减小孤石地质交叠段盾构隧道沉降变形量（省发布）.docx

减小孤石地质交叠段盾构隧道沉降变形量发布人：林豫中建海峡建设发展有限公司潘晨QC小组2019年9月一、课题介绍1二、小组简介1三、选题理由2四、现状调查3五、确定小组活动目标5六、原因分析及要因确认5七、制定对策13八、对策实施14实施一：明确交叠段掘进参数14实施二：进行孤石探测及处理16实施三：交叠段先行隧道加固19实施四：后行隧道管片外盾尾间隙及时用浆液填充饱满21九、效果检查23十、巩固措施及标准化26十一、遗留问题及今后打算26十二、附件27减小孤石地质交叠段盾构隧道沉降变形量中建海峡建设发展有限公司潘晨QC小组一、课题介绍随着城市建设的推进，城市交通日益拥堵，仅仅靠自驾车通勤已不能满足社会日益增长的需求，城市轨道交通建设日益增多，而盾构隧道施工则是城市轨道交通隧道建设的主力军。密集的地面构筑物、复杂的地质条件使得盾构隧道施工难度加大。若隧道沉降变形量过大，易导致地面构筑物开裂甚至坍塌，严重影响隧道安全及施工进度，故如何减小盾构隧道沉降变形量显得尤为重要。厦门地铁6号线马銮中心站集美岛站盾构区间，位于海沧区、集美区分界处的马銮湾海域，地貌单元为滨海平原区。盾构隧道覆土厚度达6.51-18.8m,盾构主要穿越粉质黏土、中粗砂、残积砂质黏性土、凝灰熔岩残积黏性土、全风化花岗岩、微风化花岗岩（孤石）等地层，地质条件十分复杂。马集区间隧道采用土压平衡盾构施工，在左线上跨右线交叠段隧道施工中，存在后行隧道施工过程中易导致先行隧道沉降变形、存在孤石影响正常掘进、后行隧道管片易上浮等施工难点。图1施工场地平面示意图针对本项目盾构交叠段隧道施工过程中存在的难点，项目部通过成立QC小组，开展PDCA循环，成功解决了以上难题。二、小组简介课题名称减小孤石地质盾构隧道交叠段的变形量小组名称中建海峡建设发展有限公司潘晨QC小组课题类型攻关型接受TQM教育情况：人均64小时成立时间2018.11.15小组人数10人注册登记号CSCECSC:2019-021-001#活动时间2018.11.15-2019.4.5序号姓名性别年龄职称职务任务及分工1潘晨男32项目经理组长组织、策划、决策2郭茶发男36技术负责人副组长组织、调查、决策3许天财男36盾构生产经理副组长实施、统计、整理4刘龙健男31工程部经理组员实施、统计、整理5林豫男25施工主管组员方案实施，现场发布6余国享男31试验主管组员方案实施，信息反馈7刘自力男27技术部经理组员方案实施，信息反馈8黄伟平男28工程部经理组员方案实施，信息反馈9农腾胜男27安全主管组员方案实施，现场验证10吴敏男25施工员组员方案实施，现场验证表1小组情况及成员分工一览表I''制表人：吴敏日期：2018.11.20三、选题理由1、质量要求高：符合国家及相关行业验收标准，分项工程、分部工程、单位工程一次合格率100%,争创省优；各单项工程力创“闽江杯”、“鼓浪杯”。2、施工难度大：本工程盾构施工存在潜在孤石勘察和处理、长距离跨海段施工、穿越中粗砂地层、交叠段隧道施工、小净距隧道施工等难点。其中交叠段施工的难度和风险最大，具体体现在：交叠段地质更杂，掘进参数难控制；且后行隧道对先行隧道影响大，易导致先行隧道沉降变形；交叠段区域存在孤石，影响盾构正常掘进；交叠段后行隧道靠近海域，管片外围浮力大，易引起管片上浮。3、社会影响大：本工程是厦门轨道6号线马銮湾片区段的关键线路，同时也是公司第一个盾构施工项目，更是中建系统首例盾构跨海隧道施工项目，其施工质量备受社会各界关注。4、工期要求紧：本工程是厦门轨道6号线马銮湾片区段的关键线路，也是马銮湾片区段环境改造工程的关健工程，在本工程施工完成后，急需对集美岛站区域进行回填改造，对工期要求较紧。综上四个理由，我们确定活动的课题为减小孤石地质交叠段盾构隧道沉降变形量。制图人：林豫图2质量、进度要求示意图日期:2018.11.20四、现状调查为准确把握本课题攻关难点，小组成员针对交叠段下影响盾构隧道沉降变形量的因素进行广泛调查。调查一:小组成员经过现场踏勘并结合地勘报告得出：盾构区间交叠段先行隧道内存在残积砂质黏性土、中粗砂、全风化花岗岩、散体状强风化花岗岩等多种复杂地质相结合，而后行隧道内存在残积砂质黏性土、中粗砂、淤泥、全风化花岗岩、孤石（微风化花岗岩）等多种复杂地质相结合。制图人：刘龙健图4交叠段先行隧道地质剖面图日期：2018.11.20现状调查一得出：交叠段内存在多种复杂地质相结合，且存在孤石，必将给盾构掘进施工带来诸多困难。在掘进过程中需根据不同地质及时调整掘进参数。调查二：小组成员查阅近年来类似复杂地质条件下相关工程的盾构隧道施工资料，从隧道类型、地质条件、隧道沉降变形量情况等方面进行对比分析：盾构隧道竖向位移统计表隧道类型地质条件最大竖向位移对地面构筑物影响程度工期延误广州某地铁隧道土压平衡盾构施工复合地层，存在上跨其他隧道，易对成型隧道造成沉降。-26mm严重40天北京某地铁隧道土压平衡盾构施工靠近西山一带，场地存在孤石，掘进过程中对土体扰动较大，易对隧道造成沉降。-18mm较严重33天上海某地铁隧道土压平衡盾构施工紧邻黄浦江，场地内存在淤泥质黏土，粉砂等地层，土体含水量饱和，隧道上浮量较大。+12mm轻微10天制表人：林豫日期：2018.11.20现状调查二得出:受复杂地质条件影响，盾构隧道变形量控制较为困难，隧道沉降变形量大易对地面构筑物产生不利影响，导致工期延误。故控制盾构隧道竖向位移是保证隧道施工安全和进度的有效措施。调查三：98%100%为了更准确的掌握影响本交叠段隧道沉降变形问题，小组成员从设计单位、监理单位、施工班组邀请了20位的专业人员，对影响交叠段盾构隧道变形的因素进行共100次投票，经分析整理，分别制成影响盾构隧道变形量因素统计表和排列图：序号项目频数（点）频率（）累计频率（）I掘进参数难控制4747472管片拼装质量难控制4444913材料因素55964测量真实性影响22985其它22100合计100100/影响交叠段盾构隧道沉降变形量因索统计表表3制表人：刘自力日期:2018.11.221OOO7060图5影响盾构掘进质量因素排列图制图人：刘自力日期:2018.11.22现状调查三得出：“掘进参数难控制”和“管片拼装质量难控制”，是影响交叠段盾构隧道沉降变形量的关键因素。五、确定小组活动目标1、目标确定QC小组经过认真反复的论证，将目标定为：交叠段成型隧道管片竖向位移W±10mm,2、目标设定依据依据一：原门轨道集团管理细则要求盾构隧道竖向位移控制值为+1Omm、-30mm。依据二：本工程选用的施工班组及盾构司机曾参与武汉跨江隧道、上海地铁隧道等多个盾构隧道工程的施工，具有丰富的施工经验。QC小组成员中有多人曾参与过国家级QC活动，有丰富的QC活动经验和较高的施工技术、质量管理能力，公司配备性能良好的盾构机，并在技术和资金方面大力支持。依据三：在本工程马集区间右线前100环隧道完成后，经测量统计，存在三环管片竖向位移为-13mm、-11mm,其余管片竖向位移均符合目标要求。在马集区间右线前百环隧道掘进过程中，与本目标仍有差距，小组成员对影响特殊地段盾构掘进质量的主要因素已明确，可以采取针对性的措施进行质量控制。所以本目标是可行且具有一定挑战性的。因此，小组成员一致认为：只要经过不懈努力，活动目标一定能够实现。六、原因分析及要因确认小组成员根据现状调查所总结的主要问题“掘进参数难控制”和“管片拼装质量难控制”，运用关联图进行原因分析:图6因果分析关联图制图人：林豫日期:2019.1.10结论：找到10条末端因素，为末端因素。QC小组成员深入现场对关联图中的10条末端因素进行调查分析，并根据调查结果绘制了要因确认计划表：要因确认计划表序号末端因素确认内容确认方法标准负责人确认时间1盾构机维护不及时查验有无机械维护记录调查分析有且100%实施刘自力2018.12.302导向系统全站仪未及时检定查验仪器检定证书并重新对测量仪器进行校核调查分析合格率100%吴敏2018.11.273地质复杂掘进参数多变查验前一百环不同地层掘进参数调查分析不同地质对应的总推力、刀盘扭矩变化率220%林豫2018.12.254盾构司机未及时调整掘进参数对盾构司机进行考核、培训培训I考核优良率100%许天财2018.11.285孤石影响盾构正常掘进检查即将进入孤石区域掘进参数调查分析刀盘扭矩突增量W30OkNm且总推力突增量W300t潘晨2019.1.106管片拼装手责任心不强查验是否制定奖罚制度并落实到位调查分析有且100%实施郭茶发2019.1.87管片橡胶圈、衬垫粘贴质量差检查现场管片橡胶圈、衬垫粘贴质量现场验证合格率100%余国享2018.11.308后行隧道管片易上浮查验后行隧道接近交直段时管片上浮量现场验证管片上浮量IOmm黄伟平2019.1.129后行隧道易使先行隧道沉降检查即将进入交叠管片沉降量现场验证沉降量IOmm刘龙健2019.1.1010进场渣土改良材料质量差检查进场渣土改良材料质量现场验证合格率100%林豫2018.11.30制表人：刘龙健日期：2019.U2小组针对以上10条末端因素，运用要因验证表逐一进行要因确认。末端因素一：盾构机维护不及时验证时间2018.12.30验证方法调查分析确认人刘自力验证情况机管员时时跟踪盾构机运行状态，发现问题及时维修，每半月检查一次盾构机维修保养日志，保证维修保养率100%。*构机修保养日名MH>,心士里心Mcll-au国2I,：您:LX_1.Jy'*pI二.-»卜-*L*_-*-I:军工；、Fj尸.Lf:二六3|一上：T.；l三三Et=S'维修保养日志日期2018.11.16-11.302018.12.1-12.152018.12.16-12.30保养率100%100%100%确认结论非要因验证时间2018.12.25验证方法调查分析确认人林豫通过对前100环不同地质掘进参数的对比分析，以掘进推力为例