降低地铁隧道二衬结构渗水率QC成果

1、降低地铁隧道二衬结构渗水率发布人：刘海涛青岛城建集团“先锋”QC小组2016年6月15日一、课题概况二、小组简介三、选题理由四、现状调查五、设定目标六、原因分析七、要因确认八、制定对策九、对策实施十、效果检查十一、成果巩固十二、总结和展望一、课题概况 青岛地铁2号线一期工程线路全长25.2公里，均为地下线。我公司承建其中的苗同区间，长1.26公里，属于复合式衬砌暗挖结构。 在二衬结构施工中发现，结构出现多处渗水引起的湿渍，结构内的水分易导致钢筋锈蚀和产生结构裂隙，形成安全隐患。为满足设计对二衬结构的防水要求，并降低后期注浆止水的成本投入，增强防水体系，降低隧道二衬结构渗水率，成为了本次QC活动

2、的研究重点。苗同区间二、小组简介表 2-1 小组简介表小组名称“先锋” QC小组小组注册时间2013.3小组注册编号QDCJ-5GS-02课题注册编号QDCJ2015-QC-17课题类型现场型活动时间2015.10-2015.12活动频次1次/周活动人数9人平均TQC知识教育时间60课时使用统计工具 调查统计表、鱼刺图、排列图、柱状图、雷达图等序号姓 名性别技术职称职务文化程度年龄组内分工1刘乾勋男工程师项目经理本科38组 长 负责课题策划2王 勇男工程师总工程师本科28副组长 负责调查实施3王栋男工程师生产副经理研究生29 调查实施、数据统计4于建欣男工程师安全副经理本科29 调查实施5张

3、昊男工程师工区长本科29 调查实施6刘海涛男助工施工员本科27资料收集、成果发布7秦志强男助工施工员本科28 调查实施8王玉华男助工施工员本科28 调查实施9高德雨男助工施工员本科28 调查实施制表人：刘海涛 审核人：刘乾勋 制表日期：2015年10月2日二、小组简介小组在以往活动中取得的成绩二、小组简介表2-2 QC小组活动日程安排表计划时间实际时间 制表人：张昊 审核人：王勇 制表时间：2015.10.2时间内容 理由一（设计要求）：青岛地铁2号线的隧道二衬结构防水要求为：结构不允许出现漏水，可有少量湿渍。总湿渍面积不大于总防水面积的2 ，单个湿渍面积不大于0.2，任意100防水面积（纵向

4、5延米*断面周长20m）湿渍不超过3处。但实际出现多处湿渍，质量问题严峻。 理由二（成本及工期要求）：渗水问题会增加后期注浆止水的投入和延长工期，因此，在施工过程中找出渗水问题的原因，采取措施降低渗水率，才能从根源解决问题。 理由三（集团要求）：为了贯彻落实集团公司创精品工程的要求，地铁隧道内二衬结构不允许出现漏水，可有少量湿渍，单个湿渍面积不大于0.1，任意200防水面积（纵向10延米*断面周长20m）湿渍不超过1处，此项要求超过了设计标准。 理由四（争取荣誉）：本工程以确保“泰山杯”，争创“鲁班奖”为目标，结构渗水问题亟待解决。三、选题理由因此，小组选择课题为 降低地铁隧道二衬结构渗水率

5、通过对青岛地铁2号线苗同区间左线小里程段已完成的480m二衬结构进行现场调查。四、现状调查结构裂隙湿渍纵向施工缝湿渍环向施工缝湿渍 通过对480m二衬结构进行的现场调查，并以延米为单位，共检查480个点，共有63处湿渍，二衬结构渗水率为13%，部分湿渍面积大于0.2m2。 四、现状调查表4-1 调查统计表序号检查问题项目频数累计频数频率%累计频率%1环向施工缝湿渍494978782纵向施工缝湿渍75611893结构裂缝湿渍3595944变形缝湿渍2613975其它2633100合计63100渗水率13%制表人：王玉华 审核人：王勇 制表日期：2015年10月10日1: 环向施工缝湿渍2：纵向施

6、工缝湿渍3：结构裂缝湿渍5: 其它4：变形缝湿渍四、现状调查图4-1 二衬结构渗水情况排列图制图人：刘海涛 审核人：刘乾勋 制图时间：2015年10月15日 根据调查统计表，绘出排列图，从排列图得知：环向施工缝湿渍是影响二衬结构渗水率的主要因素，占总体缺陷的78%，如果能够将此问题解决80%，则渗水率降为:1-（49*80%+417）/480=5%。五、设定目标 目标核算：根据假定目标，若任意100延米存在5处湿渍，且每处湿渍面积不大于0.1m2，则100延米内1、湿渍面积比重核算 总湿渍面积：5处*0.1m2/处=0.5m2， 总防水面积：100延米*20m断面周长=2000m2， 总湿渍面

7、积/总防水面积=0.5m2/2000m2=0.252(设计要求) 。2、湿渍数量核算 5处湿渍/（100延米*20m断面周长）=0.5处湿渍/200m290分王玉华刘乾勋2015.10.27否4未持证上岗操作人员从业资格调查分析特种作业人员均取得建筑施工特种作业操作资格证秦志强王勇2015.10.27否5台车线性不满足要求台车外轮廓及拼接情况现场量测台车线性符合设计轮廓线(偏差2cm)，起弧段拼接严密不漏浆王栋刘乾勋2015.11.1否6施工前准备不充分作业前人机料准备情况现场调查作业前人员到位，机械正常运转，材料配备齐全，用电电压稳定张昊王勇2015.11.1否 制表人：张昊 审核人：刘乾勋

8、 制表日期：2015年11月8日七、要因确定序号末端因素确认内容确认方法确认标准负责人审核人完成时间是否要因7混凝土现场滞留时间过长混凝土现场滞留时间现场调查混凝土从到现场至浇筑完成小于45min于建欣刘乾勋2015.11.1否8混凝土配合比不恰当混凝土配合比情况查验资料试验检测查验混凝土出厂配合比报告，现场进行塌落度试验，保证塌落度为180mm左右高德雨王勇2015.11.1否9施工时保护措施不到位防水板保护措施实施情况现场调查钢筋100%套有保护帽，焊接时采取隔离措施王玉华刘乾勋2015.11.1否10进场材料没有合格证防水材料进场前是否检验合格调查分析防水材料进场前检验合格，有合格证，并

9、经监理抽检2%均符合要求秦志强王勇2015.11.5否11工作窗分配不合理台车工作窗分配位置情况现场调查纵向、横向每隔2m设置一个工作窗，梅花形布置，满足充分振捣刘海涛刘乾勋2015.11.5否12初支背后注浆不到位初支基面渗漏水情况现场调查平均渗漏量小于0.05L/m2。d，任意100m2防水面积渗漏量小于0.15L/d张昊王勇2015.11.5是13防水板丁字缝焊接不严密丁字缝处焊接情况现场调查防水板丁字缝焊接严密不透水不得出现漏焊、假焊、焊穿等问题刘海涛刘乾勋2015.11.8是 制表人：张昊 审核人：刘乾勋 制表日期：2015年11月8日七、要因确定序号末端因素确认内容确认方法确认标准

10、负责人审核人完成时间是否要因14钢边橡胶止水带焊接不严密钢边橡胶止水带焊接情况现场调查焊接严密、饱满，无缺胶、开裂、分层等现象刘海涛刘乾勋2015.11.8是15隧道温度过低隧道温度现场调查浇筑时，混凝土内外温差不大于20高德雨王勇2015.11.8否16照明不足施工照明情况现场调查照明应满足施工需要且亮度不小于3cd/m2王栋刘乾勋2015.11.8否17测量仪器长期未校核测量仪器校核频率现场调查仪器每年至少校核一次,有完整维修检测记录,秦志强王勇2015.11.8否18仪器损坏仪器质量问题现场调查测量仪器需保存在固定位置，有专人负责保护管理，使用需按照使用说明于建欣刘乾勋2015.11.8

11、否19后视点长期未校核后视点校核频率现场调查测量后视基准点每月至少闭合一次张昊王勇2015.11.8否20仪器精度低仪器精度现场调查测距精度不大于2mm，测角精度不大于 3于建欣刘乾勋2015.11.8否 制表人：张昊 审核人：刘乾勋 制表日期：2015年11月8日要因七、要因确定末端因素十二 初支背后注浆不到位 制表人：张昊 审核人：王勇 制表日期：2015年11月5日确认标准：初支基面平均渗漏量小于0.05L/m2d，任意100m2基面面积渗漏量小于0.15L/d。确认方法: 调查分析确认人: 张昊确认时间: 2015.11.5确认情况：将左线小里程段二衬结构端头定为起点，向大里程300米

12、范围内初支面进行调查统计（每50m隧道长约为1000m2基面面积），每50延米最大渗水量2.4L/d，平均每100m2基面面积渗水量为0.20L/d。位置 （m）0-5050-100100-150150-200200-250250-300渗漏量(L/d)1.82.22.42.01.91.6表7-2 调查统计表七、要因确定末端因素十三 防水板丁字缝焊接不严密 确认标准：防水板丁字缝焊接严密不透水，不得出现漏焊、假焊、焊穿等问题。确认方法: 调查分析确认人: 刘海涛确认时间: 2015.11.8确认情况：防水板拼接处丁字缝的三层搭接不可避免，爬焊机无法做到严密焊接，焊接质量难以保证，极易出现渗水问

13、题。七、要因确定末端因素十四 钢边橡胶止水带焊接不严密 确认标准：焊接严密、饱满，无缺胶、开裂、分层等现象。确认方法: 调查分析确认人: 王栋确认时间: 2015.11.8确认情况：钢边橡胶止水带由于横截面过厚，搭接焊无法保证焊接质量，容易出现缝隙。七、要因确定 经过小组内部分工合作，找出如下三条主要因素：2、防水板丁字缝焊接不严密；3、钢边橡胶止水带焊接不严密。1、初支背后注浆不到位；八、制定对策表8-1 对策评价选择表 制表人：王勇 审核人：刘乾勋 制表日期：2015年11月13日序号要因提出对策对策分析对策综合比较确定对策1初支背后注浆不到位加强初支面背后注浆以埋设背后注浆管的形式，对初

14、支面进行背后注浆对策一：施工成本高，但从根本上解决了初支面渗漏水问题；对策二：施工二衬时引流管要进行封堵，此时已无法起到引流效果，初支渗漏水依然存在。 在初支面埋设引流管二衬施工前，在初支面向内侧钻孔并用30m胶皮管引流，保持敷设防水板基面干燥，二衬施工到管口时，将管口封死。 2防水板丁字缝焊接不严密采用热风枪对丁字缝进行补丁焊接 外观检查简便，变相减少搭接层数两个对策都需要较高的焊接工艺，对策一更为简单高效，易通过外观查验。 用热风枪将丁字缝搭接处防水板进行焊接搭接层数过多，焊接难度大 3钢边橡胶止水带焊接不严密将搭接处削薄后热硫化焊接从根本上解决搭接热硫化焊接因橡胶过厚易出现开胶的问题对策

15、一：解决了搭接焊产生的开胶问题，但人工施工难度大，且容易破坏材料构造；对策二：虽然工艺步骤多，但都操作简便。 采用复合接式热硫化焊接 将止水带接缝采用易热硫化的薄橡胶片覆盖八、制定对策表8-2 对策实施表序号主要原因对策目标措施 负责人地点实施时间1初支背后注浆不到位加强初支面背后注浆平均渗漏量小于0.05L/m2。d，任意100m2基面面积渗漏量小于0.15L/d1、采用钻机对初支基面进行钻孔，埋设注浆管和止水阀门，每断面5根注浆管，纵距3m。2、固定好注浆管后，在搅拌器内，以水灰比1:1的比例搅拌水泥净浆，由下向上依次注浆，拱顶注浆阀门打开，用来控制注浆量。3、将注浆压力控制在0.30.5

16、MPa，通过注浆机配置压力表进行验证，隔孔冒浆后换孔注浆。秦志强高德雨施工现场2015.11.142015.12.12防水板丁字缝焊接不严密采用热风枪对丁字缝进行补丁焊接防水板丁字缝焊接严密不透水，不得出现漏焊、假焊、焊穿等问题。1、首先将焊接部位清理干净，防水板搭接处焊接时，合理控制爬焊机的速度和温度，即在速度（约2m/min）不变的情况下，温度从250350慢慢调节，使焊痕平整并带有透明玻璃状，且保证搭接宽度不小于10cm。2、将防水板剪成圆形或方形且无棱角大小合适的补丁，确保外边缘超出丁字缝连接处10cm以上。3、用热风枪将补丁边缘与原防水板进行焊接，需完全施焊，确保严密。张昊于建欣施工

17、现场2015.11.182015.12.173钢边橡胶止水带焊接不严密采用复合接式热硫化焊接橡胶片与止水带焊接严密、饱满，无缺胶、开裂、分层等现象。1、将钢边止水带接头处切口，切口应控制在橡胶与钢边接触位置处，切割前用画笔画出切割线、切口长度应控制在10cm左右（单头切口）。采用美工刀或者小型切割机进行切割。2、采用角磨机或钢刷清除接头处杂物并打磨平顺，打磨宽度大于5cm（5cm到10cm为宜），双面打磨。3、钢边搭接长度控制在5cm左右，钢边接头单侧用两排六个铆钉连接锚固。采用小型电钻打孔，铆钉冲压设备施做铆钉。4、利用铁丝，将厚度6mm左右的生胶片固定在前后接头处，生胶片与需要连接的止水带

18、每侧搭接5cm，并在接头中间填充生胶片。5、热硫化焊机模具预热后，放置在接缝前后两侧，在环向施工缝中，为使模具固定，需采用千斤顶加压。保持模具温度在140150之间，1520分钟之后断电，冷却后开模。王栋王玉华施工现场2015.11.182015.12.17 制表人：王勇 审核人：刘乾勋 制表日期：2015年11月13日九、对策实施针对要因一：初支背后注浆不到位对策：加强初支面背后注浆措施一：采用钻机对初支基面进行钻孔，埋设注浆管和止水阀门，每断面5根注浆管，纵距3m，渗水严重处适当加密。验证：注浆管分布合理，注浆阀门固定严密。九、对策实施针对要因一：初支背后注浆不到位对策：加强初支面背后注浆

19、措施二：在搅拌器内，以水灰比1:1的比例搅拌水泥净浆，由下向上依次注浆，拱顶注浆阀门打开，用来控制注浆量。验证：按比例倒入搅拌水和水泥，注浆顺序合理。九、对策实施针对要因一：初支背后注浆不到位对策：加强初支面背后注浆措施三：将注浆压力控制在0.30.5MPa，拱顶隔孔注浆管冒浆后，停止15min，然后换孔注浆。验证：从灌浆记录仪观察，压力符合要求。九、对策实施针对要因一：初支背后注浆不到位对策：加强初支面背后注浆对策验证：重新注浆后，以左右线二衬结构端头为起点，各取100m初支基面为试验段，平均渗漏量0.02L/m2d，小于0.05L/m2d，任意100m2基面面积渗漏量最大值为0.12L/d

20、，小于0.15L/d，符合标准要求。九、对策实施针对要因二：防水板丁字缝焊接不严密对策：采用热风枪对丁字缝进行补丁焊接措施一：首先将焊接部位清理干净，焊接时合理控制爬焊机的速度和温度，在速度（约2m/min）不变的情况下，温度从250350慢慢调节，使焊痕平整并带有透明玻璃状，且保证搭接宽度不小于10cm。验证：防水板焊接严密，充气试验合格。九、对策实施针对要因二：防水板丁字缝焊接不严密对策：采用热风枪对丁字缝进行补丁焊接措施二：将防水板剪成无棱角的补丁，并确保外边缘超出丁字缝连接处10cm以上。验证：补丁大小合适，且无棱角。九、对策实施针对要因二：防水板丁字缝焊接不严密对策：采用热风枪对丁字

21、缝进行补丁焊接措施三：用热风枪将补丁边缘与原防水板焊接，焊接宽度不得小于5cm，需完全施焊，确保严密。验证：焊接后，补丁外边缘超出丁字缝10cm，焊接宽度不小于5cm，焊接严密。九、对策实施针对要因二：防水板丁字缝焊接不严密对策：采用热风枪对丁字缝进行补丁焊接对策验证：采用热风枪对丁字缝进行补丁焊接，通过外观观察，焊痕处饱满、完整、连续，焊接面无气泡，无漏焊、假焊、焊穿等问题。随即针对实施对策后100延米内防水板丁字缝进行检查，焊接一次性合格率超过98%，仍存在的焊接不合格处进行重新焊接后，检查合格。九、对策实施针对要因三：钢边橡胶止水带焊接不严密对策：采用复合接式热硫化焊接措施一：将钢边止水

22、带接头处切口，切口应控制在橡胶与钢边接触位置处，切割前用画笔画出切割线，切口长度应控制在10cm左右（单头切口）。采用美工刀或者小型切割机进行切割。验证：切口长度符合要求，顺齐平整。九、对策实施针对要因三：钢边橡胶止水带焊接不严密对策：采用复合接式热硫化焊接措施二：采用角磨机或钢刷清除接头处杂物并打磨平顺，打磨宽度大于5cm（5cm到10cm为宜），双面打磨。验证：接头处清理干净无杂物，且打磨平顺、宽度合格。九、对策实施针对要因三：钢边橡胶止水带焊接不严密对策：采用复合接式热硫化焊接措施三：钢边搭接长度控制在5cm左右，钢边接头单侧用两排六个铆钉连接锚固。采用小型电钻打孔，铆钉冲压设备施做铆钉

23、。验证：钢边搭接长度适宜，铆钉固定牢固可靠。九、对策实施针对要因三：钢边橡胶止水带焊接不严密对策：采用复合接式热硫化焊接措施四：利用铁丝，将厚度6mm左右的生胶片固定在前后接头处，生胶片与需要连接的止水带每侧搭接5cm，并在接头中间填充生胶片。验证：生胶片搭接宽度合理，完全盖住止水带接缝。下层生胶片安装中间填充生胶片上层生胶片安装九、对策实施针对要因三：钢边橡胶止水带焊接不严密对策：采用复合接式热硫化焊接措施五：热硫化焊机模具预热后，放置在接缝前后两侧，在环向施工缝中，为使模具固定，需采用千斤顶加压。保持模具温度在140150之间，1520分钟之后断电，冷却后开模。验证：通过不断地调节温度和试

24、验，找到当前施工环境下模具最合适的加热工作温度。九、对策实施针对要因三：钢边橡胶止水带焊接不严密对策：采用复合接式热硫化焊接对策验证：热硫化完成后，切断电源，等焊接接头基本冷却，拆除夹具，橡胶片与止水带焊接严密、饱满，无缺胶、开裂、分层等现象。同时在新浇筑完成的100m二衬结构内，钢边橡胶止水带连接处焊接合格率到达100%。十、效果检查 制表人：秦志强 审核人：刘乾勋 制表日期：2015年12月18日 采取措施后，苗同区间左右线新完成二衬结构480米时，对其渗水情况进行调查统计，并以延米为单位，共检查480个点，活动后渗水率为4.2%，且每一个湿渍面积均小于0.1m2，达成了小组最初设定的渗水率降为5%的目标。表10-1 调查统计表序号检查问题项目频数累计频数频率%累计频率%1环向施工缝湿渍8840402纵向施工缝湿渍51325653结构裂缝湿渍31615804变形缝湿渍31915955其他1205100合计20 100渗水率4.2%十、效果检查图10-1 活动前后渗水情况排列图活动后1、环向施工缝湿渍 4