防止长大隧道牛腿衬砌边角掉块

1、防止长大隧道牛腿衬砌边角掉块防止长大隧道牛腿衬砌边角掉块中铁中铁* * * *局集团第三工程有限公司局集团第三工程有限公司诸永高速公路台州段括苍山隧道诸永高速公路台州段括苍山隧道QCQC小组小组一、前一、前 言言 诸永高速公路台州段诸永高速公路台州段S10S10标段括苍山隧道设计标段括苍山隧道设计为双线四车道隧道，左线全长为双线四车道隧道，左线全长7929.306m7929.306m，右线全，右线全长长7869.557m7869.557m，为目前华东高速公路第一长隧，是，为目前华东高速公路第一长隧，是全线控制性工程。全线控制性工程。 为保证长大隧道通风排烟质量，该隧设计有一为保证长大隧道通风排

2、烟质量，该隧设计有一套先进、独特的通风排烟系统，系统主要由通风竖套先进、独特的通风排烟系统，系统主要由通风竖井、地下风机房、通风道、排烟道和顶隔板等结构井、地下风机房、通风道、排烟道和顶隔板等结构组成，其中顶隔板应用于隧道在国内尚属首次。由组成，其中顶隔板应用于隧道在国内尚属首次。由于顶隔板的应用于顶隔板的应用, ,二次衬砌采用新型的牛腿型衬砌。二次衬砌采用新型的牛腿型衬砌。 竖井竖井送风道送风道排烟道排烟道地下机房地下机房排烟道排烟道隧道左洞隧道左洞隧道右洞隧道右洞送风道送风道诸暨诸暨永嘉永嘉括括 苍苍 山山 隧隧 道道位于诸永高速公路台州段S10标段内双线四车道隧道左线全长7929.306

3、m右线全长7869.557m目前华东高速公路第一长隧,全线控制性工程二次衬砌采用新型的牛腿型衬砌牛腿衬砌牛腿衬砌及顶隔板及顶隔板逃生道逃生道 牛腿牛腿顶隔板顶隔板牛腿牛腿716161单位：cm隧道中线 牛腿牛腿牛腿型衬砌断面图牛腿型衬砌断面图 牛腿牛腿顶隔板顶隔板牛腿牛腿单位：cm牛腿细部结构图牛腿细部结构图顶隔板顶隔板直螺纹套筒直螺纹套筒直螺纹钢筋直螺纹钢筋暗梁钢筋暗梁钢筋二次衬砌二次衬砌 牛腿牛腿顶隔板顶隔板牛腿牛腿衬砌成型照片衬砌成型照片预埋钢套筒预埋钢套筒牛腿部位照片牛腿部位照片二、二、QC小组小组QCQC小组小组小组名称小组名称括苍山隧道QC小组成立时间成立时间2007年1月课题名称

4、课题名称防止长大隧道牛腿衬砌边角掉块课题类型课题类型攻关型活动时间活动时间2007年2月1日至2007年3月1日活动频率活动频率每月7-8次，每次2h序号序号姓姓 名名性性 别别年年 龄龄职职 称称文化程度文化程度职职 务务组内分工组内分工1*男男40工程师工程师大专大专技术副经理技术副经理组组 长长2*男男28工程师工程师大本大本安全质量部长安全质量部长副组长副组长3*女女37工程师工程师大本大本副总工程师副总工程师副组长副组长4*男男31工程师工程师大本大本副总工程师副总工程师组组 员员5*男男32工程师工程师大本大本工程技术部长工程技术部长组组 员员6*男男42工程师工程师大本大本机械设

5、备部长机械设备部长组组 员员7*男男41工程师工程师大专大专试验负责人试验负责人组组 员员8*男男51工程师工程师大专大专隧道技术主管隧道技术主管组组 员员9*男男32工工 人人高中高中砼砼 工工组组 员员10*男男25工工 人人高中高中钢筋工钢筋工组组 员员三、选题理由三、选题理由隧道洞身衬砌是隧道的隧道洞身衬砌是隧道的“面子面子”工程，工程，其外观质量是隧道工程质量评定的重要其外观质量是隧道工程质量评定的重要项目，也是顾客最为关注的焦点。项目，也是顾客最为关注的焦点。顶隔板应用于公路隧道在国内尚属首次，牛腿型顶隔板应用于公路隧道在国内尚属首次，牛腿型衬砌施工无经验可借鉴，其施工难度较之常规

6、衬砌衬砌施工无经验可借鉴，其施工难度较之常规衬砌要大得多，特别是牛腿砼边角极易掉块，如不加以要大得多，特别是牛腿砼边角极易掉块，如不加以控制，二衬整体质量将大打折扣。控制，二衬整体质量将大打折扣。解决牛腿边角掉块这一细部质量问题，才能保证解决牛腿边角掉块这一细部质量问题，才能保证隧道整体质量零缺陷，实现开工之初就确立的括苍隧道整体质量零缺陷，实现开工之初就确立的括苍山隧道创山隧道创“鲁班奖鲁班奖”的目标；同时，为今后隧道及的目标；同时，为今后隧道及地下工程中类似结构总结和积累施工经验。地下工程中类似结构总结和积累施工经验。理理由由四、现状调查四、现状调查二衬外观质量问题调查统计表二衬外观质量问

7、题调查统计表作作 业业 班班 组组括苍山隧道左洞衬砌班括苍山隧道左洞衬砌班括苍山隧道右洞衬砌班括苍山隧道右洞衬砌班序序号号质量问题质量问题出现频数出现频数（处）（处）序号序号质量问题质量问题出现频数出现频数（处）（处）1 1局部错台局部错台3 31 1局部错台局部错台0 02 2表面气泡表面气泡2 22 2表面气泡表面气泡4 43 3牛腿漏捣牛腿漏捣1 13 3牛腿漏捣牛腿漏捣1 14 4粘模粘模1 14 4粘模粘模2 25 5牛腿掉块牛腿掉块10105 5牛腿掉块牛腿掉块15156 6色泽不均色泽不均匀匀0 06 6色泽不均匀色泽不均匀2 2各外观质量问题顺序排列表各外观质量问题顺序排列表序

8、号序号项目项目频数频数频率（频率（%）累计频数累计频数（%）1 1牛腿掉块牛腿掉块2525616161612 2表面气泡表面气泡6 6151576763 3局部错台局部错台3 37 783834 4粘模粘模3 37 790905 5牛腿漏捣牛腿漏捣2 25 595956 6色泽不均匀色泽不均匀2 25 5100100合计合计41411001001001001510牛腿掉块5气泡错台频数4025303520401030200色泽不均匀牛腿漏捣粘模1009080706050计频率（ %）问问题题排排列列图图五、确定目标五、确定目标 根据目前调查统计根据目前调查统计和现有人员、机械设备和现有人员、机

9、械设备水平，确保牛腿型衬砌水平，确保牛腿型衬砌外观质量稳定，边角不外观质量稳定，边角不破损、不掉块。破损、不掉块。目目 标标六、原因分析六、原因分析脱模时砼强度不足加强钢筋定位方法不当法环脱模顺序脱模时无人统一指挥衬砌台车失修枕木松软台车行走碰坏洞内照明差质量波动钢筋保护层厚度大模板变形脱模过早料行程不同步液压支撑机不合理脱模方法不当未交底牛腿掉块岗前未培训人操作技能差原材料离不足脱模距灯炮数量不足原因分析图原因分析图七、要因确认七、要因确认人员、环境对掉块的影响人员、环境对掉块的影响 人人牛腿掉块牛腿掉块经查培训经查培训记录齐全记录齐全非要因非要因由当班班长负由当班班长负责协调指挥责协调指挥

10、技术指导书、技术指导书、交底及时完整交底及时完整非要因非要因施工处除正常照施工处除正常照明外还设有移动明外还设有移动探照灯探照灯非非要要因因 岗前未培训岗前未培训? ? 末端末端1 1未交底未交底? ? 末端末端2 2非非要要因因脱模时无人脱模时无人统一指挥统一指挥? ? 末端末端3 3照明灯数照明灯数量不足量不足? ? 末端末端1212环环液压支撑行液压支撑行程不一致程不一致? ? 末端末端7 7衬砌台车缺陷对牛腿掉块的影响衬砌台车缺陷对牛腿掉块的影响 牛腿掉块牛腿掉块经演示，模经演示，模板与牛腿有板与牛腿有6cm6cm间隙间隙非要因非要因经测量模板无经测量模板无任何变形任何变形个别枕木质个

11、别枕木质量欠佳，及量欠佳，及时更换即可时更换即可非要因非要因非非要要因因发生扭动发生扭动碰撞牛腿碰撞牛腿机机脱模距离不足脱模距离不足? ? 末端末端4 4枕木松软枕木松软? ? 末端末端5 5模板变形模板变形? ? 末端末端6 6要因要因转动铰点砼衬砌衬砌模板牛腿掉块牛腿掉块拆模时砼强度对掉块的影响拆模时砼强度对掉块的影响 统计结果显示统计结果显示脱模早易掉块脱模早易掉块要要 因因料料 脱模过早脱模过早? ? 末端末端8 8原材料质量不稳定原材料质量不稳定? ? 末端末端9 9检测试验结果显示，检测试验结果显示，各材料指标波动在各材料指标波动在允许范围内允许范围内非要因非要因施工方法对掉块的影

12、响施工方法对掉块的影响 牛腿掉块牛腿掉块脱模不当会脱模不当会碰撞牛腿碰撞牛腿要因要因牛腿边角整牛腿边角整体强度低体强度低要因要因33法法脱模顺序不当脱模顺序不当? ? 末端末端1111加强钢筋定加强钢筋定位方法不当位方法不当? ? 末端末端1010要因前后液压支撑行程不一致前后液压支撑行程不一致脱脱 模模 过过 早早加强钢筋定位方法不当加强钢筋定位方法不当脱脱 模模 顺顺 序序 不不 合合 理理八、制定对策八、制定对策对对 策策 表表序号序号主要原因主要原因对策对策目标目标措施措施时间时间负责人负责人1 1台车前后台车前后液压支撑液压支撑行程不一致行程不一致请专业人员调整修请专业人员调整修复液

13、压支撑复液压支撑确保前后确保前后液压支撑液压支撑行程同步行程同步联系台车供应商联系台车供应商进行维修进行维修3d3d饶延泉饶延泉2 2脱模过早脱模过早根据洞内实际气温根据洞内实际气温条件，通过试块试条件，通过试块试验对比验对比找到最早找到最早允许脱模允许脱模时间时间制作砼试件在现制作砼试件在现场养护，分别在场养护，分别在不同的时间进行不同的时间进行抗压试验抗压试验6d6d张金河张金河3 3加强钢筋定加强钢筋定位方法不当位方法不当更改施工工艺，采更改施工工艺，采取有效措施定位牛取有效措施定位牛腿处加强钢筋腿处加强钢筋砼浇筑过砼浇筑过程中钢筋程中钢筋不偏位不偏位增加科学合理的增加科学合理的定位钢筋

14、定位钢筋5d5d吴东亮吴东亮4 4脱模顺序不脱模顺序不合理合理仔细分析台车结构仔细分析台车结构并现场进行检验，并现场进行检验，寻找制定合理的脱寻找制定合理的脱模操作程序模操作程序找到最佳找到最佳脱模程序脱模程序接下来的几板二接下来的几板二衬分别采用不同衬分别采用不同的顺序脱模，观的顺序脱模，观察脱模效果察脱模效果15d15d董小平董小平九、实施对策九、实施对策1实施 针对该问题，我们及时与衬砌台车供应针对该问题，我们及时与衬砌台车供应商取得了联系，商家派专业技术人员到现场商取得了联系，商家派专业技术人员到现场进行检查维修，增设了液压控制阀，经现场进行检查维修，增设了液压控制阀，经现场操作检验，

15、边模回收时前后可同步进行，故操作检验，边模回收时前后可同步进行，故障得以解除，可以避免由于边模发生扭曲碰障得以解除，可以避免由于边模发生扭曲碰坏牛腿。坏牛腿。2实施效果验证15h15h后脱模照片后脱模照片3实施 牛腿加强钢筋定位不牢固主要是因为牛腿加强钢筋定位不牢固主要是因为定位方法不当，为了找到更为合理的钢定位方法不当，为了找到更为合理的钢筋定位方法，技术人员仔细研究施工图筋定位方法，技术人员仔细研究施工图纸后，决定增加一根连接钢筋，将其与纸后，决定增加一根连接钢筋，将其与钢套筒相连的直螺纹钢筋和牛腿加强钢钢套筒相连的直螺纹钢筋和牛腿加强钢筋焊接连成整体。为提高加工精度，钢筋焊接连成整体。为

16、提高加工精度，钢筋在场外统一制作，整体吊装就位，这筋在场外统一制作，整体吊装就位，这样便可通过与模板连接牢固的预埋钢套样便可通过与模板连接牢固的预埋钢套筒实现牛腿加强钢筋的准确及牢固定位。筒实现牛腿加强钢筋的准确及牢固定位。 封堵压板直螺纹套筒20mm螺纹钢筋连接固定钢筋牛腿加强钢筋衬砌模板钢筋定位示意图增加的连接定位钢筋 根据牛腿衬砌台车自身特点，经根据牛腿衬砌台车自身特点，经QCQC小组讨论分析，小组讨论分析，从理论上敲定了以下两条脱模操作的基本原则：从理论上敲定了以下两条脱模操作的基本原则：先脱两侧边模，边模板与牛腿分离之后，再降落顶模，先脱两侧边模，边模板与牛腿分离之后，再降落顶模，最

17、后拆除底部纵梁内支撑；最后拆除底部纵梁内支撑；边模支撑丝杆应从上到下、两侧两头对称拆卸，丝杆边模支撑丝杆应从上到下、两侧两头对称拆卸，丝杆支撑全部解除后操作同步液压支撑回收边模。支撑全部解除后操作同步液压支撑回收边模。 两侧边模板是同步回收还是先脱一侧再脱另一侧，两侧边模板是同步回收还是先脱一侧再脱另一侧，我们到现场进行了试验观察，观察结果如下表。我们到现场进行了试验观察，观察结果如下表。4实施边模脱落顺序验证表序序号号衬砌里程衬砌里程段段脱模脱模时间时间（h h）边模脱边模脱落顺序落顺序脱模过程观脱模过程观察及效果察及效果风险分析风险分析1 1ZK156+7ZK156+750-+76250-

18、+7621515两侧同步两侧同步脱落脱落脱模瞬间两侧模板脱模瞬间两侧模板与衬砌牛腿均有明与衬砌牛腿均有明显碰撞，有一侧牛显碰撞，有一侧牛腿局部掉块腿局部掉块两牛腿砼两牛腿砼均有可能均有可能掉块掉块2 2YK156+7YK156+748-+76048-+7601515先强电缆先强电缆槽一侧槽一侧（左侧，（左侧，有超高）有超高）先脱一侧边模脱落先脱一侧边模脱落瞬间与衬砌牛腿碰瞬间与衬砌牛腿碰撞，但未见掉块撞，但未见掉块一侧牛腿一侧牛腿砼有较小砼有较小掉块风险掉块风险3 3ZK156+7ZK156+762-+77462-+7741515先弱电缆先弱电缆槽一侧槽一侧（右侧）（右侧）两侧模板脱落瞬间两侧

19、模板脱落瞬间均与衬砌牛腿明显均与衬砌牛腿明显碰撞，两侧牛腿均碰撞，两侧牛腿均有一处掉块有一处掉块两侧牛腿两侧牛腿砼掉块风砼掉块风险大险大23457654328899 边模脱落示意图 由上述现场试验结果可看出，边模板的最佳脱落顺序为：由上述现场试验结果可看出，边模板的最佳脱落顺序为：先强电缆槽一侧后弱电缆槽一侧，见流程图先强电缆槽一侧后弱电缆槽一侧，见流程图强电缆槽弱电缆槽液压支撑液压支撑液压支撑液压支撑边模脱落流程图拆除边模板丝杆支撑拆除边模板丝杆支撑超高一侧液压支撑收敛超高一侧液压支撑收敛非超高一侧液压支撑收敛非超高一侧液压支撑收敛顶模板降落顶模板降落拆除内支撑拆除内支撑十、效果检查十、效果

20、检查质量改进后牛腿照片质量改进后牛腿照片1质量改进后牛腿照片质量改进后牛腿照片2质量改进后牛腿照片质量改进后牛腿照片3十一、巩固措施十一、巩固措施 及下步打算及下步打算巩固本次活动的成果，进一步提高施巩固本次活动的成果，进一步提高施工质量，将新型牛腿衬砌的钢筋固定方工质量，将新型牛腿衬砌的钢筋固定方法、脱模操作规程编入作业指导书，向法、脱模操作规程编入作业指导书，向相关班组及人员交底，推广应用本次相关班组及人员交底，推广应用本次QC成果。成果。 加强衬砌台车的日常检查和维修保养，加强衬砌台车的日常检查和维修保养，发现问题及时解决发现问题及时解决 。 二衬砼施工这一关键工序由技术、质检二衬砼施工这一关键工序由技术、质检人员进行全过程旁站，监督、指导施工人人员进行全过程旁站，监督、指导施工人员严格按要求操作员严格按要求操作 。