降低矿山法地铁隧道地表沉降速率

降低矿山法地铁隧道地表沉降速率QC小组：北京地铁6号线西延七标QC小组发布单位：中铁六局集团北京铁路建设有限公司发表人:李嵩日期:2017年06月目录TOC\o"1-3"\h\u一、工程概况一、工程概况北京地铁6号线西延工程西起首钢厂区，向东先后下穿北辛安路、规划S1线、阜石路、地铁1号线、五环路、永定路、永定河引水渠，沿永定河引水渠南路向东到达本线终点五路居车站，与6号线一期工程相接，全长10.34km。本次QC课题研究所在的标段为北京地铁6号线西延工程07标。七标全长1.74km，包括一站两区间。车站为金安桥车站，区间为起点～金安桥站区间及金安桥站～苹果园站区间。金安桥站～苹果园站区间为复合式衬砌暗挖区间，全长2046m，其中左线904m、停车线201m、右线921m。初期支护采用矿山法施工，超前预支护措施为深孔注浆、超前小导管注浆。区间穿越地层主要为砂卵石层，且下穿铁路、热力管线等风险源众多，其中特级风险1处、一级风险21处，二级风险14处，其中特级风险源为大台铁路，下穿长度为298m。二、小组概况小组概况及成员组成小组概况小组名称北京地铁6号线西西延七标QC小小组小组成立时间2015年1月小组注册号ZTLJB20116-01小组注册日期2016年8月课题注册号ZTLJB20116-01KK课题登记时间2015年9月课题名称降低矿山法地铁隧隧道地表沉降降速率课题类型现场型组长周冉小组格言立足施工现场，解解决实际问题题活动时间2016年9月11日至20117年2月110日小组成员10人活动次数14次制表:孟园日期：2016年9月1日小组成员简介制表:李嵩日期：2016年9月1日三、课题选定制图:温磊日期：2016年09月10日四、现状调查大台铁路为单线非电气化铁路，是往返于北京市门头沟区与海淀区货运专线。路基两侧有铁路通信、信号等重要电缆。金-苹区间砂卵石地层土体自稳性较差，如超前加固注浆量不足或背后注浆不及时会破坏地层稳定性，从而影响地表沉降速率。如何保证地表监测真实有效以及隧道内地层加固从而保障地层稳定，进而有效降低地表沉降速率是一个重要课题。大台铁路通信光缆不良地层坍塌2016年9月15日，小组组长周冉组织召开小组会议，从地表沉降监测工作以及矿山法地铁隧道开挖支护施工的每一环节入手，详细分析可能造成地表沉降速率加快的各项因素，对沉降速率超过1.50mm/d的110点次的监测与隧道施工情况进行统计并分析，如下表：序号项目速率高于预警值点点次平均沉降速率（mm/d）沉降速率高于预警警值点次1注浆施工不规范54±1.862地表沉降监测不规规范45±1.723开挖面暴露时间过过长6±1.754开挖步距过长3±1.735格栅架设对土体的的扰动3±1.68合计110±1.80110制表:任健日期：2016年09月15日QC小组成员通过地表监测点位沉降速率超过预警控制值的监测与隧道施工情况的统计数据，确定造成地表沉降速率加大的各项工序，进行了各工序频率统计，得出调查表如下：造成隧道地表沉降速率加大工序频率统计表序号项目频数相对频率累计频率1注浆施工不规范5449.1%49.1%2地表沉降监测不规规范4540.9%90%3开挖面暴露时间过过长54.5%94.5%4开挖步距过长43.6%98.1%5格栅架设对土体的的扰动21.9%100%合计110制表:景彦儒日期：2016年09月15日根据调查表，QC小组绘制出了影响地表沉降速率的工序频数的排列图：制图:孟凡真日期：2016年09月15日结论：从排列图可以明显看出，注浆施工不规范及地表监测不规范是矿山法地铁隧道地表沉降速率超过规范要求的主要症结。五、设定目标5.1目标值设定小组的活动目标是：将矿山法地铁隧道地表沉降速率由超过预警值的1.80mm/d降低至0.90mm/d以下。制图:周冉日期：2016年09月19日5.2目标计算分析2016年9月19日，QC小组组织全员讨论会，对随机抽取的600点次的监测及隧道施工情况进行总结，发现沉降速率未超过预警控制值的点次为490次，占总数量的81%，而平均沉降速率为0.90mm/d，因此QC小组认为现场若改善施工工艺并规范地表监测工作，隧道施工地表沉降速率可以控制在0.90mm/d以下。六、原因分析项目QC小组用头脑风暴法，集思广益，从理论上针对可能影响矿山法地铁隧道地表沉降速率的原因进行逐一分层分析，整理出11条末端因素，绘制关联图如下：制图:李嵩日期：2016年09月21日七、确定要因2016年10月14日，QC小组经过分析上图的11条末端因素，制定了要因确认计划表：要因确认统计表制表：李嵩日期：2016年10月14日要因确认一：施工、监测人员培训不到位确认方法：资料检查确认标准：岗前培训率达到100%，并考核合格。实施经过：2016年9月26日，小组成员温磊、任健检查了5名监测员以及工区32名注浆与开挖施工人员的业务培训和考核试题的针对性以及考试成绩情况。培训资料及考核试题施工人员3229300100%90%监测员55000100%100%考核成绩统计表成绩分布饼状图结论：“施工、监测人员培训不到位”不是主要原因。确认二：技术交底不到位确认方法：现场、资料检查确认标准：有详细且针对性的技术交底记录，并签认。实施经过：2016年9月27日，经QC小组成员孟园、马东升检查了地表沉降监测以及隧道开挖支护各项技术交底及安全技术交底，发现交底内容针对性较强，且接受交底人均已签认。交底资料现场技术交底交底会签到表结论：“技术交底不到位”不是主要原因。确认三：原材料不符合要求确认方法：现场、资料检查确认标准：材料进场前有出厂合格证，试验室见证取样送检合格。实施经过：2016年9月29日，QC小组成员景彦儒、李琛琛通过现场调查，现场原材料均有出厂合格证书及见证取样试验室检验合格报告，符合施工要求。原材报验材料水泥存放库试验检验报告结论：“原材料不符合要求”不是主要原因。确认四：未按配比配制浆液确认方法：现场调查分析确认标准：按照配比配制浆液，凝结时间不大于4min。实施经过：2016年09月30日，小组成员景彦儒、温磊检查了现场深孔注浆浆液配制场地，专业分包单位有符合要求的配合比，检查配制记录，凝结时间均小于4min，均符合要求。浆液凝结时间统计表编号/罐1234567凝结时间(minn)3.43.23.52.83.63.03.4编号/罐891011121314凝结时间(minn)3.03.33.43.23.53.23.3编号/罐15161718192021凝结时间(minn)3.23.43.63.73.43.23.0制表:温磊日期：2016年09月30日结论：“未按配比配制浆液”不是主要原因。确认五：深孔注浆计量控制不精确确认方法：现场调查分析确认标准：注浆罐有控制注浆量措施，每孔位注浆量不少于4.5m³，开挖过程浆脉明显。实施经过：2016年10月01日~10月02日，小组成员李嵩、孟凡真对右线K1+733～K1+723里程段深孔注浆情况进行检查，检查现场浆液制备，注浆罐容量为0.785m3，注浆罐有计量措施，工人按照配比配制浆液，严格控制注浆量不小于4.5m3，确保加固土体范围符合施工方案要求。注浆罐深孔注浆计量措施从柱状图中可明显看出，深孔注浆量均达到理论注浆量。由此，确定深孔注浆计量控制不精确为非要因。结论：“深孔注浆计量控制不精确”不是主要原因。确认六：注浆压力不够确认方法：现场调查分析确认标准：注浆泵压力表已检定，注浆压力控制：深孔注浆在0.8-1.0MPa，初支背后0.3-0.5MPa。实施经过：2016年10月03日~10月05日，小组成员马东升、任健对10m深孔注浆和4个初支背后注浆循环进行检查，检查现场注浆设备，压力表能够正常使用，检定证书在有效期内，检查原始注浆记录显示：深孔注浆压力均在0.8-1.0MPa范围内，初支背后回填注浆压力均在0.3-0.5MPa范围内。初支背后注浆机具现场注浆原始记录压力表检定证书结论：“注浆压力不够”不是主要原因。确认七：初支背后注浆不及时确认方法：现场调查分析确认标准：初支背后注浆紧跟施工掌子面，不得滞后超过5m（《地铁暗挖隧道注浆施工技术规程》）。实施经过：2016年10月06日~10月07日，QC小组成员李宝文、景彦儒、李嵩对现场初支背后注浆工序进行检查，发现工人初支背后注浆施工经常滞后于施工掌子面超过2个循环，即滞后于掌子面5m以上，导致初期支护与砂卵石地层间的密实度较差，无法形成共同作用体系以减少因二者之间存在空隙影响地层稳定。初支背后回填注浆注浆与开挖原始记录对比从柱状图中可明显看出，初支背后注浆多次滞后于施工掌子面超过5m。由此，确定初支背后注浆为要因。结论：“初支背后注浆不及时”是主要原因。确认八：机械设备维修保养不及时确认方法：现场、资料调查分析确认标准：机械设备进场报验合格，确保有专人对机具进行定期维修保养。实施经过：2016年10月08日，QC小组成员孟园、李琛琛对现场施工机具的进场验收及使用过程中的保障措施进行调查，项目部物机部在施工现场设立了专门的定期保养警示牌，指定了专业的机械技术人员对现场机具进行管理，班前检查，班后关闭，并定期对现场机具进行保养，在每次保养后在，在《机械定期检查表》上详细记录每次保养工作情况，确保施工机具的正常运行。注浆机械报验材料机械维修保养记录表维修保养警示牌结论：“机械设备维修保养不及时”不是主要原因。确认九：监测设备偏差超过允许值确认方法：设备、资料检查确认标准：监测仪器及工具100%检定合格，且在有效期内。实施经过：2016年10月09日，QC小组成员任健、孟凡真对地表监测所用的监测仪器进行调试，并检查检定证书，发现所用监测仪器及工具均由具有合格资质的检定机构检定合格，且在有效期内，监测设备偏差符合检测要求。全站仪检定证书水准尺检定证书地表沉降监测设备结论：“监测设备偏差超过允许值”不是主要原因。确认十：监测点埋设不精确确认方法：现场调查分析确认标准：严格按照施工图纸及方案埋设监测点，并与第三方联测初始值，报验合格。实施经过：2016年10月10日~10月11日，QC小组成员孟园、温磊对下穿大台铁路范围内在测监测点的埋设记录、初始值采集资料进行检查，发现监测点位均按照审批通过的监测方案进行埋设，并与第三方监测单位进行联测采取初始值，点位报验100%通过项目自验、监理单位、第三方监测验收。联测采取初始值监测点验收表结论：“监测点埋设不精确”不是主要原因。确认十一：监测点保护不到位确认方法：现场调调查分析确认标准：专人定定时巡视监测测点位，确保保监测点得到到有效保护，无无损坏。实施经过：20116年10月月12日~110月13日日，QC小组组成员李嵩、李李琛琛对现场场金苹区间下下穿大台铁路路地表沉降监监测点的保护护情况进行检检查，检查发发现监测点位位虽按照监测方方案进行埋设设且通过验收收，但地表监监测点多埋设设在绿地公园园、人行步道道上，监测员员在监测过程程中对监测点点未及时进行行有效保护。我我们随机抽查查了在测的1102个地表表监测点中，发发现有20余余处监测点位位遭到不同程程度的破坏，严严重影响监测测准确性。地表沉降监测点损损坏监测点位保护情况况饼状图结论：“监测点埋埋设不精确”是是主要原因。主要因素确认：经过QC小组集体体成员论证，确确定影响地表表沉降速率的的因素的主要要因素有2个个：1初支背后注浆不及时1初支背后注浆不及时2监测点保护不到位八、制定对策制表:李嵩日期：：2016年11月15日九、对策实施9.1初支背后后注浆不及时时1、2016年年10月166日，小组成成员孟园、马马东升在施工工现场组织工工人进行更详详细的业务培培训，要求现现场技术人员员在施工过程程中做好每一一个施工人员员的技术交底底，采用“二二维码”技术术交底新形式式，做到随时时随地学交底底，并在现场场施工过程中中加以指导，加加强施工现场场的质量控制制，明确责任任及奖惩制度度；2016年10月月17日~110月31日日，小组成员员景彦儒、李李琛琛在现场场对初支背后后注浆情况进进行盯控，严严格控制开挖挖进尺与初支支背后注浆的的距离，确保保注浆及时，有有效形成稳定定体系巩固地地层，以降低低地表沉降速速率。并安排排专职领工员员全程监督指指导，形成实实际初支背后后注浆记录；；2016年11月月01日，小小组成员李宝宝文在指派技技术人员定期期检查现场原原始记录与开开挖日志，落落实及时初支支背后注浆要要求，发现问问题立即督促促整改，并形形成了检查记记录。现场安全质量交交底北京市市住建委官微微宣传“二维维码”技术交交底背后注浆紧跟掌子子面定期检查查记录实施效果：2016年11月月01日至111月15日日，小组成员员孟园、景彦彦儒跟踪检查查了下穿大台台铁路120m-180m的的开挖进尺的的初支背后注注浆现场情况况及资料，现现场能够按照照规范要求进进行初支背后后注浆；经过过现场管理人人员对初支背背后注浆与开开挖掌子面距距离情况的复复核，保证了了初支背后注注浆的及时性性。初支背后注注浆与下穿长长度对比统计计表实施前后后对比柱状图图9.2监测点保保护不到位1、2016年111月01日日，小组成员员李嵩、孟凡凡真组织监测测员召开现场会会，对地表沉沉降监测点位位保护措施进进行重点交底底，制定监测测点保护制度度，划分责任任范围，将监监测点位保护护工作分工落落实到每位监监测员；2、2016年111月02日日~11月110日，小组组成员李琛琛琛、孟凡真组组织监测员对对护筒丢失、杂杂物覆盖等损损伤监测点位位进行修补，与与第三方监测测联测重新采采取初始值，完完成点位报验验；3、2016年111月11日日，小组成员员孟园就每位位监测员的监监测点巡视范范围进行划分分，要求每日日定时巡视检检查确保点位位正常有效，发发现点位损坏坏情况，立即即修补，并形形成巡视检查查记录。现场监测培训会点位警示保护，挂挂设标识牌联联测验收监测测点实施效果：2016年111月11日至至11月155日，小组成成员孟凡真、李李嵩跟踪检查查了下穿大台台铁路在测1141个地表表监测点位报报验资料及保保护情况，监监测员完成按按照施工方案案对点位进行行修补并重新新报验，并应应管理要求对对点位进行巡巡视保护，确确保了地表沉沉降监测点位位的数据有效效性。在测地表沉降监测测点保护情况况饼状图实施施前后对比柱柱状图十、效果检查2016年11月月16日至112月15日日，小组成员员孟园、孟凡凡真、李嵩跟跟踪了金苹区区间下穿大台台铁路已下穿穿长度范围内内（0m-2220m）在在测的6600处地表沉降降点位，发现现地表沉降速速率均小于00.90mmm/d,平均均沉降速率为为0.82mmm/d，符符合规范要求求，我们任取取了其中300处点位的沉沉降速率绘制制成曲线图，如如下：注：所用监测数据据均来自“北北京轨道交通通工程施工安安全风险监控控系统”，由由北京市轨道道公司、中咨咨监理、中铁铁六局、北京京城建勘测设设计院第三方方监测共同监监管，真实有有效。金苹区间左线下穿穿大台铁路监测点点曲线图金苹区间右线下穿穿大台铁路监测点点曲线图2016年12月月16日，小小组成员李嵩嵩根据活动后后初支背后注注浆施工工序序及地表沉降降监测点位保保护实施情况况进行归纳整整理，通过严严控初支背后后注浆效果，保保证初支背后后注浆的及时时性，并保护护监测点位使使数据能够真真实反映地表表沉降情况以以指导施工。使使得矿山法地地铁隧道地表表沉降速率由由规范要求的的1.50mmm/d的控控制值降至00.82mmm/d。同时时通过QC活活动，切实保保证了隧道下下穿大台铁路路特级风险源源的施工安全全和铁路运输输安全！活动动取得成功！！通过本次QC活动动，对矿山法法地铁隧道初初支背后注浆浆的及时性及及注浆质量进进行控制，对对地表沉降监监测点位的有有效保护，大大大提高了矿矿山法隧道施施工的安全质质量，从而从从根本上控制制了矿山法地地铁隧道下穿穿特、一级风风险源施工时的地地面监测、地地下预防联合合控制指导施施工问题，为为顺利下穿大大台铁路特级风风险保驾护航航，为后期隧隧道下穿重大大风险源开挖挖提供了宝贵贵的经验，安安全质量成果果显著，得到到了北京市轨轨道公司、中中咨监理等单位位的好评，提提升了中铁六六局于北京地地铁的企业形形象，取得了了很好的社会会效益。检查施工现场施工工情况轨道公公司就顺利下下穿大台铁路路致表扬信巩固措施为了巩固活动动成果，小组组成员在20016年122月16日~~2017年年01月200日对活动后后金苹区间下穿大大台铁路特级风风险剩余段隧隧道开挖完成成的80m的的初支背后注注浆的各个工工序以及地表表监测点位的的保护实施情情况进行归纳纳整理，纳入入施工质量管管理制度进行行落实，QCC小组成员定定