务之急。

四、目标及可行性分析

总体目标：

对隧道二衬质量进行有效控制，各指标达到设计及规范要求。

目标分解:

（1）、蜂窝、麻面及气泡面积控制在0.5%之内；

（2）、混凝土振捣密实，无错台现象；

（3）、二衬强度、厚度均符合设计及规范要求。

图一现状与目标对比图

可行性分析：

1、二衬浇注质量的好坏跟人为原因存在很大的关系，可以先从施工工人入手，认真交谈分析，了解工人施工时的操作难点，并逐一解决。

（工）

2、从原材料检验到施工配合比、拌和站搅拌记录、现场实测塌落度、浇注环境温度等都可以追查，从而能够认真分析每一个环节，找出是哪个环节出的问题。

（料）

3、从罐车运输距离，输送泵参数，模板尺寸等硬件方面找原因，因为这些都是不变参数，有问题存在的话一目了然，很容易找到原因并做调整。

（机）

4、由于完善的现场记录，使得每一板二衬都有可追溯性，这大大有助于我们分析现场存在的问题。

综合以上分析，我们认为经过全小组的共同努力，能够达到预期目标。

五、原因分析

小组根据现场的实际情况进行了认真分析，归纳总结，原因分析如下图：

图二原因分析图

六、原因确认

原因确认表表4

序号

存在问题

确认方法

确认情况

影响项目

是否主因

1

人工振捣不到位

现场验证

由于刚开盘的时候混凝土供应较快，工人往往来不及振捣，经常是拱腰处已经浇注了2米左右再去振捣，底部无法振捣密实。

蜂窝、麻面、气泡、混凝土不密实

是

2

塌落度偏小

调查分析

由于本项目所在地气候条件反常，经常早晨下雨中午晴，砂石料含水率测定值跟现场出入较大；加上运距较远，运至现场时塌落度有一定损耗。

蜂窝、麻面、混凝土不密实

是

3

个别骨料粒径偏大

现场验证

加工碎石以及料斗上料的时候，容易将料堆底部较大粒径的碎石掺入料斗。

混凝土不密实

否

4

台车质量较差

现场验证

由于台车质量问题，在几次浇注后模板产生了轻微变形，向内收缩了1cm。

错台

是

5

脱模剂涂刷不均匀

现场验证

由于操作空间的问题，导致二衬台车脱模剂涂刷不均匀，有的地方没有涂刷到。

蜂窝、麻面

否

6

二衬养护不及时，不到位

调查分析

在二衬脱模后没有及时养护，且养护频率不够。

二衬强度

否

7

矮边墙定位不准确

现场验证

矮边墙浇注的时候外侧边墙定位不准确，导致二衬模板无法与矮边墙紧贴，造成错台。

错台

是

8

拱脚清理不彻底

现场验证

在上导坑混凝土喷射完毕后，废料没有及时清理，在下导坑开挖支护完之后有凸包存在。

二衬厚度

是

9

浇注不连续

现场验证

混凝土浇注不连续，属于极个别的偶然性事件，虽然对混凝土的质量有影响，但不具有典型性。

平顺度、错台

否

七、制定对策

小组成员在现场检测的时候发现一个现象，二衬强度不达标的地方主要是有蜂窝、麻面的区域，这也就表明了混凝土水灰比没有问题，只要把蜂窝麻面这个问题解决了，二衬强度的问题应该也随之解决，所以本小组把解决蜂窝、麻面作为主要问题。

经过认真探讨和分析，从初期支护开始至二衬混凝土浇筑完毕，逐一制定以下对策：

对策制定表表5

序号

要因

目标

对应措施

执行时间

执行地点

执行人

1

拱脚废料

初期支护无侵入二衬净空的现象

在上导坑混凝土喷射完毕后做好清理废料的工作，防止凸包产生

混凝土喷射完毕后

施工现场

张永军

2

矮边墙尺寸

矮边墙与二衬模板无缝搭接

与测量人员进行沟通，保证矮边墙尺寸

矮边墙浇注前

施工现场

崔伟良

崔龙昌

3

台车质量

台车尺寸符合施工技术要求

要求厂家技术人员对台车进行调校、加固；施工前现场技术人员加强模板检测

混凝土浇注前

施工现场

权开泰

4

混凝土塌落度

混凝土运至现场时塌落度符合施工要求

当天天气有变化的时候测定砂石料的含水率，不光单纯的早中晚测一次；运距较远的话考虑塌落度损耗，生产时可适当调大塌落度

混凝土生产前

料场、实验室

吴洋

石达

5

人工振捣

分层振捣均匀密实，模板搭接处混凝土振捣密实。

加强施工人员力量，做好技术交底培训，保证分层振捣厚度不超过30cm，模板搭接处增加振捣强度。

混凝土浇注时

施工现场

刘库

李国勋

6

二衬养护

养护及时到位

混凝土浇注完毕后及时按照要求频率进行养护

混凝土浇注后

施工现场

郑帅

狄龙

八、对策实施

制定好了对策，明确了分工和责任人，小组成员决定立即实施以上对策，认真执行落实到现场。

实施一：

拱脚废料清理

在上导坑混凝土喷射完毕之后，安排机械人员及时将拱脚附近的废料及碎渣清理干净，避免回弹料凝固以后对清理工作造成困难；在下导坑开挖支护完毕之后，对仍存在的凸包进行凿平、磨光。

每次清理完后进行检查，清理不到位不予批准进行下道工序。

二衬台车就位前使用断面仪对初支断面进行净空检测，有初支面侵入二衬净空时进行二次凿磨。

以上工作由张永军进行监督旁站，完满达成预期目标。

实施二：

矮边墙尺寸定位

对图纸进行认真计算，对模板进行精确放样，保证矮边墙与二衬模板无缝搭接。

在立模板之前，每隔3m放一个坐标点，将模板准确定位，模板定位安装完毕之后，在模板内侧每隔3m标注一个顶面高程点，以模板两头的顶面高程点为端点中间拉一条高程线，保证直线能贯穿每一个高程点；在浇筑的时候严格按照高程线进行控制，分层浇筑，振捣密实；考虑到混凝土凝固后较凝固前的沉降，经过多次检测，沉降值在5mm左右，所以在顶层收面的时候混凝土面层可高出高程线5mm，待混凝土凝固之后，根据高程线对矮边墙面层进行对比，然后进行凿补处理。

以上工作由崔伟良、崔龙昌进行监督检测，完满达成预期目标。

实施三：

台车尺寸调校

及时联系台车生产厂家（广元市台车厂），要求厂家技术人员到施工现场对台车模板进行校正、加固，保证台车在以后的长期使用中的不变形。

经项目部测量组使用激光断面仪精确检测之后，确定台车尺寸已经完全符合设计要求；混凝土浇注之前，施工方测量人员对台车模板进行必检，项目部测量人员进行抽检。

以上工作由权开泰监督实施，完满达成预期目标。

实施四：

现场塌落度控制

塌落度是二衬混凝土非常重要的一个技术指标：

如果塌落度过小，混凝土流动性差不易振捣，容易造成蜂窝麻面的现象，而且在泵送的过程中容易堵管；如果塌落度过大，会造成混凝土离析现象，容易漏浆，还有可能导致二衬强度不够。

所以控制好混凝土的塌落度，是控制好整个二衬质量的重点。

结合实际情况，根据小组之前得出的结论和对策，现将塌落度控制在合格范围之内。

首先，砂石料含水率的测定。

本项目所在地天气易变，早晚温差大，5-11月份属于雨季多发期，而且经常早晨下雨中午晴天，这就对含水率的测定带来了极大的困难，但是，本小组成员发扬不怕苦不怕累的精神，制定了“饭后一测，拌前一测，一变一测”的工作制度。

也就是早晨中午晚上各测一次，混凝土搅拌前测一次，每当天气变化（下雨、雨后放晴）的时候测一次，根据实测的含水率及时调整配合比。

虽然此地区天气变化多端，但是自从实行了这个制度之后，混凝土的塌落度均控制在合格范围之内，此方法不光局限在在二衬混凝土上，如桩基混凝土、立柱混凝土均可适用，这也算是本小组一个可喜的成果。

但是随后发现，出站混凝土塌落度虽然在合格范围之内，但运至现场之后塌落度仍然偏小，此问题主要集中在枫相1号和枫相2号隧道两个地方，后经小组成员分析后得出结论：

由于地形限制，本项目拌和站距枫相1、2号隧道距离较远，在运输的途中塌落度会有一定的损耗，经过小组成员的认真统计与计算，在平均车速20km/h（路况影响），平均温度25℃的情况下，塌落度损耗参数2mm/km。

根据拌和站距每个施工现场的距离，混凝土的出站塌落度调整为：

设计塌落度+公里数*损耗参数

并及时优化调整配合比。

这样一来，运至现场的混凝土塌落度均符合设计要求。

以上工作由吴洋、石达监督并参与实践，完满达成预期目标。

现场实拍一现场塌落度测定

实施五：

混凝土振捣控制

人为因素是一件事情的决定性因素，也是主观因素。

现场施工工人对二衬质量的好坏存在着决定性的作用。

本小组经过走访工人，调查现场，勘察作业平台后着手实施方案：

对现场施工工人加强安全及技术教育、培训，并结合现场进行指导；加强施工力量，从最开始的4名振捣工增加到6名，每名工人固定负责两个振捣窗口，大大减轻了工人作业强度，也减少了因工人各个窗口之间来回走动而造成的安全隐患；严格实施分层振捣的施工方法，层厚度不超过30cm，振捣时间不大于30s，这就保证了每层混凝土都能得到充分振捣；对模板搭接处等死角加强振捣力度，并在搭接处安装附着式振动器；浇注的时候两边对称浇注，两边高差不大于50cm；对工人制定奖罚制度，二衬脱模之后，对每个窗口所在区域的振捣效果进行比较检验，有奖有罚，提高工人的积极性。

以上工作由刘库、李国勋全过程旁站指导，完满达到预期目标。

现场实拍二现场指导工人进行混凝土振捣

实施六：

二衬养护

购买二衬养生物资：

高压水枪，养生剂等。

二衬脱模10~12小时之后，安排专人对二衬进行洒水养生，待表面混凝土泌水完毕后喷洒化学养生剂。

洒水养生时间不少于7d。

以上工作由郑帅、狄龙监督实施，完满达到预期目标。

实施七：

其他因素的控制

像其他的一些非主要因素本小组也根据现场情况制定了对策，包括脱模剂的喷洒，骨料粒径的控制，混凝土施工的连续作业等。

本实施方案由小组全部成员进行现场随机检查控制，基本解决了以上存在的问题。

对策实施结果检查表表6

序号

要因

实施效果

目标完成情况

1

拱脚废料

初期支护无侵入二衬净空的现象

完成

2

矮边墙尺寸

矮边墙与二衬模板无缝搭接

完成

3

台车质量

台车尺寸符合施工技术要求

完成

4

混凝土塌落度

混凝土运至现场时塌落度符合施工要求

完成

5

人工振捣

分层振捣均匀密实，模板搭接处混凝土振捣密实。

完成

6

二衬养护

养护及时到位

完成

九、效果检查

以上的方案实施完成之后，小组成员又一次对枫相1#，2#，3#，马桑坝各5板二衬进行了抽检，检验结果如下：

活动后现场检验记录表表7

序号

实测项目

实测平均值

抽检点数

合格点数

不合格点数

合格率

1

蜂窝麻面面积

0.3%

100

100

0

100%

2

二衬强度

最小26Mpa，平均28Mpa

100

100

0

100%

3

二衬厚度

符合设计要求

100

100

0

100%

4

错台

0.5mm

100

99

1

99%

从上表可以看出：

（1）、蜂窝麻面面积控制在每延米0.3%，完全达到设计规范要求；

（2）、二衬强度设计25Mpa，实际平均强度已经达到28Mpa，且没有局部强度不够的现象；

（3）、二衬厚度由于衬砌类型的差异无法给出平均值，但经过现场实测，测点厚度全部符合设计要求；

（4）、错台现象已经基本没有，有一处是因为矮边墙跑模造成2cm错台，现已经处理。

图三活动前后对比图

以上数据表明，经过本小组成员的认真努力和实施，二衬质量已经得到了明显提高，完全符合设计要求，达到了小组之前预定的目标。

现场实拍三活动后二衬质量（蜂窝麻面减少，无错台现象）

一十、成果分析

二衬质量的提高，使周围围岩更加稳定，增加了隧道的使用寿命，防止了安全隐患的发生，也使得隧道的外观质量得以提升。

一十一、巩固措施及总结

小组通过本次的QC活动，对控制过程和成果进行了认真总结，为以后的二衬质量控制积累了经验，也提高了小组成员个人的质量意识、管理能力以及实践操作水平，更使得小组成员的意志得到磨练。

在今后的工作中，本小组将继续秉承这种“不怕苦，不怕累”、“善于发现问题，及时解决问题”的精神，多实践，多动脑，保住现有的技术成果，并在其他施工技术方面努力钻研，迎接新的挑战！

中交一公局一公司武罐高速18标项目经理部

2010.8.30