QC小组活动成果提高隧道钢拱架支护合格率.docx
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QC小组活动成果提高隧道钢拱架支护合格率
提高隧道钢拱架支护合格率
浙江交工路桥建设有限公司徐建国QC小组
一、工程概况
329国道舟山段改建工程第3合同段（K17+600-
K30+850段）位于浙江省舟山市定海区，项目设置4座隧道，共计长度16810米（单幅），其中特长隧道2座，长度12936米（单幅），均按分离式双向六车道布置，净空高度5m、净空宽度14m，设计速度80公里/小时。
4座隧道洞身局部地段为强风化岩，岩体裂隙发育，自稳能力差，施工风险大，为此设计洞身开挖采用双侧壁导坑法或预留核心土法、支护采用刚度较好的钢拱架形式。
根据设计图纸，整个项目共需加工和安装钢拱架4258榀，连接接头25548个。
序
隧道名称
总长度（m）
洞身钢支护长度（
钢拱架数量（榀）
1
大山岗隧道
左洞
920
261
583
2
右洞
958
263
587
3
大潭岗特长
隧道
左洞
3165
177
415
4
右洞
3190
182
425
5
大东岱岗特
长隧道
左洞
3292
320
701
6
右洞
3289
324
709
7
竹尖岗隧道
左洞
998
169
399
8
右洞
998
189
439
9
合计
16810
1885
4258
表1隧道工程钢拱架支护概况
制表：
陈叶刚日期：
2017.3.15
名词解释：
【钢拱架】指的是在V级围岩等地质很差的隧道洞身开挖后，为防止坍塌，初期支护采用的拱形（环向）工字钢架支撑结构。
受安装空间限制，钢拱架预先在隧道外分节段加工，节段端部焊接连接钢板，在洞身初期支护时，钢拱架通过螺栓固定相邻连接钢板、逐段拼接安装。
若支护质量差，轻者会引起局部掉块，重者会发生人员伤亡、财产损失等灾难性事故。
图1隧道工字钢拱架节段拼装设计图
截图：
陈叶刚日期：
2017.3.15
二、小组简介
表2QC小组概况
小组名称
浙江交工路桥建设有限公司徐建国QC小组
课题名称
提高隧道钢拱架支护合格率
注册日期
2017.3.15
小组注册号
QC2017-1-1
课题类型
现场型
课题注册号
ZJJTQC2017-1-1
活动时间
2017年3月~2017年12
活动次数
12
组员出勤
95%
小组培训情
小组成员人均接受QC知识培训32课时
成员
姓名
性别
文化程度
职称/工种
组内分工
组长
徐建国
男
本科
教授级高工
活动策划、指导
副组长
陈叶刚
女
本科
高级工程师
活动策划、成果编制
副组长
沈坚强
男
本科
高级工程师
组织实施
组员
王云强
男
本科
工程师
实施协调
组员
魏亚楠
男
本科
助理工程师
质量监控
组员
马辉
男
本科
助理工程师
质量检查
组员
张有助
男
高中
支护班长
实施检查
组员
李华军
男
初中
支护工
现场实施
组员
张付林
男
高中
电焊工
现场实施
三、选择课题
制表人：
徐建国制表日期：
2017.3.15
本项目隧道工程量巨大，创下公司承接单项工程的新记录，其中特长隧道施工长度12936米，占总量的77%，而且围岩结构复杂，施工安全和工程质量要求非常高。
特别是隧道洞身开挖后的支护工序，是本项目施工管理的重中之重。
根据国家安全生产应急救援指挥中心《关于近期隧道施工事故及救援情况的通报》（应指
矿山〔2017〕41号），2013年以来，我国共发生隧道施工类事故39起，造成107人遇难、204人遇险
，危害严重，其中支护质量类占59.0%！
血淋淋的事实证明：
支护质量人命关天！
图2～4隧道坍塌事故现场照片（摘自网络）表3隧道洞身坍塌原因统计资料
（表格内容来源：
国家安全Th产应急救援指挥中心）
序号
事故类型
事故次数（次）
所占比例（%）
累计比例（%
）
1
支护质量
23
59.0%
59.0%
2
洞身开挖方法
8
20.5%
79.5%
3
地质围岩
5
12.8%
92.3%
4
其他
3
7.7%
100.0%
合计
39
100
制表：
陈叶刚日期：
2017.3.15
图5隧道洞身坍塌事故类型比例饼分图
制图：
陈叶刚日期：
2017.3.15
本项目隧道工程自2017年2月份开工以来，已出现1次轻微的洞身局部掉块现象，严重威胁施工人员生命安全、影响工程质量。
同时，本项目隧道为特长或长隧道，总长度达16810m，施工风险较大的洞身长度1885m，共需加工和安装钢拱架4258榀，需拼装连接接头25548个！
如果不加重视，后续施工过程中极有可能发生严重的质量和安全事故。
残酷的现实再次敲响了警钟，提高支护质量刻不容缓！
综上所述，本小组选择“提高隧道钢拱架支护合格率”为活动课题。
四、现状调查
小组根据《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1-
2004）中钢拱架支护实测项目，对2月19日以来施工的竹尖岗隧道、大东岱岗特长隧道等2个隧道、洞身长度共39m的钢拱架支护质量进行检测、调查：
表4钢拱架支护质量调查统计表
项次
检查项目
允许偏
差
检查总数（点）
合格点数（点）
合格率（%）
1
安装间距
50
156
151
96.8
2
保护层厚度
≥20
156
149
95.5
3
倾斜度
±2
156
150
96.2
4
水平安装偏差
±50
156
149
95.5
5
拼装偏差
±3
156
117
75.0
合计
780
716
91.8
调查方式：
现场检测；调查结果：
合格率为91.8%
制表：
徐建国日期：
2017.3.19
小组随即对造成合格率低的主要问题作进一步调查分析，并制作频数统计表、绘制排列
图：
表5钢拱架质量问题调查频数统计表
序号
质量问题
频数（点）
频率（%）
累计频率（%）
1
拼装偏差过大
39
60.9
60.9
2
保护层厚度偏差超
标
7
10.9
71.9
3
水平安装偏差超标
7
10.9
82.8
4
倾斜度偏差超标
6
9.4
92.2
5
安装间距偏差超标
5
7.8
100.0
合计
64
100.0
制表：
徐建国日期：
2017.3.19
图6隧道钢拱架质量问题排列图
制图：
陈叶刚日期：
2017.3.19
从排列图上可以看出，影响隧道钢拱架支护合格率的主要问题是钢拱架拼装偏差过大。
经过现场检查和调查，“钢拱架拼装偏差”有“上下位置偏差”、“平面位置偏差”和“竖向线形偏差”等3种类型，对应表现为“拼装的连接钢板翘曲”、“拼装螺栓数量不足”、“钢拱架接头扭曲”3种形式：
表7“钢拱架拼装偏差”问题分类
序号
问题一
问题二
问题三
问题
类型
上下位置偏差
平面位置偏差
竖向线形偏差
表现
形式
拼装的连接钢板翘曲
拼装螺栓数量不足
钢拱架接头扭曲
描述
上下连接钢板之间未完全
贴全，存在着一定的角度
上下连接钢板的螺栓孔
内螺栓数量不足
钢拱架接头线形不顺
问题
照片
制表：
徐建国日期：
2017.3.19
为了更好地查找问题症结，小组对“钢拱架拼装偏差”的问题作第二层调查分析，并绘制饼分图：
表8钢拱架拼装偏差问题调查频数统计表
序号
质量问题
频数（点）
频率（%）
累计频率（%）
1
平面位置偏差
29
74.4
74.4
2
上下位置偏差
6
15.4
89.8
3
竖向线形偏差
4
10.2
100
合计
39
100
制表：
王云强日期：
2017.3.19
图10隧道钢拱架偏差质量问题饼分图
制图：
王云强日期：
2017.3.19
小组从饼分图得出“钢拱架拼装偏差过大”的问题症结是“平面位置偏差”。
根据以上二个层次的调查分析，小组认为影响隧道钢拱架支护合格率的问题症结是“平面
位置偏差”。
小组认为如果将“平面位置偏差”的问题解决85%，则“钢拱架拼装偏差”项中合格点数将增加到29×85%=25点，钢拱架支护合格率将从现状调查的91.8%，提高到（716+25）/780=95%；如果将“平面位置偏差”的问题解决80%，则“钢拱架拼装偏差”项中合格点数将增加到29×80%=23点
，钢拱架支护合格率将从现状调查的91.8%，提高到（716+23）/780=94.7%。
五、课题目标
鉴于现状调查和分析，小组认为94.7%的合格率作为课题目标比较合理，也具有一定的挑战性。
因此，小组将课题目标确定为：
隧道钢拱架支护合格率94.7%。
图11课题目标设定图
制图人：
陈叶刚制图日期：
2017.3.22
六、原因分析
小组邀请隧道施工班组和项目质检、试验等人员，共同参加“诸葛亮”会议，运用养护风暴法，结合前期钢支护施工过程，对“平面位置偏差”的原因进行仔细分析，绘成系统图：
图12平面位置偏差原因分析系统图
制图人：
徐建国制图日期：
2017.3.30
七、要因确认
根据系统分析，共找出7个末端因素，因此制订要因确认计划表，对所有末端因素逐一进行调查和论证分析：
表9要因确认计划表
序号
末端因素
确认方
法
确认内容
确认依据
负责人
计划完成
时间
1
未进行责
任心教育
和考核
调查分析
检查教育和考核材料
教育接受率100%、
责任书签订率100%
陈叶刚
2017.4.2
2
未进行专项培训和
交底
调查分析
检查交底材料
交底接受率100%
沈坚强
2017.4.2
3
扳手尺寸不配套
现场测
量
测量扳手直径
梅花扳手直径S=40m
m
魏亚楠
2017.4.3
4
螺栓维保
效果不佳
现场测
量
维护保养效果
螺母在螺杆上的拧
紧长度L≥25mm
马辉
2017.4.2
5
连接钢板
安装方法
精度低
现场试验
平面位置偏差值
偏差值δ≤3mm
王云强
2017.4.2
6
亮度不足
现场测
量
照明灯具型号、功率和距离
LED投光灯、功率≥100W，且距离≤20m
李华军
2017.4.2
7
水平尺未校核或方法
现场试验
水平尺校核频率和方法
在同一钢拱架上旋
转180°前后水准泡
均保持居中
张付林
2017.4.5
制表人：
徐建国制表日期：
2017.3.30
确认一
末端因素
未进行责任心教育和考核
确认方法
调查分析
确认依据
教育覆盖率100%、责任书签订率1
00%
确认时间
2017年4月2日
确认负责人
陈叶刚
经查验资料，对于隧道施工，项目部高度重视，施工前组织全体施工人员进行了责任心教育，并签订了施工质量和安全责任书。
同时，班组严格执行班前教育，每天开工前的班前教育中，工长均教育施工参与人员，隧道施工安全关系到洞内的每一个人，一旦不幸发生事故，将祸及洞内所有人员，因此施工人员均有“做好工作，就是对自己负责”的责任意识。
确认结果：
责任心教育覆盖率、责任书签订率均为100%。
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