QC降低地铁隧道二衬结构渗水率

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：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》

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，总湿渍面积/总防水面积=0.5m2/2000m2=0.25‰<2‰(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/200m2<1处湿渍/200m2（集团要求）。则若能将环向施工缝湿渍解决80%，隧道整体渗水率降低至5%，渗水率符合设计要求和集团公司创精品工程的要求。五、设定目标预设目标的可行性分析：

2、我公司承建完成的3号线项目正为申请鲁班奖积极筹备，现在施工的2号线项目以确保“泰山杯”，争创“鲁班奖”为目标，在集团公司及项目部领导的大力支持下，QC小组继续秉承着攻坚克难的“先锋”精神，定能在本项目中再创佳绩。1、二衬结构渗水问题虽然是隧道施工的常见通病，但根据其他地区类似的优秀工程及青岛地铁3号线工程进行借鉴与经验总结，加强施工过程管控，降低二衬结构渗水率是可行的。目标可行本次QC活动的目标是将苗同区间二衬结构渗水率由13%降低到5%。五、设定目标活动前渗水率活动后目标渗水率制图人：秦志强审核人：刘乾勋制图时间：2015年10月20日13%5%10051520六、原因分析

小组成员运用头脑风暴法，通过对人、机、料、法、环、测六个方面，分析造成环向施工缝湿渍的原因，整理绘成鱼刺图。人员机械材料工艺环境测量环向施工缝湿渍

制图人：张昊审核人：刘乾勋制图日期：2015年10月26日工作纪律松弛作业人员责任心不强奖惩制度不健全施工监督不到位作业人员操作不规范作业人员业务水平低技术交底不到位未持证上岗施工缝漏浆台车合模不严密台车线性不满足要求振捣棒功率达不到或转动不灵活电路电流不稳施工前准备不充分混凝土质量不合格塌落度不满足要求混凝土现场滞留时间过长混凝土配合比不恰当防水材料质量不合格进场材料没有合格证防水材料破损施工时保护措施不到位基面渗水初支背后注浆不到位防水材料拼接处渗水钢边橡胶止水带焊接不严密防水板丁字缝焊接不严密防水板拼接处渗水止水带拼接处渗水混凝土裂缝混凝土内外温差大隧道温度过低振捣不完全照明不足工作窗分配不合理施工缝漏浆台车定位有偏差测量仪器长期未校核仪器损坏存在测量偏差设站精度不够后视点长期未校核仪器精度低七、要因确定表7-1要因确认表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1奖惩制度不健全奖惩制度是否完善查验资料奖惩制度建立完善，落实到位刘海涛刘乾勋2015.10.27否2施工监督不到位施工检查制度是否完整查验资料现场检查制度建立完善，并有监督检查记录表高德雨王勇2015.10.27否3技术交底不到位专项作业技术交底情况查验资料对施工人员100%进行技术交底，参加考试且成绩>90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/m2·d，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: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: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: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、三要因三确定经过三小组三内部三分工三合作三，找三出如三下三三条主三要因三素：2、防三水板三丁字三缝焊三接不三严密三；3、钢三边橡三胶止三水带三焊接三不严三密。1、初三支背三后注三浆不三到位三；八、三制定三对策表8-三1对策三评价三选择三表制表三人：三王勇三审三核人三：刘三乾勋三制表三日期三：20三15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、三制定三对策表8-三2对策三实施三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0.3~0.5MPa，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2015.11.14~2015.12.12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250℃~350℃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。张昊于建欣施工现场2015.11.18~2015.12.173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140℃～150℃之间，15~20分钟之后断电，冷却后开模。王栋王玉华施工现场2015.11.18~2015.12.17制表三人：三王勇三审三核人三：刘三乾勋三制表三日期三：20三15年11月13日九、三对策三实施针对要因一：初支背后注浆不到位对策：加强初支面背后注浆措施三一：采用三钻机三对初三支基三面进三行钻三孔，三埋设三注浆三管和三止水三阀门三，每三断面5根注三浆管三，纵三距3m，渗水三严重三处适三当加三密。验证三：注浆三管分三布合三理，三注浆三阀门三固定三严密三。九、三对策三实施针对要因一：初支背后注浆不到位对策：加强初支面背后注浆措施三二：在搅三拌器三内，三以水三灰比1:三1的比三例搅三拌水三泥净三浆，三由下三向上三依次三注浆三，拱三顶注三浆阀三门打三开，三用来三控制三注浆三量。验证三：按比三例倒三入搅三拌水三和水三泥，三注浆三顺序三合理三。九、三对策三实施针对要因一：初支背后注浆不到位对策：加强初支面背后注浆措施三三：将注三浆压三力控三制在0.三3~三0.三5M三Pa，拱三顶隔三孔注三浆管三冒浆三后，三停止15三mi三n，然三后换三孔注三浆。验证三：从灌三浆记三录仪三观察三，压三力符三合要三求。九、三对策三实施针对要因一：初支背后注浆不到位对策：加强初支面背后注浆对策三验证三：重新三注浆三后，三以左三右线三二衬三结构三端头三为起三点，三各取10三0m初支三基面三为试三验段三，平均三渗漏三量0.三02三L/三m2·d，小三于0.三05三L/三m2·d，任三意10三0m2基面三面积三渗漏三量最三大值三为0.三12三L/三d，小三于0.三15三L/三d，符合标三准要三求。九、三对策三实施针对要因二：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三一：首先三将焊三接部三位清三理干三净，三焊接三时合三理控三制爬三焊机三的速三度和三温度三，在三速度三（约2m三/m三in）不三变的三情况三下，三温度三从25三0~三35三0℃慢三慢调三节，三使焊三痕平三整并三带有三透明三玻璃三状，三且保三证搭三接宽三度不三小于10三cm。验证三：防水三板焊三接严三密，三充气三试验三合格三。九、三对策三实施针对要因二：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三二：将防三水板三剪成三无棱三角的三补丁三，并三确保三外边三缘超三出丁三字缝三连接三处10三cm以上三。验证三：补丁三大小三合适三，且三无棱三角。九、三对策三实施针对要因二：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三三：用热三风枪三将补三丁边三缘与三原防三水板三焊接三，焊三接宽三度不三得小三于5c三m，需三完全三施焊三，确三保严三密。验证三：焊接三后，三补丁三外边三缘超三出丁三字缝10三cm，焊三接宽三度不三小于5c三m，焊三接严三密。九、三对策三实施针对要因二：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三验证三：采用三热风三枪对三丁字三缝进三行补三丁焊三接，三通过三外观三观察三，焊三痕处三饱满三、完三整、三连续三，焊三接面三无气三泡，三无漏三焊、三假焊三、焊三穿等三问题三。随三即针三对实三施对三策后三10三0延三米内三防水三板丁三字缝三进行三检查三，焊三接一三次性三合格三率超三过9三8%三，仍三存在三的焊三接不三合格三处进三行重三新焊三接后三，检三查合三格。九、三对策三实施针对要因三：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三一：将钢三边止三水带三接头三处切三口，三切口三应控三制在三橡胶三与钢三边接三触位三置处三，切三割前三用画三笔画三出切三割线三，切三口长三度应三控制三在10三cm左右三（单三头切三口）三。采三用美三工刀三或者三小型三切割三机进三行切三割。验证三：切口三长度三符合三要求三，顺三齐平三整。九、三对策三实施针对要因三：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三二：采用三角磨三机或三钢刷三清除三接头三处杂三物并三打磨三平顺三，打三磨宽三度大三于5三cm三（5三cm三到1三0c三m为三宜）三，双三面打三磨。验证三：接头三处清三理干三净无三杂物三，且三打磨三平顺三、宽三度合三格。九、三对策三实施针对要因三：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三三：钢边三搭接三长度三控制三在5c三m左右三，钢三边接三头单三侧用三两排三六个三铆钉三连接三锚固三。采三用小三型电三钻打三孔，三铆钉三冲压三设备三施做三铆钉三。验证三：钢边三搭接三长度三适宜三，铆三钉固三定牢三固可三靠。九、三对策三实施针对要因三：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三四：利用三铁丝三，将三厚度三6m三m左三右的三生胶三片固三定在三前后三接头三处，三生胶三片与三需要三连接三的止三水带三每侧三搭接三5c三m，三并在三接头三中间三填充三生胶三片。验证三：生胶三片搭三接宽三度合三理，三完全三盖住三止水三带接三缝。下层三生胶三片安三装中间三填充三生胶三片上层三生胶三片安三装九、三对策三实施针对要因三：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三五：热硫三化焊三机模三具预三热后三，放三置在三接缝三前后三两侧三，在三环向三施工三缝中三，为三使模三具固三定，三需采三用千三斤顶三加压三。保三持模三具温三度在14三0℃～15三0℃之间三，15三~2三0分钟三之后三断电三，冷三却后三开模三。验证三：通过三不断三地调三节温三度和三试验三，找三到当三前施三工环三境下三模具三最合三适的三加热三工作三温度三。九、三对策三实施针对要因三：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三验证三：热硫三化完三成后三，切三断电三源，三等焊三接接三头基三本冷三却，三拆除三夹具三，橡三胶片三与止三水带三焊接三严密三、饱三满，三无缺三胶、三开裂三、分三层等三现象三。同三时在三新浇三筑完三成的三10三0m三二衬三结构三内，三钢边三橡胶三止水三带连三接处三焊接三合格三率到三达1三00三%。十、三效果三检查制表三人：三秦志三强三审三核人三：刘三乾勋三制表三日期三：20三15年12月18日采取三措施三后，三苗同三区间三左右三线新三完成三二衬三结构三48三0米三时，三对其三渗水三情况三进行三调查三统计三，并三以延三米为三单位三，共三检查三48三0个三点，三活动三后渗三水率三为4三.2三%，三且每三一个三湿渍三面积三均小三于0三.1三m2，达三成了三小组三最初三设定三的渗三水率三降为三5%三的目三标。表10三-1调查三统计三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、三效果三检查图10三-1活动三前后三渗水三情况三排列三图活动后