盾构姿态及管片拼装质量控制QC

CompanyLogo二0一三年八月深圳地铁11号线BT项目11306标后亭站~松岗站区间管片拼装质量控制QC中铁四局集团有限公司深圳地铁11号线BT项目11306标项目经理部课题主要内容一.概况二.选题理由三.现状调查四.课题目标五.原因分析六.要因确认七.对策计划八.对策实施九.效果检查十.总结及今后打算一、概况1．工程概况后亭站~松岗站区间位于宝安大道下方，两端车站均为地下两层岛式车站，线路整体呈南北走向，由后亭站始发，沿宝安大道前进，依次穿越茅洲河、广深高速公路桥、松岗河后进入松岗站。隧道采用盾构法施工，为单圆盾构，盾构机外径6.28m，隧道采用6块管片错缝拼装而成，管片环宽1.5m，外径6.0m，厚度0.3m，隧道内径5.4m；隧道顶部覆土厚度11.5m～33.0m，隧道最大上坡坡率为16.7‰，最大下坡坡率5.7‰，变坡点采用圆曲线顺接，最小半径5000m；线路最小曲线半径830m，线间距12.0～20.3m。一、概况2.小组概况根据国家《地下铁道工程施工及验收规范》GB50299-1999规定,管片在盾尾内拼装完成时，偏差宜控制为：高程和平面±50mm；每环相邻管片高差5mm，纵向相邻环管片高差6mm。后松盾构右线于7月21日正式始发，盾构管片拼装后拖出盾尾时出现了管片错台、破损甚至连续破损的问题，最大错台达到22mm，为了攻克管片错台、破损这一难题，项目部专门成立了管片拼装质量控制QC小组,定“管片拼装质量控制”作为活动课题。二、选题理由三、现状调查现场管片拼装存在的问题：1、管片拼装出现错台三、现状调查2、管片错台及破损2013年8月11日，QC小组成员对已施工的60环管片进行了详细的错台破损统计,并制成如下表格:三、现状调查城轨分公司深圳盾构项目经理部管片检验记录区间后亭站～松岗站右线检验日期2013年8月11日检查人签字否838308A3备注第1环762A1BKCA3A2管片型号纵向最大错台（≦15mm）环间错台是否渗漏水是否破碎A3A2否23532第3环84A1BKCA2否11423214第2环737A1BKC否裂缝已修复822415A322第4环704A1BKCA3A2A3A2否63422第6环678A1BKCA2否333015第5环746A1BKC否623125A34第7环758A1BKCA3A2A3A2否16521第9环489A1BKCA2否834225第8环520A1BKC否2253145第10环612A1BKCA3A2三、现状调查否225314A34第10环612A1BKCA3A2A3A2否26235第12环473A1BKCA2否2644210第11环590A1BKC否324525A312第13环777A1BKCA3A2A3A2否23223第15环420A1BKCA2否裂缝已修复2327511第14环395A1BKC否246515A33第16环413A1BKCA3A2A3A2否35224第18环475A1BKCA2否242114第17环236A1BKC否235233A32第19环228A1BKCA3A2A3A2否55452第21环111A1BKCA2否335414第20环825A1BKC否216143253第22环226A1BKCA3A2三、现状调查A2否234238第35环805A1BKC否232345A34第34环397A1BKCA3A2A3A2否34343第33环754A1BKCA2否332345第32环505A1BKC否裂缝已修复424328A35第31环102A1BKCA3A2A3A2否42223第30环121A1BKCA2否234327第29环108A1BKC否253325A34第28环398A1BKCA3A2A3A2否32531第27环685A1BKCA2否354314第26环253A1BKC否234314A36第25环110A1BKCA3A2A3A2否210923第24环254A1BKCA2否31316324第23环255A1BKC5A3三、现状调查A3A2否23424第36环790A1BKC8否543323A35第37环797A1BKCA3A2A3A2否23234第39环712A1BKCA2否745234第38环787A1BKC否332344A34第40环798A1BKCA3A2A3A2否23733第42环93A1BKCA2否243224第41环720A1BKC否232224A34第43环484A1BKCA3A2A3A2否裂缝已修复23343第45环542A1BKCA2否845233第44环733A1BKC否454124A33第46环521A1BKCA3A2A3A2否23531第48环764A1BKCA2否253214第47环100A1BKC4三、现状调查否232323A34第49环765A1BKCA3A2A3A2否85422第51环38A1BKCA2否63112210第50环717A1BKC否2355236A35第52环768A1BKCA3A2A3A2否24522第54环645A1BKCA2否356235第53环706A1BKC否裂缝已修复2343413A35第55环32A1BKCA3A2A3A2否23423第57环658A1BKCA2否255344第56环628A1BKC否259239A35第58环2A1BKCA3A2A3A2否124533第60环655A1BKCA2否435325第59环766A1BKCA1BKCA3A2统计的60环管片中纵向错台大于6mm的有12环,大于10mm的有5环，破损管片5环，管片合格率为78.3%。严格控制每环相邻管片高差5mm，纵向相邻环管片高差6mm，减少管片破损情况发生，将管片合格率提高至95%以上。四、课题目标五、原因分析工程部多次组织盾构施工所有技术员、盾构司机、作业队拼装手召开管片拼装质量分析会，并邀请南方公司副总工盾构施工专家到现场进行技术指导，局盾构专家公司副总工程师邓能伟到项目部对管片拼装质量进行原因分析，并给项目部人员进行管片拼装质量控制进行培训。管片拼装质量分析会五、原因分析1、管片错台原因分析1）盾构姿态较差，盾尾间隙不均匀出现局部过小，管片拼装完成后再拖出盾尾时，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。2）管片选型不合理，导致盾构机与管片趋势不匹配。3）管片螺栓未按要求进行复紧，导致管片失圆错台。4）盾尾本身失圆也是可能导致管片错台的原因之一。五、原因分析2、管片破损原因分析1）衬砌环接头面没有形成在同一平面上，在管片结构中存在间隙，发生了大值弯矩，从而产生裂缝。五、原因分析2）盾尾约束引起的裂缝问题管片衬砌环的中心和盾构机的中心有偏移，由于盾构机方向和隧道的方向存在着偏离，无法充分保障盾尾的空隙，盾尾对管片提供了弯矩致使管片错台破损。五、原因分析3）千斤顶推力引起的裂缝问题。推进过程中有与管片选型不合理或盾构姿态控制不合理，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头面上，形成对管片块体的损伤。六、要因确认确认一：盾构司机是否经验不足，导致盾构姿态控制较差确认方式调查分析标准从事盾构司机工作满一年以上，且操作符合规范附表6-1人员因素2013年8月13日，针对已施工的60环管片错台情况进行分析，其中有6处系管片选型有误致使盾尾间隙过小所致。跟班技术员虽经过系统培训但实际接触盾构多为第一次,刚接手理论与实际结合不紧密。结论：此项为主要原因。确认二：跟班技术员判断失误，管片选型不合理确认方式调查分析标准根据盾构姿态、盾尾间隙、隧道曲线合理选型2013年8月12日，QC小组成员对已施工的60环跟单记录进行了详细调查分析，推进过程中高程和平面均在50mm以内，符合规范要求。结论：此项不是主要原因。人员因素附表6-2六、要因确认附表6-3人员因素2013年8月15日，现场检查管片拼装结果，在人为操作无误的情况下虽调整较困难但基本无错台情况。结论：此项不是主要原因。2013年8月14日，对管片拼装手组织了集体测试，考试平均成绩均在95分以上，管片拼装准确率达100%。结论：此项不是主要原因。机械因素附表6-4确认三：管片拼装手操作是否符合规范确认方式考试加现场拼装考核标准考试成绩和现场操作均达标确认四：管片拼装机存在微调不灵敏的情况确认方式现场检查标准在人为操作无误的情况下拼装管片是否符合要求六、要因确认附表6-5机械因素2013年8月17日，查看全部20组油缸千斤顶撑靴旋转情况，有5组单缸存在旋转情况，斜顶至管片易导致管片面应力不均残生裂缝。结论：此项为主要原因。2013年8月16日，通过查看始发前的盾尾测量记录，横轴较竖轴长2cm，满足标准要求。结论：此项不是主要原因。方法因素附表6-6确认四：盾尾失圆确认方式查看记录标准小于千分之5D确认六：千斤顶撑靴顶位不正确认方式现场检查标准撑靴边与管片内外边平行，不碰触弹性橡胶密封垫六、要因确认附表6-7方法因素2013年8月19日，对管片场各生产环节进行了突击检查，并随机挑选了一环管片进行了试拼试验，试拼后并未发现错台满足规范要求且每环管片进场都使用回弹仪测得强度基本满足50Mpa的设计要求。结论：此项不是主要原因。2013年8月18日，对自当前环开始的倒数十环管片进行螺栓紧固程度检查，发现有7处螺栓松动，并产生了不同程度的错台。结论：此项为主要原因。材料因素附表6-8确认七：管片螺栓复紧确认方式现场检查标准按交底要求三次复紧确认八：管片结构尺寸是否满足要求确认方式现场检查标准试拼后满足规范要求六、要因确认附表6-9人员因素2013年8月20日，查看同步注浆、二次注浆的注浆记录表，显示实际操作过程中已按交底施工。结论：此项不是主要原因。确认九：同步注浆、二次注浆的注浆压力以及注浆量是否满足要求确认方式查看记录标准按交底施工，且无错台情况六、要因确认：原因结论人员盾构司机是否经验不足，导致盾构姿态控制较差非要因跟班技术员管片选型不合理要因管片拼装手操作是否符合规范非要因机械管片拼装机存在微调不灵敏的情况非要因盾尾失圆非要因材料管片结构尺寸是否满足要求非要因方法千斤顶撑靴顶位不正要因管片螺栓复紧要因环境同步注浆、二次注浆的注浆压力以及注浆量是否满足要求非要因制表：李云仙日期：2013年8月21日六、要因确认：我们小组针对已确定的技术难点和原因分析的基础上,运用QC手法，确认以下三种影响管片拼装质量的主要原因：①跟班技术员判断失误，管片选型不合理②千斤顶撑靴顶位不正；③管片螺栓未按要求进行复紧；七、对策计划序号主要因素对策负责人1跟班技术员判断失误，管片选型不合理针对现场实际情况再次组织管片选型技术分析会，讲解管片选型原则、技巧周维刘光荣2千斤顶撑靴顶位不正油缸顶出过程中人为进行扶正刘少林尹涛涛3管片螺栓未按要求进行复紧对施工作业人员进行现场交底培训，并不定期检查螺栓复紧情况。马旭兵闫荣杰对策计划表制表：闫高闯日期：2013年8月24日八、对策实施实施1剖析现场实际问题,组织再培训岗前已组织多次培训,本次分析会旨在结合现场实际问题一项项剖析来讲解管片选型原则、技巧，且总结管片先行量表、点位匹配图，方便跟班技术员合理选择管片。八、对策实施法面测量和盾尾间隙测量八、对策实施盾构管片先行量表右转弯环拼装点位水平垂直最大先行量点位点位角度内外内外内34.2mm外38mm十18°32.52636.1410.57411.7418九54°20.98523.31727.66830.7427八90°0034.2386七126°-20.985-23.31727.66830.7425六162°-32.526-36.140.57411.7414五-162°-32.526-36.14-10.574-11.7413四-126°-20.985-23.317-27.668-30.7422三-90°00-34.2-381二-54°20.98523.317-27.668-30.74210一-18°32.