QC提高富水岩溶隧道衬砌防水合格率

提高富水岩溶隧道衬砌防水合格率中铁一局集团五公司宜万项目经理部发表人：袁林

云雾山隧道全长6640m，是宜(昌)万(州)铁路的重点控制性工程之一，设计为双线隧道，线间距30m。隧道通过区域内经过多个大小断层，排泄基准面有5个暗河系统。据物探资料显示，云雾山隧道深部岩溶发育，正常涌水量为45655m3/d，最大涌水量为171994m3/d，地下水极为丰富。工程设计在溶腔及岩溶水较大的衬砌地段采用了防水混凝土，共计长度2820m，混凝土约30525方。一、工程概况二、QC小组简介小组名称中铁一局集团第五工程有限公司宜万线QC小组课题类型现场型成立时间注册号ZTYJ-W-09-018课题名称提高富水岩溶隧道衬砌防水合格率活动次数：18次出勤率：100%QC小组成员概况一览表序号姓名年龄性别职务文化程度组内分工参加QC大纲学习时间（小时）1赵梦晨35男公司副总经理本科全面负责722李建铭34男项目总工本科组织课题活动723王建春34男项目副经理专科具体组织与实施724赵超28男现场技术负责专科施工方案编制与实施725王博25男生产负责本科施工现场管理控制726李来弟26男质检员大专质量分析、质量检验727袁林26女资料员本科施工资料整理728张燕31男混凝土工中专现场实施、质量控制489邓刚30男混凝土工中专现场实施、质量控制48理由一：顾客要求，二次衬砌混凝土表面不渗、不漏；理由二：指挥部要求，二次衬砌富水、溶腔段防水合格率达到95%；

理由三：隧道区域内岩溶发育，涌水量大，二衬防水难度大。

因此我们QC小组选择了“提高富水岩溶隧道衬砌防水合格率”为课题进行活动。三、选题理由项目部前期施工的衬砌合格率统计，富水岩溶地区衬砌防水一次合格率只有86%。

四、目标确定86%95%小组活动目标图1、目标确定：小组活动目标衬砌防水合格率由86%提高到95%。检查日期检查项目3月4月5月上半月下半月上半月下半月上半月下半月DK244+255～+669溶腔富水段√√√√√√衬砌表面湿渍、渗水施工缝不密实△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△△泄水孔不通□□□□防水板破损☆☆☆砼表面蜂窝麻面●●其他╳

╳衬砌防水合格率(%)788781968185“√”表示延米衬砌合格，“△”施工缝不密实，“□”泄水孔不通，“☆”防水板破损,“●”砼表面蜂窝麻面，“╳”其他影响。五、目标的可行性分析1.目标可行性分析一表5-1衬砌防水合格率调查表五、目标的可行性分析由王建春、赵超对云雾山隧道DK244+255～+669富水、溶腔段影响衬砌防水合格率因素展开了详细调查，共检查了414延米衬砌，有356延米合格（衬砌砼表面无滴水、无渗水），合格率为：356÷414=86%，影响因素及频次如下表。

表5-2衬砌防水合格率影响因素调查表

序号影响因素频数频率（%）累计率（%）1施工缝不密实4781.081.02泄水孔不通46.987.93防水板破损35.293.14砼表面蜂窝麻面23.4596.555其他23.45100合计N=581.目标可行性分析一图5-1影响因素排列图根据上述调查表，作如下影响因素排列图，用排列图寻找主要问题。

由排列图可以看出，影响二衬防水合格率的主要问题是施工缝不密实，其累计频率达81.0%。

2、目标可行性分析二(1)根据施工日志记录，2009年4月1日至4月15日施工的云雾山隧道富水、岩溶段衬砌，平均一次防水合格率为96%，因此我们认为下达的一次防水合格率95%的目标符合实际情况。(2)我们前期工程的一次防水合格率为86%，通过对现状的调查，发现施工缝不密实不合格占81.0%，如果把这个问题给解决了，我们的一次防水合格率就可以达到：（100%-86%）×81．0%+86%=97.3%>95%，超过了指挥部下达的指标，因此我们认为目标是可行的。

目标可以实现经过QC小组成员的认真调查分析，找出了影响施工缝不密实的末端原因，一一列举如下（鱼刺图）。

小组通过调查分析，对以上9个末端因素进行了要因确认。六、原因分析施工缝不密实要因确认计划表七、要因确认序号末端原因确认内容确认方法标准负责人完成时间1奖罚措施执行不严检查项目部各项管理制度是否完善，并执行现场调查健全各项管理制度赵梦晨袁林2009.5.302保养不及时查阅浇注砼的输送泵、砼运输车、搅拌机维修及保养记录现场调查设备在岗故障录≤1%赵超邓刚2009.6.13机制砂未清洗到拌和站料场抽取砂子样本，由试验室进行含泥量测定现场试验粉尘含量＜0.3%王博张燕2009.6.54砼防水等级达不到P8对同条件养护、标养试块进行抗水压试验现场试验防水抗渗等级＞P8王博李建铭2009.6.25透水管搭接错位现场跟踪检查环、纵向透水管搭接是否在同一面上现场检查透水管内无积水王建春李来弟2009.6.156防水板环向搭接漏焊对已焊接的防水板焊缝进行充气试验现场检查冲气2.5Mpa后,15min内压力下降在10%以内李建铭赵超2009.6.207初期支护表面外露钢筋头挂防水板前，检查钢筋头外露长度现场测量处理后凹凸量＜±5cm邓刚袁林2009.6.88衬砌前渗水量大现场检查初支后每延米每天渗水量现场测量、测试渗水量≤3m3/m·d王建春张燕2009.6.169止水带定位有偏差现场测量衬砌钢板止水带、橡胶止水带的偏差现场测量安装误差横向＜5cm；纵向＜3cm李来弟赵超2009.6.18小组成员对分析的末端因素进行了逐条确认，具体确认情况如下：确认一：奖罚措施执行不严经小组成员赵梦晨、袁林查阅了项目部管理规章制度，项目部有《作业人员岗位责任制》、《衬砌班组防水质量奖惩办法》、《砼施工机械设备保养制度》，已分发到每个人，各项管理制度健全，并落实到人，并有奖罚台账。结论：奖罚措施执行不严不是要因。

确认二：设备保养不及时项目部浇注砼的机械设备使用时间较长，更换零件较频繁，但均在使用年限内，专业修理人员及时对常用机械设备进行维修、保养、检测，机械设备性能良好，未影响正常施工。由小组成员赵超、邓刚对近3个月机械设备故障率进行了统计。2月3月4月标准值设备在岗故障录≤1%设备在岗故障率(%)010011确认结果合格合格合格合格合格合格结论：机械设备故障率低，设备保养不及时不是要因。

表7-1机械设备在岗故障率铁路规范要求，衬砌施工每批次细骨料粉尘含量小于0.3%。小组成员王博、张燕在拌合站骨料仓内现场抽检10个批次细骨料进行试验，结果见表7-2。表7-2细骨料粉尘含量试验统计表序号12345678910实测细骨料粉尘含量(%)0.20.10.20.10.20.20.10.20.20.1细骨料粉尘含量标准＜0.3%，均符合铁路规范标准要求。结论：衬砌用机制砂粉尘含量均符合工艺标准要求，机制砂未清洗不是要因。确认三：机制砂未清洗由小组成员王博、李建铭对已施工的富水岩溶段衬砌标养试块进行抗水压试验，共试验10组，经过计算后，抗渗等级最低P8.6，最高P10.2，平均P9.4，符合抗渗等级必须达到P8的标准要求。通过试验后，结论：砼防水等级达不到P8不是要因。检查焊缝12345678910实测抗渗等级P8.98.610.19.49.010.210.09.69.38.7标准抗渗等级＞P8是否达到标准是是是是是是是是是是表7-3砼防水等级统计表确认四：砼防水等级达不到P8隧道衬砌施工时，透水管应具备排水通道的功能，畅通无堵塞。2009年6月15日，由小组成员王建春、李来弟对DK245+020-+120富水段安装的透水管进行了检查，共检查20处环向及纵向透水管，发现安装的12处环、纵向透水管连接时错位，透水管内存在积水，拱部及边墙的岩溶水不能及时排到隧道两侧水沟内。确认五：透水管搭接错位结论：透水管安装时存在积水，不具备排水功能，透水管搭接错位是要因。环纵向盲管不在同一横断面上铁路施工规范规定，衬砌防水板焊缝施工检查采用“充气法”进行检验其密实度，在15min内气压损失率小于10%。由小组成员李建铭、赵超对DK245+020-+120段已施工防水板，共检查了10条焊缝，并用“充气法”进行了10条焊缝的漏气试验，见表7-3。检查焊缝12345678910充气压力(Mpa)2.512.502.522.532.502.512.502.522.532.50气压损失率(%)11.29.812.113.012.615.816.212.211.914.6标准15min内气压损失率＜10%是否达到标准否是否否否否否否否否结论：通过现场试验，检查10条焊缝，不合格达9条，防水板环向搭接漏焊是要因。表7-3防水板漏气试验统计表确认六：防水板环向搭接漏焊确认七：初期支护表面外露钢筋头经赵超、李来弟现场检查查，初期支护表面有钢筋头外露，在衬砌前均已割掉，并用高标号砂浆抹平，凹凸量小于5cm，符合要求。处理方法见图7-1。

结论：初期支护表面外露钢筋头不是要因。

a切断b盖帽c切断d用锤打e砂浆素灰抹面图7-1初期支护面处理确认八：衬砌前渗水量大由于云雾山隧道属富水岩溶隧道，初期支护后允许渗水量小于3m3/m·天的排量。由小组成员王建春、张燕对DK242+820-+930、DK243+010-+100、DK243+120-+190具有代表性的三段富水段渗水现场进行量测，采用桶量法、堰测法量测岩溶水，统计结果见表7-4。表7-4隧道渗水量统计表施工段落DK242+820-+930DK243+010-+100DK243+120-+1901区2区3区1区2区3区1区2区3区标准每天每延米渗水量≤3m3渗水量(m3/m·天)3.54.63.13.95.14.76.87.25.6是否超标超标超标超标超标超标超标超标超标超标备注在进行隧道渗水量量测时，将每段分为三个区，量测后的数值更接近真实值。结论：通过现场对富水段渗水量进行量测后，衬砌前初支表面渗水量均大于每延米每天3m3，衬砌前渗水量大是要因。确认九：止水带定位有偏差由小组成员李来弟、赵超对DK24+316二次衬砌端头安装的止水带进行了检查，每个衬砌端头各检查9个点，其结果见表7-5。项目123456789标准止水带安装横向偏差＜5cm；纵向偏差＜3cm+316横向偏差(cm)5.56.05.65.76.16.66.25.35.8纵向偏差(cm)3.64.23.94.64.23.73.13.84.3是否合格否否否否否否否否否结论：通过检查二次衬砌时现场安装的止水带，其横向偏差及纵向偏差均超出铁路规范要求，止水带定位有偏差是要因。

表7-5止水带安装检查表从要延因确处认表糠中看盗出，忠影响组富水距隧道颂衬砌施工派缝不懒密实津的主轰要原埋因是昏：1、透岂水管垄搭接宗错位2、防乒水板虹环向谅接缝呜漏焊3、衬借砌前贵渗水谅量大4、止稍水带茅定位盾有偏为差八、假制定帽对策序号要因对策目标措施地点负责人完成时间1透水管搭接错位改变环纵向盲管连接方式透水管内无积水1.浇注纵向盲管定位台阶；2.环向盲管增设挂点；3.环纵向盲管用变径三通连接，在同一断面上。施工现场李建铭赵超2009.6.302防水板环向接缝漏焊漏焊段进行补焊冲气2.5Mpa后,15min内压力下降＜10%1.先用充气法检查焊缝质量；2.用热熔焊枪进行补焊。施工现场王建春赵超2009.7.183衬砌前渗水量大封堵、引排岩溶水渗水量＜3m3/m·d1.大面积渗水采取注浆封堵、加固；2.成股渗水采取引拍到水沟内。施工现场赵梦晨李来弟2009.8.14止水带定位有偏差制作定位模型安装误差横向偏差＜5cm；纵向偏差＜3cm1.根据衬砌断面尺寸，制作模型；2.将钢板止水带预加工;3.止水带现场精确定位。施工现场王建春袁林2009.8.30表8-判1对胶策凭表实施廊一纵向戒盲管培砼台华阶定恐位，投环纵僻横向突盲管播畅通隧道秩排水润设计治为环病向φ5近0m俯m盲管生，纵忽向φ1僵00赔mm盲管舰，用起三通勒连接禁后，茫将岩棵溶水疫引排怒至横快向排慌水孔异。由寇于隧布道较去长，科加之馋纵向捕盲管夫柔性笔大，信定位挖达不需到要倚求，匆环纵父向盲稼管不圆再同五一断悄面上驴。经旦过小饱组成凭员进劈燕行讨朗论研陆究后册，确把定按漂以下还方法庸实施关：1、按私设计雁坡度湿在水硬沟一林侧(矮边泄墙处)浇注镜纵向继盲管垄定位梨台阶耀，高30魔cm，将10腰0m掀m纵向上盲管依预埋糠其中列，并斯预留50、10旅0两个援接口鼓。2、富裂水岩姐溶段鹊段衬怀砌环你向盲共管按5m设置晒一环程，每倒个断荣面设你置挂甘点由角原来7个增秋至11个，谊挂点锈间距榆不小疗于2m，并瓜与纵蛋向盲栏管连雀接畅镇通。3、横宿向排搅水管棵、环励向盲燥管与宰预留捏的两凡个接死口相薯连，糟交汇本处设速挂点糊，并絮在同蜘一个尊断面文上，均形成歇一个董完整往的排握水系蓝统，私排水笛畅通前。九、要对策舍实施效果猫一由李僵建铭候、赵损超DK原24录4+怖43海0-猴+4卵57（36梳m）段染安装徒的纵著向盲局管进客行了技现场惭检查棍，共7处，捐环纵斜横向猪盲管滑连接斧牢固量、形超成了珠完整恢的排娱水体醋系，眯且盲立管内瞧无积大水,分目腊标实捆现。变径三通环向φ50mm盲管纵向盲管定位台阶φ100mm横向排水孔孔纵向φ100mm盲管图9-狼1实施向前盲促管连命接图图9-难2实施待后盲铁管连披接图实施蜜二防水崭板错帆开搭虽接，疏焊缝伯焊接怒牢固防水狭板的胳施工剪质量锁直接冰关系疑到衬秀砌防现水的行质量线，首须先检小查断滑面无幻玉钢筋射头及盘平整耗度。兴铺设外时自时下向员上，敏松紧逆适度必。防吹水板困之间浪的搭怕接采莲用双标焊缝漆、调辫温、已调速地热楔观式功疮能的章自动仆爬行兄式热息合机耀热熔慢焊接鉴，细代部处苹理或速修补禁采用吓手持春焊枪节，单拐条焊文缝的庸焊接摇宽度液不应辈小于15劫mm，焊探缝严矮密，什不得增焊焦芒焊穿仪。防水桐板搭宋接示糖意图(左图)效果竭二由王诞建春变、赵丈超对DK虎24敢4+迟46乏0-灭+4并82叔.5段防自水板磨焊缝哈，共洗检查10个接便缝，欲目测歉无破渗损、度无假百焊、筑无漏士焊外误，还诊进行谈了充疗气试冷验，住当充妨气压金力达毛到2.肯5M偿pa时，15分钟文内压聚力损肚失均根小于10息%，合笼格率拘达到传了10叙0%，分目标哲得以漠实现。表9-折1防水未板焊樱缝充朵气检罪查表序号里程充气压力(Mpa)充气损失率(%)序号里程充气压力(Mpa)充气损失率(%)1+4602.504.26+472.52.507.62+462.52.526.57+4752.527.83+4652.505.78+477.52.519.14+467.52.507.69+4802.528.95+4702.518.210+482.52.537.5冲气15min后,气压损失均小于10%。实施直三衬砌奴前将饱岩溶属水封通堵、张引排由于邻隧道伴内地挑质复县杂，贫岩溶各、裂眯隙节拌理发始育，选岩溶逝水丰葱富。机衬砌裳前渗稿水量亲仍达府不到剧排放同标准元。采瞒取“以堵炉为主朗，限忌量排赔放”的原肆则进足行处技理，旅以保妹护环诉境。⑴对牛大面足积渗潮漏或腊水量库较大捕处，养进行年岩面每注浆脊，或叉采用吓小导颤管沿利隧道脉周边气环形婶注浆还。序号围岩级别扩散半径注浆压力Mpa单孔注浆量(m3)1Ⅱ、Ⅲ2m1.2-1.51.2-2.42Ⅳ3m1.2-1.51.6-3.2表9-锡2经试户验后虑确定疯的注贿浆参纸数a、根们据对覆不同沾围岩万级别让进行求注浆条试验互，确采定注拘浆参污数，志详见胸表9-堂2。c、注乌浆顺灭序为飞水量涨较大冷处，聪从涌未水点推四周藏由远奸到近魔，沿棒隧道亮轴线咬由低语到高忍、由啊上往窗下、姜由少见水处琴到多床水处涨钻注释；在货多水迷地段谣，应扭先两箱头向仪中间滤钻注市。⑵对服成股庸下流洋的水连的处袍理，战插排饥水管塘引流笛，顺氏水路锋（节浑理、赶裂隙萄）扣插排水关半管嗓或线池形排出水板耻，将沃水引切到隧树底水胜沟或吓纵向菜排水柱管；家待受绿喷面即上无求流淌朱水后短再喷逆混凝王土加家固。序号围岩级别扩散半径布孔间距(m)间距m(环×纵)孔深m1Ⅱ、Ⅲ2m2.5×1.5m0.82Ⅳ3m2.6×1.81.0b、布位孔在旁出水凡点周诸边，肤钻孔楼要密挎，孔斯深宜笛浅，兽尽量喂采用2序孔节或三板序孔店，详兄见表9-陶3。表9-滥3注浆丈布控票参数烫表效果争三由赵游梦晨煮、李公来弟贵对DK转24蔽4+摆42松0～47绪4（54辛m）段悔衬砌喷前出榆水量棕进行蕉了统阁计,共有5处渗茄水，靠采用肯桶量朽法、煎堰测码法进皱行量刘测，世出水证量均知满足卵设计繁要求托，分目学标实兔现。出水点+423左侧+423左侧+470右侧+472拱部+472拱部出水量(m3/m·d)1.80.62.11.61.2说明以上出水量均小于排放标准(3m3/m·d)，故合格。表9-疏2衬砌会前出狡水量倘统计实施唇四止水祝带用走模型富加工,施工薯缝凿棕毛处甩理经现甚场调务查，累由于州外贴自式橡毕胶止辣水带异太柔谅，镀口锌钢畅板止香水带围太硬蒜，现稳场施站工很姜难达溉到要狮求。晴经我QC成员鸣现场释分析谣、讨贼论后削决定:1、在辫洞外哪加工梢房按货照隧隆道衬洲砌轮浙廓线本加工怎止水杀带模牺型；2、钢肢板止稠水带势分成照三段权；3、橡院胶、窄钢板婆止水分带由卫技术舞人员明现场臂测点形放样毅，用吗红油凯漆画观出其印安装继位置因，对层于钢菜板止老水带悔，将络三段庄在焊论接点塑焊接衔密实办、牢上固即颜可。焊接缝点防水板衬砌内轮廓线定位A点定位B点定位C点定位D点预加工钢板止水带图9-杰3止水肥带精样确定财位为增衫强衬且砌端担头施烘工缝站粘帖仓密实喉，在算砼强瓦度达缝到1.病5M艇pa时，庆将端制头砼切用攒命子凿贝毛,清除臂浮粒甜和杂果物，员用水袋冲洗大干净劫，保段持湿职润，躲再铺弓上一踢层厚25～30比mm的1∶御1水泥通砂浆索或涂末刷混范凝土捏界面秋处理笔剂并竭及时笑浇筑亦混凝薄土,并在杏止水大带背必后设卡置50传mm盲管字一根旦，将扎水引竞到边穴墙泄仁水孔梁内。端头砼凿毛铺砂浆钢板止水带环向盲管橡胶止水带图9-仗4衬砌丢端头辨处理耍措施效果驴四由王顶建春初、袁趴林对DK杰24免4+岭46轿0、+4狠69、+4算78、+4辆87处端修头止绣水带戴安装何进行毕了检隙查，要分别张抽取祸了11个点怜，测咱量后舟统计竟结果曲见表9-垃3，止水化带定胖位横蛙向、律纵向拜偏差锐均满灿足规舅范要饭求，分目餐标实星现。表9-概3止水馋带安匹装尺逗寸检薯查表里程偏差(cm)标准检查点数(处)平均安装误差(cm)是否合格+660横向横向偏差＜5cm;纵向偏差＜3cm114.6合格纵向112.7合格+469横向113.8合格纵向112.5合格+478横向114.2合格纵向111.6合格+487横向114.8合格纵向112.2合格精确银定位驱后的扛钢板奶止水闸带十、虑效果慎检查效果棚一：瓶质量菜效益通过棋我们QC小组新的努腐力,达到伞了所炭确定铸的目掩标，畏由爸小组船组长友赵梦毯晨对DK侍24染5+再14葛0～DK感24扬5+醉49乳0富水昌溶腔蚊段，跟共施奏工了35傻0延米赛衬砌扇进行拾了现酒场检穗查，33贫9延米败衬砌抓无渗沃水、另无湿爷渍,合格安率达盛到了额：33钳9÷抹35森0=忌96芬.9制%。图10安-1效果疑对比蓬柱状冠图86%95%96.9%对策械前柏小存组目海标策对策疼后序号衬砌砼浇注长度衬砌防水合格合格率1350延米339延米96.9%表10烧-1衬砌垂防水蹦亏合筒格率钞统计交表DK伍24蹦4+颗52律6富水睁溶腔DK楚24衰3+泽60傅3拱顶倍管道承流DK济24勉3+秋34垃5大面额积渗足水溶腔焰段衬兔砌后膝无滴待水、飘无渗负水效果蒜二：谨经济轰效益1、岩猎溶隧涝道衬狗砌防扬水一丹次性商合格吐率提炮高了10动.9中%，节坛约了讲渗漏巧水整桂治费妻用。（1）节难约人炒工费却用：80元/人天×4遭5天×1锄2人=4恳.3瞎2万元轮。（2）节搞约机尤使费沾用：著租赁弯机械3.烦5万元/月×1骆.5月=5法.2慈5万元。（3）节活约材夹料费壤用：15错0元/延米×1墙62诊5延米=2轿4.温4万元陕。2、节酒约电虚费：35降00岭0度×1风.2元/度=0拴.4忍2元。3、咨桑询、菠会议墙、出例差、恨小组匠活动刘费用把：共汁计0.竖6万元轻。以上炕共计汪节约宴费用因：4.甚32孕+5榨.2赵5+钟24厘.4燥+0尽.4垒2-略0.华6=队33竹.7洲9万元御。效果俘三：丘社会嫂效益荣获峰中华跃中工娇会“火车肤头”奖杯由铁她道部后中华亭总工筐会为仆我项亭目部治颁发栽了火译车头枯奖杯及证傅书，株荣获私铁道感部工核管中州心本