QC小组成果定稿岩溶处理.docx

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QC小组成果定稿岩溶处理

积极开展QC质量攻关

提高岩溶隧道施工质量

QC小组活动成果

发表人：

贾文龙

中铁十四局集团湖北沪蓉西项目经理部

二00五年十二月十五日

积极开展QC质量攻关

提高岩溶区隧道施工质量

一、工程简介

由中铁十四局集团承建的沪蓉西高速公路第09合同段龙潭隧道，全长8600多米，是目前我国第二公路长隧。

该隧道是一座双线分离式隧道，本合同段内左洞长4349m，右洞长4254m。

该隧道建筑界限宽9.75m，净高5.0m，设计衬砌形式为三心圆曲墙式复合衬砌，水泥砼路面。

初期支护由湿喷砼（网喷砼）、锚杆和钢拱架组成；隧道排水按“以堵为主、限量排放”的原则设计。

全隧道均采用防水砼，抗渗标号不底于S8，采用全断面液压台车衬砌。

龙潭隧道穿越区地层呈单斜构造，次级断层，隧道区属于中等偏高地应场区。

此外，该隧道受岩溶地质的影响大，地质勘探表明我标段内有1370m的岩溶地质，1920m岩溶水、裂隙水发育段，围岩不完整，存在溶洞，且为链状，渗水量大。

岩质多为中厚层壮碳酸岩，山体沟脊相间，最高山脊处洞身埋深约500m，最低沟谷处洞身埋深80m。

二、选题理由

（一）、政治影响及意义

沪蓉西高速公路是我国中南地区贯通东西的一大交通命脉，该工程建成后对带动多省区的地域经济和建成中国大交通网络都有深远意义，所以，沪蓉西高速公路湖北段被列为湖北省重点工程。

龙潭隧道是沪蓉西高速公路湖北段的控制性工程，龙潭隧道的岩溶地质长度占隧道总长度的32%，而岩溶区隧道施工难度大、工序复杂、技术要求高，是影响隧道施工的重要因素，所以，能否顺利、高效的完成隧道岩溶区施工对整个沪蓉西高速公路建设项目具有深远的影响和意义。

（二）、施工难度大，技术水平要求高。

岩溶区的隧道施工难度大，危险性高，施工质量的好坏对后期施工和营运都有较大影响。

此外，目前我单位对大跨度公路隧道长岩溶区、岩溶群的施工经验少，岩溶处理的技术水平低，可直接借鉴的技术资料少，如果能在本项目优质、高效的完成岩溶区隧道施工，将对我单位提高岩溶处理技术水平、总结岩溶区隧道施工方法起到很大的作用。

（三）、对我公司和集团公司的意义

龙潭隧道是我公司甚至集团公司修建的第一条长大公路隧道，是集团公司重点项目之一，也是沪蓉西高速公路项目的重难点工程。

该隧道所在区域地质情况十分复杂，堪称隧道地质博物馆，而各种地质性状中又以岩溶区最为典型和影响区域大，对隧道整体施工质量和施工进度影响大，控制好岩溶区隧道施工质量，对建设好该隧道尤为关键，对树立我公司和集团公司的信誉、在湖北省甚至中南地区站稳市场都有深远意义。

（四）、对项目管理的意义

该合同段为总价承包，合同工期34个月，计划月平均进尺近130m，而该隧道岩溶区长度占总长度的32%，岩溶区隧道施工进尺缓慢且施工质量对后期影响大，对项目整体进度影响大。

因此，能否确保隧道顺利穿越岩溶区对完成合同工期计划和减少项目管理成本等具有重大意义。

三、QC小组情况

我项目经理部岩溶处理QC小组成立于2004年8月，同月进行登记注册，小组成员共11名，平均年龄31.2岁，其中9人具有大专以上文化程度，平均接受TPC教育时间153小时。

小组成员详细情况见下页表1所示。

四、目标和措施

（一）、岩溶区隧道施工中常见的质量问题和弊病

以往岩溶区隧道施工常见的质量问题或弊病主要有：

1．因岩溶区围岩较软弱、破碎，且多受岩溶水影响，掌子面及拱部开挖后甚至初期支护后易发生坍塌造成人员伤亡和设备损毁；

2．格栅（或拱架）的拱脚部位下沉，造成喷砼表面开裂长度达岩溶区长度的30%左右；

3．喷射砼不密室，初期支护表面大面积渗水，给二衬防水造成困难；

4．钻爆开挖效果差，周边围岩坍塌使超前支护被破坏失效；

5．围岩收敛变形量超标，需进行支护补强，掌子面掘进受阻；

QC小组成员情况表表1

序号

姓名

年龄

文化程度

职称

职务

接受TQC教育时间（小时）

组内分工

1

张立丰

33

大学

工程师

项目经理

220

组长

2

姚洪瑞

33

大学

工程师

常务副经理兼总工

220

组长

3

贾文龙

29

大学

助工

副总工

180

副组长

4

苏国举

28

大专

助工

工程部长

180

副组长

5

赵付升

28

大学

助工

质检部长

180

副组长

6

刘永奎

23

大学

助工

技术员

150

组员

7

李洪江

23

大专

助工

技术员

150

组员

8

郭金光

30

大专

助工

实验室主任

120

组员

9

陈明照

43

中专

助工

测量队长

140

组员

10

张广彬

45

高中

技师

施工队长

100

组员

11

杭伟

31

中专

助工

队技术主管

100

组员

12

孙克国

28

硕士

研究生

工程师

监控量测

主管

100

组员

平均

31．2

153.4

（二）、活动目标

1．有效预防和控制岩面开挖后坍塌，杜绝人身伤亡和设备损毁现象；

2．控制拱脚下沉量，杜绝大范围喷砼表面连续开裂现象，局部开裂部位累计长度小于岩溶区长度的5%；

3．杜绝初支表面大面积渗水现象，控制局部渗渍点少于（1个/20米）；

4．控制钻爆开挖质量，使超前支护破损率降低至活动前的30～40%；

5．杜绝因支护补强影响掘进的现象，保证施工进度；

6．初期支护中各分项工程一次检验通过率100%，点位抽检合格率达到94%以上；

7．通过QC小组活动，积累岩溶区隧道施工经验，为提高我单位在该方面的施工技术水平提供可借鉴的资料。

（三）、措施

1．由项目质量体系进行全方位质量控制，项目领导主抓、各分管领导和主管专抓落实和控制情况；

2．QC小组集中了本项目的爆破工程师、岩土工程师、隧道专业工程师、监控量测专业科研人员、测量主管、试验主管等主要管理和技术人员，实行专人专项负责，加强岗位责任，强化全过程监控思想；

3．对施工人员进行新技术、新工法培训和提高质量意识的教育，增强全员质量责任感，奖惩分明，达到全方位质量控制；

4．严格执行《施工规范》和《验标》要求，一切以“提高质量、优化方案”为出发点，及时总结，以事实和数据为根据积极开展PDCA循环，逐步提高。

五、小组活动情况

（一）、QC活动介绍

龙潭隧道有32%的长度都在岩溶区范围内，所以，岩溶区隧道施工进度和施工质量将影响整个标段的大局。

为使QC活动能取得最佳收益，我岩溶QC小组在隧道开始进入第一段岩溶区后即开展活动。

根据设计地质资料，该隧道共有7段较大范围的岩溶区，而左洞较先进入第一段岩溶区，所以，我们选择对左洞岩溶区施工依据TQC全面质量管理原理进行了PDCA循环。

首先简要介绍一下岩溶区隧道施工方案：

采用上下台阶法施工，台阶采用长台阶：

上台阶长度为30～50m；上下台阶之间由中槽斜坡道连接，所以下台阶采用双侧槽开挖跟进。

开挖步序图及上台阶施工工艺流程图如下页图1、2所示。

由于上台阶整个开挖面处于软弱岩体内，开挖跨度大，施工难度相对较大，是质量控制重点。

所以PDCA循环主要针对上台阶进行。

图1上下台阶法施工步序图

图2上下台阶法施工工艺流程图

（二）、活动记录

1．第一次PDCA循环（时间：

2005年8月10日～9月14日）

（1）现状调查

左洞自ZK72+777里程进入岩溶区，根据地质资料该区段长190m（ZK72+777～ZK72+587）。

进入岩溶区后，因施工条件差循环进尺减小为1m（格栅间距为1m），为进行数据统计和分析，小组计划自ZK72+770开始选取20m施工段进行调查，对各施工循环观测，汇总发现的问题后进行整理。

调查结果见表1：

调查表表2

序号

检查项目

检查数

不合格

频率（%）

累计频率（%）

1

格栅拱脚下沉

20

7

22.5

22.5

2

超前支护崩落

20

11

35.5

58

3

掌子面坍塌

20

5

16.1

74.1

4

局部渗水

20

3

9.7

83.8

5

洞跨收敛值过大

20

3

9.7

93.5

6

拱顶喷砼面裂纹

20

2

6.5

100

合计

120

31

100

备注

合格率=（120－31）÷120×100%=74.2%

根据上表绘制质量因素排列图如下：

排列图图3

根据排列图，找出ZK72+770～ZK72+750段施工中主要质量问题为：

超前支护崩落和格栅拱脚下沉。

（2）原因分析

针对两个主要质量问题，QC小组利用因果分析方法从人员、施工方法、材料、机械设备、环境等5个方面进行了认真分析，找出主要原因，详见图4、图5：

图4超前支护崩落因果分析图

图5格栅拱脚下沉因果分析图

（3）主因验证及相应对策

①对“超前支护崩落”问题的主因验证和相应对策：

Ⅰ施工人员责任心不强，贪图省工；管理人员跟踪检测不到位，没能对控制爆破效果的周边眼眼距、孔深、有无辅助眼情况及超前锚杆孔外插角等情况进行现场检查；现场技术人员没有做到全面有效的技术指导。

Ⅱ施工方法不恰当：

钻炮眼过程中未遵循“眼浅钎杆短，眼深钎杆长，随打随换杆”的原则，造成钻孔过程中对周边破碎围岩扰动过大，使围岩粘结力受影响；未打设周边辅助空眼和采取弱爆破；超前锚杆施作时，外插角过小，爆破时随周边围岩一起崩落。

Ⅲ超前支护材料使用不当：

超前锚杆不适用于破碎围岩；炸药用量过多。

Ⅳ机械设备尺寸不合适，限制施工条件：

钻孔台架过高，当工人打设超前锚杆孔时增加了困难，使外插角大小不好控制，造成角度普遍减小。

根据以上主因分析，制定相应的对策见下表所示：

对策表表3

序号

要因

对策

目标

措施

地点

时间

负责人

1

施工人员责任心不强贪图省工

进行教育和工法培训

杜绝造成质量缺陷的人为因素

重新对施工工班下技术交底；制定严格的奖罚制度；进行一周的集中教育和培训

项目部会议室、队部会议室、施工现场

至9月7日完成培训；全过程跟踪监督

贾文龙

苏国举

2

管理人员检测不到位；技术人员不能做到现场全面指导

召开会议加强纪律性教育

提高管理层和技术人员的思想意识，提高全员重视程度

由项目经理和总工分别组织召开整顿会议；制定严格奖罚制度

项目部会议室、施工现场

至9月7日完成整顿；活动全过程监督

张立丰

姚洪瑞

3

爆破效果不佳

更新施作方法

杜绝钻爆质量差造成的缺陷

钻炮眼时随钻进随更换钻杆；缩短炮眼间距，增打周边辅助空眼；控制炸药用量

施工现场

至9月7日前落实完毕

赵付升

4

使用的超前支护材料不恰当；超前支护钻孔外插角过小

更换材料；提高钻孔成孔质量

立即完成新材料的更换；保证成孔100%符合交底要求。

使用注浆小导管作为超前支护材料；明确钻孔外插角不小于10°

施工现场

9月1日落实完毕小导管的使用；全过程监督钻孔质量

刘永奎

李洪江

5

钻孔台车尺寸不合乎施工要求

更换或改进

令队内立即改装或新制作

施工队钢构件加工班

9月5日前落实完毕

陈明照

张广彬

②对“格栅拱脚下沉”问题的主因验证和相应对策：

Ⅰ施工人员责任心不强，对软弱的拱脚基底不做换填处理；管理人员跟踪检查不到位，没能及时发现。

Ⅱ施工方法不恰当：

施工过程中对拱脚欠挖的部位不做补挖处理，而是将格栅下部割去又不补焊法兰就直接架立，造成拱脚无法兰托盘；个别段落为赶开挖，锚杆未及时施作，喷