XX隧洞出口QC加快输水隧洞仰拱衬砌的施工方法及如何解决平行作业的干扰.docx

1、XX隧洞出口QC加快输水隧洞仰拱衬砌的施工方法及如何解决平行作业的干扰加快输水隧洞仰拱衬砌的施工方法及如何解决平行作业的干扰XX隧洞出口衬砌施工组织管理研究小组（QC小组）XX隧洞（越岭段）出口勘探试验洞工程总长3.0km(桩号K78+799K81+799)，设计流量70.0 m/s，洞口（桩号K81+779）底板高程510m，坡降为1/2530，采用I型马蹄形断面，成洞洞断面尺寸为6.766.76m（宽高）。隧洞初期支护采用喷锚网支护，二次衬砌采用C30钢筋混凝土衬砌。本QC小组成立于2013年3月13日，小组成立后坚持技术攻关与创新活动，为加快仰拱施工速度提供了保障。小组现有成员5名，主要

2、由项目工程部、隧道三公司成员组成，平均年龄27岁，小组成员概况见表1。表1 QC小组成员表小组名称XX隧洞出口衬砌施工组织管理研究小组成立时间2013年3月13日课题类型管理创新型课题名称加快输水隧洞仰拱衬砌的施工方法及如何解决平行作业的干扰课题注册时间2013年3月活动时间2013年3月10月平均受TQC教育时间60课时序号姓名年龄文化程度职称职务组内职务127本科助工工程部长组长229大专隧道三公司经理副组长327大专隧道三公司副经理组员426本科助工技术员组员526本科技术员组员制表人：邵晨恩 日期：2013年3月13日（一）问题的提出由于XX输水隧洞断面小，施工受空间限制，常因没有理想

3、的设备和施工工艺，影响仰拱衬砌施工的质量和进度，进而影响衬砌防水、拱墙衬砌等后续工序的结构衔接质量和进度。衬砌断面又为圆弧形仰拱底板，加之围岩软弱、易变形，必须衬砌紧跟，尤其是仰拱施工与掌子面开挖出渣、运送物料时的干扰使得隧道施工效率和安全受到很大的影响，特别是当隧道施工工期紧张的情况下，干扰问题更加突出。衬砌施工按照设计要求必须先施做仰拱，并且仰拱与拱墙衬砌的分缝要按设计高度，不允许随意更改施工缝高度，具体详见下图。图1 XX隧洞出口勘探试验段衬砌施工纵缝设计图（二）课题的确定基于上述问题的分析，如何解决小断面弧形仰拱衬砌与多工序平行作业干扰的快速施工方法是目前的迫切需求，也是研究的主要方向

4、。因此小组确定以“加快输水隧洞仰拱衬砌的施工方法及如何解决平行作业的干扰”为本次活动课题。自2012年10月份仰拱开始施工以来，受炭质云母石英片岩地质条件影响，沿隧洞初期支护墙脚渗流现象和底板冒水现象始终存在，由于隧洞纵坡趋于平坡的实际情况，排水效果不理想。云母石英片岩受积水和重载车辆碾压的影响，造成地基软化翻浆，影响整个仰拱作业工序。调查列表具体见表2：表2 现状存在问题调查列表序号存在的问题频数（次）频率（%）1地质条件因素致使工作量增加、工作难度增大2202工序安排、组织管理方面不合理3303设备故障2204工人操作熟练程度和责任心2205施工质量问题110合计10100制表人：刘强 日

5、期：2013年4月3日结论：通过表2可以看到，“现场工作环境”、“设备故障”、“人员培训、质量管理”等方面的问题是我课题小组需要解决的课题。（一）目标制定：通过优化施工组织，加强人员操作培训，加快衬砌施工速度，使各工序间平行作业受干扰程度达到最小，从而加快施工进度。（二）目标值：仰拱衬砌90m/月。（三）目标可行性分析2013年4月23日，小组成员运用头脑风暴法对“仰拱进度慢”这个最主要问题进行了原因分析，并绘制因果图如下：从上面的因果图中，我们找出了所有的末端原因，并逐条进行了要因确认。确认1：奖罚制度不健全小组成员查阅并分析了项目部质量管理办法，发现奖罚制度内容全面，对象明确，奖罚分明、合

6、理。同时各施工队自己也制定了相关的奖惩制度，奖优罚劣,对工人要求严格。针对制度的执行情况小组成员进行了问卷调查，共发出问卷20份收回18份。认为执行严格的11份，认为比较严格的7份，合占总数的80%。验 证 人：邵晨恩验证方法：查阅规章制度及问卷调查验证结果：不是要因确认2：缺少培训、技术不熟练经调查施工仰拱的工人80%以上不具有同类工程的施工经验，上岗前未参加施工培训，并且对于仰拱栈桥台车下作业不习惯。验 证 人：邵晨恩验证方法：现场调查验证结果：是要因确认3：仰拱栈桥台车故障率高通过现场察看发现，仰拱栈桥台车小问题很多，在施工6个循环中就有2次因为仰拱栈桥台车出现现场无法处理的故障，耽误整

7、体作业时间。验 证 人：赵国清验证方法：现场调查验证结果：是要因确认4：作业空间小、地质条件差， 仰拱建基面清理困难仰拱台车下作业空间小、地质条件差、仰拱底部有翻浆冒泥现象导致仰拱建基面清理困难。这些客观存在的因素，确实对仰拱施工带来很大的影响。验 证 人：刘强验证方法：现场调查验证结果：是要因确认5：施工质量不达标，返工对进度的影响仰拱作业存在有钢筋焊接质量不符合规范要求，钢筋间距未按设计布设，致使返工的现象，这方面因素也是造成仰拱进度迟缓的主要问题。验 证 人：姚亮、田德国验证方法：现场调查验证结果：是要因确认6：工艺不合理，组织管理有缺陷根据表2的调查结果显示：工序安排、组织管理方面不合

8、理这方面的因素是造成仰拱进度迟缓的主要问题。通过各方面原因的分析，最后得出工序安排不合理，组织管理须进一步优化。验 证 人：赵国清验证方法：现场调查验证结果：是要因2013年5月12日，小组成员再次召开会议，针对最终确定出来的要因，共同探讨制定了对策措施，详见表3表3 对 策 表序号要因对策目标措施执行人 执行时间1缺少培训、技术不熟练对工人进行培训使工人的作业水平得到提高，操作熟练对仰拱工班所有工人进行操作和安全作业要点培训，考试合格者才能上岗邵晨恩2013.5.12至2013.6.122设备故障率高配备维修人员，掌握该设备一般故障的维修技能；与台车厂联系，要求做好维修服务使仰拱栈桥台车能够

9、满足使用条件与厂家联系，要求做好维修服务，对现场工人无法解决的故障及时修理赵国清田德国2013.5.12至2013.6.123仰拱栈桥台车下作业空间小、地质条件差导致仰拱建基面清理困难加强对仰拱台车作业面的环境治理，及时抽排水、清理建筑垃圾和淤泥作业面无积水、淤泥等。人员满足需求，作业熟练、适应栈桥下工作环境合理优化人员配置，将清底、钢筋制安、模板安装、浇筑砼、脱模、移栈桥等工序作业时间划分清楚，避免工序重叠。将仰拱钢筋分段弯制，运到台车下再焊接。台车前做好集水坑，及时抽排积水姚亮田德国2013.5.12至2013.6.124施工质量不达标，返工对进度的影响加强质量管理，贯彻质量标准不再出现返

10、工情况对关键工序和重点部位在现场旁站监督，对反复出现的问题给予技术指导。刘强姚亮2013.5.12至2013.6.125工艺不合理，组织管理有缺陷优化工艺流程、调整组织管理方式工艺合理、组织有序、进度效果显著仰拱按不同作业内容划分成两班，每道工序作业人数配置合理，赵国清邵晨恩刘强2013.5.15至2013.7.302013年5月15日，项目QC小组成员召开了课题研究会议。就课题要因“工艺不合理，组织管理有缺陷”这个主要原因，进行了仔细的分析和认真的总结，最后一致认为：需重点研究仰拱施工工序安排、组织管理方面。对策一对工人进行培训、5月7日项目总工召开施工现场会议，要求工程部、安质部负责人在一

11、周内必须对仰拱和二衬两个工班的工人进行专业技术培训和安全培训。、考核合格者继续上岗，不合格者取消上岗资格。、加强现场技术员对工人的监督力度。负责人：邵晨恩实施时间：2013年5月12日至2013年6月12日目标实现情况：工人作业水平得到很大提高，作业时间和质量要求都能够达到要求。对策二增加维修人员，做好维修服务、5月12日项目QC组副组长赵国清与厂家及时联系，保障仰拱栈桥台车出现故障后能及时维修解决。2、增加一名维修人员，设备出现故障时，能及时修理。3、使用过程中加强对仰拱栈桥台车的保养，具体措施如下表4表4 仰拱栈桥台车保养制度表序号作业项目保养周期技术要求及说明一各类螺栓每班（循环）进行应

12、没有松动、滑丝等现象二工作窗应无漏浆等现象三钢模板外表面脱模后应保持清洁,清除可能粘附的混凝土四电路控制部分每工作十五个循环每工作十五个循环工作电压380V，电压稳定，绝不允许有漏电现象五丝杠丝杠旋转灵活，不得有变形六油路部分油箱、油管不得有漏油现象，油箱油量不得少于1/3七卷扬机钢丝绳不得有断股现象负责人：赵国清、田德国实施时间：2013年5月12日至2013年6月12日目标实现情况：仰拱栈桥台车出现故障后能及时维修解决。对策三加强治理仰拱作业面的环境合理优化人员配置，将清底、钢筋制安、模板安装、浇筑砼、脱模、移栈桥等工序作业时间划分清楚，避免工序重叠。将仰拱钢筋分段弯制，运到台车下再焊接。

13、台车前做好集水坑，及时抽排积水负责人：姚亮、田德国实施时间：2013年5月12日至2013年6月12日目标实现情况：仰拱栈桥台车出现故障后能及时维修解决。对策四加强质量管理，贯彻质量标准制定如下质量控制措施，对关键工序和重点部位在现场旁站监督，对反复出现的问题给予技术指导，做到不再出现返工。 在栈桥拼装就位前，必须对第一段仰拱混凝土强度进行检测，达到要求方可安装就位。 安装就位必须精确定位，对操作人员进行必要的培训考核，合格上岗，确保施工定位准确。 定期检查、维修栈桥各组件，确保设备运行良好，施工连续正常。 严格按图纸在混凝土施工时预留施工止水缝、变性止水缝；各种预埋件安装，确保混凝土施工一次

14、成型。 在栈桥移动到下个仰拱作业面过程中，要注意平稳缓慢，确保不损伤已浇筑混凝土及栈桥设备。负责人：刘强、姚亮实施时间：2013年5月12日至2013年6月12日目标实现情况：不再因质量问题出现返工。对策五优化工艺流程、调整组织管理方式为了实现减少工序间施工干扰、加快施工进度、提高质量、降低成本、确保施工安全的目标， 对施工工艺流程与工序总体安排进行优化。1、施工工艺流程图图2 施工工艺流程图2、施工总体工序安排 隧洞进行仰拱施工，先做好各项准备工作。提升前后引桥，中断仰拱作业区段的交通，检查好各结构部件无阻挡，电缆电线由专人配合拖放，此时即可将栈桥移动就位。此时已前一模仰拱强度需达到70%左

15、右（20Mpa），栈桥后支座支撑在已施工的仰拱混凝土面上，其状态如图：栈桥移动就位后，可降下前后引桥，展开下一模仰拱的施工。就位后的状态如图：正常情况下，栈桥下可分为两段，按照基础处理、仰拱钢筋绑扎、堵头模板和止水带安装、仰拱浇筑进行流水施工安排。当完成栈桥下一段仰拱浇筑，且强度上来后即可向前移动栈桥。如此循环推进。3、主要施工方法3.1仰拱台车操作规程 台车移位到待浇注位置后，首先调整模板与栈桥的中心与设计中心吻合，使用顶升油缸将栈桥和模板分开，接着撑起顶升油缸与栈桥间的螺旋千斤，使顶升油缸基本不受力，顶升油缸仅仅在执行动作时发生作用；随后从作业窗开始浇筑混凝土。 待混凝土达到脱模强度后，收

16、起前栈桥卷扬机构，升起后栈桥，开挖下一组仰拱断面。 调整前后顶升油缸，使栈桥坐落于模板前后支撑上，用滑轮组拖行栈桥，使栈桥前行。绳2拉，绳1松。栈桥前移5.8m，动滑轮前移0.97m，滑轮绕组3组，动滑轮3组作用。单绳拉力15t。利用卷扬机构和后栈桥油缸，降下前后栈桥。平移前顶升油缸，利用滑轮组拖行模板，模板前移5.8m，动滑轮后移0.97m。使模板至下一工作面。 浇注混凝土，重复第二步、第三步。3.2仰拱栈桥纵向推移就位3.2.1纵移操作施工步骤 清理残渣：栈桥移动前，需清理桥面、桁架、前后引桥等上面的残渣。 顶升油缸：操纵液压控制阀，同时顶升、锁定前后液压缸，使前后钢支墩离地，并尽量保持桥

17、面水平。 排除障碍：拆除前后引桥、钢支墩、桁架等底部所有障碍物；清除栈桥前部初期支护仰拱面上的残渣。 牵引行走：牵引油缸缓慢收缩，带动滑轮组转动，使栈桥匀速行走（一般控制在3m/min左右）。 驻桥支撑：当栈桥前移满足施工要求时，采用制动装置使栈桥完全停止后，放下前引桥，平整引桥端部、栈桥钢支墩的支撑面，并根据需要放置垫块，以保证栈桥工作时支撑可靠。 收缩油缸：操纵液压控制阀，同时收缩、锁定前后液压缸，使前后钢支墩充分接触地面，要求保持桥面水平、支撑可靠。 限位：使用限位装置进行限位，防止在使用过程中前行或者侧向移动。 安全防护：重点检查栈桥接头、支撑、移动机构等重要部位状况，消除其移动过程中

18、可能出现的安全隐患；并采取适当措施，保护好电气、液压系统。3.2.2栈桥纵移要点： 牵引油缸启动要平稳，行走要缓慢。 行走路面要相对平整，防止桥体过大振动、扭曲，而损坏结构。 如果行走面混凝土强度小，出现碾压痕迹，应铺设一小段钢板3.3栈桥侧移就位3.3.1侧移操作通过四个角的机械千斤，实现侧向移位。3.3.2侧移工艺要点 侧向移位时要注意平稳缓慢； 路面要相对平整，防止桥体过大振动、扭曲，而损坏结构；3.4仰拱钢筋绑扎、立模仰拱栈桥就位后，即可进行该段仰拱的钢筋绑扎、立模及下一段掌子面开挖。3.4.1 钢筋安装钢筋采用现场手工绑扎。绑扎工序分为：测量、放样、搭样架、划片铺料、连接、校正、点焊

19、和仓位清理。底板钢筋以仰拱初支为依托，设置架立筋，要求测量将底板高程、结构边线及分缝线标示于架立筋、底板及岩壁上，现场技术员在架立筋上标示钢筋间距，依此间距安装主筋，分部筋依据主筋上标示的间距绑扎。钢筋连接主要采用焊接。 3.4.2 立模用全站仪进行测量放线，确定钢筋绑扎和立模边线位置，并做好标记，焊钢筋架立筋，并定出自制钢模台车轨道及结构物轮廓线。并根据测量数据进行仰拱模板安装加固。3.5仰拱混凝土浇筑3.5.1混凝土浇筑混凝土由拌和站集中拌制，采用混凝土搅拌运输车运送至工作面。仰拱衬砌混凝土采用溜槽从模板左右两侧入仓。溜槽末端接溜板下料，下料点根据实际下料情况均匀布置。混凝土入仓之前，先用

20、水润湿基岩面或混凝土缝面，并均匀铺盖一层富砂浆的混凝土。在倾斜面上浇筑混凝土时，应从低处开始，浇筑面应保持水平。混凝土振捣采用50mm 插入式振捣器振捣密实。振捣器的操作遵循“快插、慢拔”的原则，并插入下层混凝土5cm左右，振捣器插入混凝土的间距，不超过振捣器有效半径的1.5 倍（一般40cm），距模板的距离不小于振捣器有效半径的1/2（一般20cm），插入位置呈梅花形布置，不得触动预埋件。振捣宜垂直按顺序插入混凝土，如略有倾斜，倾斜方向应保持一致，以免漏振。振捣时间以3045 秒为宜，严禁过振、欠振、漏振，具体以混凝土不再显著下沉，气泡和水分不再逸出表面开始泛浆为准，另外在靠近模板处尚需加强

21、振捣。3.5.2拆模、养护浇注结束后，养护到混凝土在强度达到设计标号的40%后方可拆模，养护强度达到770%后可移动栈桥至下段仰拱施工。模板拆除后割除外露拉筋，并清除止水带上残留的混凝土。混凝土浇筑结束终凝后12h，应及时洒水养护，养护采用水淋喷洒养护，养护时间不得少于14天。3.6仰拱混凝土施工中需注意事项：3.6.1施工缝止水衬砌混凝土应连续浇筑，宜减少留施工缝，并宜与变形缝相结合。施工缝表面需先用钢刷将疏松、起皮、浮灰等清理干净并打毛，使施工缝表面基本平整、干燥、无污物。环向施工缝端头模板应支撑牢固，严防漏浆。3.6.2 止水带安装在环向缝、施工缝面按要求设置止水带，并采用钢筋卡固定。止

22、水带安装应符合设计要求，止水带中心变形部位安装误差应小于5mm。止水带周围混凝土施工时，应防止止水带位移、损坏、撕裂或扭曲。止水带水平铺设时，应确保止水带下部混凝土振捣密实。为了保证止水片两翼埋置深度和不致 “浇翻”移位，采取人工整理的措施，浇筑混凝土时派专人维护；垂直止水随时进行维护，以确保止水片两翼的位置。3.6.3基岩面和施工缝处理仰拱先用挖掘机进行基础清理，再由人工配合挖掘机细清，人工撬除松散岩体并用风或水冲洗干净。混凝土施工缝采用人工凿毛，然后用高压水冲洗干净。仓面积水采用小水泵抽排，并人工清除干净。在清底的同时视需要增加部分钢筋支架锚杆，钢筋支架锚杆规格为相应主筋规格，入岩30-5

23、0cm，外露长度以与上层钢筋顶面平齐为准，间排距不大于2m，距分缝线不大于50cm。锚杆施工采用手风钻进行，水泥砂浆注装。4、劳动力组织仰拱衬砌快速施工劳动力组织见表5表5 人员配置及职责分工序号工种人数工作职责1队长1现场协调、调度2技术管理人员1测量定位等技术服务3机械操作1操作仰拱移动栈桥4电工1线路安装、检修5钢筋工6钢筋制作与安装6模板工3挡头模板支立7混凝土工2混凝土浇筑、收面8泵送车司机1操作混凝土泵送车9罐车司机2驾驶罐车合计185、安全保障措施及注意事项 严格按照使用过程中的工况要求进行栈桥的设计制造，从设计制造阶段确保栈桥使用的安全性。制造和拼装用各种原材料质量必须符合国家

24、相关标准规定，制造完成后必须进行过车负载试验后方可正式使用。 用于仰拱及仰拱填充施工时的栈桥要安设牢固，结构稳定，以方便车辆顺利通过，避免施工干扰。 操作栈桥移动人员，必须经过培训并考核合格才能进行作业。 栈桥使用期间，定期对栈桥挠度等进行监测、评估、维护，确保使用过程中安全可靠。 现场电器设备采用“一机一闸一漏”制，线路上禁止带负荷接电或断电，并禁止带电操作。 定期按照施工设计及有关电气安全技术规程进行检查，确保栈桥施工用电安全。 栈桥移动过程中，下部禁止作业。 栈桥在使用过程中，经过栈桥人员必须从侧边人行道通过，避免交通事故。 施工作业地车辆通过栈桥行车速度不得大于5km/h，并在栈桥上设

25、置减速和警示标识。 在栈桥两侧桁架外侧布设安全防护网，防止石渣坠落伤到下方施工操作人员。负责人：赵国清、邵晨恩、刘强实施时间：2013年5月15日至2013年7月30日目标实现情况：工艺合理、组织有序、进度效果显著。1、目标完成情况我们小组将实施方案试验了10个循环，记录了现场各个工序所用的时间。具体统计见表6。 表6 QC实施前后仰拱作业循环时间记录对比序号重要工序QC实施前平均用时（h）QC实施后用时（h）12345678910平均1施工准备1.51.3111.21110.80.90.912开挖、清底44.54.34.14.243.94443.643仰拱栈桥台车移动就位5443.94444

26、44444绑扎钢筋、止水带安装108.58888.27.67.887.9885模板就位、封端、支撑加固544.54.2444443.8446浇筑混凝土54443.53.9443.94447养护、脱模1210101010101010101010108清理仰拱栈桥台车、保养1.510.810.9111110.91合计每循环时间（h）4437.336.636.235.836.135.535.835.735.635.436制表：刘强 日期：2013.10.21从表5的统计可以看出方案的实施效果都达到了预计的目标，原来平均每3天1模，仰拱进度平均60m/月，现在达到每3天2模，每月已经能够达到120m/

27、月。QC实施的效益分析：1、活动解决了长期以来仰拱作业效率低、施工进度慢，制定出了一套理想的工艺流程，加快了循环作业速度，加快了施工进度。2、活动大大的丰富了小组的实践经验，进一步锻炼了小组成员发现问题，解决问题的能力，也在很大程度上提高了QC小组的综合素质。1、进一步加强对施工人员的技术培训，并将施工过程中的重点控制环节单独编辑成小册子，供大家随时参考学习。2、采取一定的奖罚制度，提高工人的积极性和责任心。3、加强施工组织管理和工序的衔接，缩短机械和人工的调动时间，杜绝时间的浪费。4、严格要求技术人员做好日常检查和监督工作。巩固措施效果检查：采取巩固措施后，效果一直良好，随着施工速度的加快，逐渐解决了月进度慢等问题。此次活动的成功大大增强了小组成员的自信心，丰富了小组的活动经验，我们打算紧接着以“如何提高衬砌分缝止水施工质量”为课题展开活动。