[QC]提高暗挖區(qū)間初支開挖效率

1、中國中鐵 提高暗挖區(qū)間初支開挖施工效率 中鐵三局二公司2014年度二公司QC成果課題名稱：提高暗挖區(qū)間初支開挖效率 小組名稱：中鐵三局二公司石家莊地鐵QC小組 發(fā)布人：張寬 課題類型：現(xiàn)場型 時間：2014年3月提高暗挖區(qū)間初支開挖施工效率工程概況中鐵三局二公司石家莊地鐵留村站火炬廣場站區(qū)間長度1059.75m，其中包括明挖區(qū)間32.9m、暗挖區(qū)間1026.85m。暗挖區(qū)間采用礦山法施工，初襯為雙側(cè)壁導(dǎo)坑法（6導(dǎo)洞）施工（詳見圖1-雙側(cè)壁導(dǎo)坑法橫斷面），襯砌類型為復(fù)合式襯砌，初襯采用噴射混凝土加格柵鋼架措施，輔助工程措施采用超前小導(dǎo)管注漿、掌子面注漿、掌子面噴射混凝土封閉。留火暗挖區(qū)間為全線最

2、長暗挖區(qū)間，初支開挖的快速、順利施做是制約工程竣工至關(guān)重要的一環(huán)。為了初支開挖高效施工，項目部開展QC活動小組，通過QC活動對初支開挖效率進行攻關(guān)。 圖一：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法橫斷面圖小組概況QC小組簡介小組名稱中鐵三局二公司石家莊地鐵QC小組注冊編號ZTSJE2013-05注冊時間2014.1.1課題名稱提高暗挖區(qū)間初支開挖施工效率課題登記時間2014.1.1成立時間2014.1.1課題類型現(xiàn)場型活動時間2014.3.-2014.9小組人數(shù)8人當 年活動次數(shù)42小組活動計劃表階段起止時間活動次數(shù)活動內(nèi)容參加人員P階段2014.3.12014.4.109成立小組，選題，現(xiàn)狀調(diào)查，確定主要問題，設(shè)定課題

3、目標，分析原因，確定主因，制定對策全體小組成員D階段2014.4.102014.8.123對對策實施的過程及對策實施后的效果進行確認全體小組成員C階段2014.8.12014.8.153對成果目標實現(xiàn)程度的檢驗和確認全體小組成員A階段2014.8.152014.9.309鞏固措施的整理全體小組成員小組成員名單序號姓 名性別出生年月文化程度技術(shù)職稱工作單位組內(nèi)分工1魏智強男1976.8本科工程師中鐵三局二公司策劃組織2許劍豐男1980.12本科工程師中鐵三局二公司技術(shù)指導(dǎo)3尹頌杰男1986.10本科工程師中鐵三局二公司技術(shù)指導(dǎo)4譚旺男1984.10本科工程師中鐵三局二公司技術(shù)指導(dǎo)5張寬男1989

4、.7本科助理工程師中鐵三局二公司策劃協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)收集、整理6郭再學男1988.1本科助理工程師中鐵三局二公司輔助7張晉東男1988.5本科助理工程師中鐵三局二公司輔助8劉文龍男1983.11本科助理工程師中鐵三局二公司輔助小組活動制度及措施結(jié)合項目的制度補充制度：堅持組長負責制，明確每個小組成員的分工，聽從組長的安排；組長負責執(zhí)筆制定小組活動的計劃和周期安排，按計劃有主題、有目的的開展每一次小組活動；小組活動以滿足需要為準，每月不少于6次；記錄人確定為張寬，負責小組討論時數(shù)據(jù)的整理和分析工作；小組的考勤和活動策劃由譚旺總工負責。每次小組活動后要有總結(jié)和布置；小組活動要與現(xiàn)場相結(jié)合，重在現(xiàn)場控制；

5、小組活動考勤表 姓名日期魏智強許劍豐尹頌杰譚旺張寬郭再學張晉東劉文龍2014.3.12014.3.52014.3.102014.3.152014.3.202014.3.252014.4.12014.4.52014.4.102014.4.152014.4.202014.4.252014.5.12014.5.52014.5.102014.5.152014.5.202014.5.252014.6.12014.6.52014.6.102014.6.152014.6.202014.6.252014.7.12014.7.52014.7.102014.7.152014.7.202014.7.252014.8

6、.12014.8.52014.8.102014.8.152014.8.202014.8.252014.9.12014.9.52014.9.102014.9.152014.9.30課題選擇 1、選題理由 一、工期的要求：項目工期緊，留火暗挖區(qū)間為全線最長暗挖區(qū)間，初支開挖效率直接影響整個項目工程進度，需要提高施工效率。 提高暗挖區(qū)間初支開挖效率 二、質(zhì)量的要求：項目難度大，留火區(qū)間全斷面砂層，施工較為困難，初支開挖的速度直接影響到初支背后回填注漿的及時性，對控制地表沉降預(yù)警起著關(guān)鍵作用。三、公司的影響和聲譽：此項目為二公司首次在石家莊地鐵市場施工，高效的完成施工任務(wù)對樹立企業(yè)形象、提升企業(yè)信用度

7、、知名度都有重要意義。 2、課題確定 希望通過技術(shù)創(chuàng)新，提高施工水平和施工效率，既能滿足業(yè)主的質(zhì)量要求，又能高效的完成暗挖區(qū)間初支開挖的施做。所以我們QC小組決定將“提高暗挖區(qū)間初支開挖施工效率”作為本次QC活動的課題?，F(xiàn)狀調(diào)查2014年3月2日，在項目總工許劍豐帶領(lǐng)下，小組成員進行現(xiàn)場調(diào)查，留村站-火炬廣場站暗挖區(qū)間初支開挖已完成87米，剩余950米，暗挖區(qū)間剩余初支開挖工程量較大。通過統(tǒng)計留村站-火炬廣場站暗挖區(qū)間三月份中20米初支開挖施做情況，制作出初支開挖施做每循環(huán)時間頻率表（下表）序號施工里程14小時以上1412小時 012小時10-5m（10循環(huán)）3頻次7頻次0頻次25-10m（1

8、0循環(huán)）1頻次8頻次1頻次310-15m（10循環(huán)）1頻次9頻次0頻次415-20m（10循環(huán)）0頻次8頻次2頻次 由表格可知，暗挖區(qū)間初支開挖時間每循環(huán)施工時間大約需要14小時，根據(jù)業(yè)主要求的每月進尺30m計劃，每循環(huán)平均需要12小時完成，因此現(xiàn)階段單循環(huán)時間較長。2014年3月7日在工程部譚旺帶領(lǐng)下，小組經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查，統(tǒng)計出現(xiàn)場初支開挖施工過程各工序時間及窩工時間如下表：序號工序共耗用時間（h）窩工時間（h）1超前注漿30.12土方開挖52.23架設(shè)格柵鋼架20.14噴射混凝土20.25打設(shè)超前導(dǎo)管20.1合并142.7根據(jù)上表得出二次襯砌各工序窩工時間排列圖：結(jié)論： 從排列圖中可以看出，

9、暗挖區(qū)間初支開挖各工序中，土方開挖時間過長是造成初支開挖周期長的主要問題。設(shè)定目標及可行性論證1、目標設(shè)定 縮短土方開挖時間，由平均每一循環(huán)5小時縮短至3小時。2、可行性分析（1）由于各工序銜接不緊密導(dǎo)致每循環(huán)時間變長，此問題可以解決。（2）QC小組成員現(xiàn)場施工經(jīng)驗豐富，有完成目標的基本條件。（3）為解決暗挖區(qū)間初支開挖效率問題，項目領(lǐng)導(dǎo)非常重視，給予行動上最大支持，創(chuàng)造了開展QC活動的良好外部環(huán)境。通過多方面分析，我們認為憑借項目的技術(shù)力量和良好的環(huán)境，此次的QC活動能夠達到預(yù)期目標。原因分析針對現(xiàn)場施工中出現(xiàn)的問題，小組召開了專題分析會，就如何解決土方開挖單循環(huán)時間長這一問題，從人為因素、

10、機具設(shè)備因素、材料因素、技術(shù)因素、外部環(huán)境因素這五個方面進行全面分析，分析得出了9條末端因素，詳見下圖：機械人員現(xiàn)場管理執(zhí)行力度不夠土方橫向運輸速度過慢外部環(huán)境土方豎向運輸速度過慢現(xiàn)場經(jīng)常停電洞內(nèi)揚塵過大注漿量不足漿液配合比不滿足要求技術(shù)交底下發(fā)不及時進場原材料質(zhì)量不過關(guān)材料技術(shù)管理人員質(zhì)量意識淡薄人確定主要因素 制表人：張寬序號末端原因確認內(nèi)容確認方法確認標準負責人完成日期1管理制度執(zhí)行力度不夠查閱工程部、工區(qū)檔案，查看是否有相應(yīng)的管理制度查閱檔案有相關(guān)制度，并100%執(zhí)行張寬譚旺2014.4.32管理人員質(zhì)量意識淡薄查閱加工廠負責人員安排記錄，核實現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)控人員是否合理認真監(jiān)控考核相關(guān)人

11、員大小里程兩個導(dǎo)洞負責人對初支開挖速度的掌握情況達到100%張寬譚旺2014.4.33土方橫向運輸速度過慢實地觀察每次土方橫向倒運平均所需時間，平均每次倒運的方量實地調(diào)查土方橫向運輸可以及時將開挖時產(chǎn)生的土方運至豎井，不會導(dǎo)致土方積壓劉文龍郭再學2014.4.54土方豎向運輸速度過慢實地觀察每次土方豎向倒運平均所需時間，平均每次倒運的方量實地調(diào)查土方豎向運輸可以及時將豎井內(nèi)的土方運至地面，不會導(dǎo)致土方積壓劉文龍郭再學2014.4.55漿液原材料不合格注漿用原材料水玻璃、濃硫酸是否具備出廠合格證，濃度是否達標查閱檔案水玻璃和硫酸具備出廠合格證，水玻璃濃度達到40Be以上，硫酸濃度達到98%以上許

12、劍豐尹頌杰2014.4.66注漿量不足注漿效果是否滿足設(shè)計要求，導(dǎo)管長度是否滿足要求現(xiàn)場調(diào)查漿液擴散半徑達到25cm，超前小導(dǎo)管長度達到2m尹頌杰張寬2014.4.67技術(shù)交底下發(fā)不及時查閱工程部、工區(qū)檔案及現(xiàn)場施工記錄，核實是否在開挖前完成各項詳細的技術(shù)交底查閱檔案對隧道開挖前3天進行技術(shù)交底魏智強譚旺2014.4.68漿液配合比不滿足要求現(xiàn)場觀察注漿完成后等強時間，強度是否滿足開挖要求現(xiàn)場調(diào)查漿液等強時間不能過長，強度可以滿足開挖要求，不會產(chǎn)生塌方現(xiàn)場尹頌杰張晉東2014.4.69現(xiàn)場經(jīng)常停電每日停電次數(shù)現(xiàn)場調(diào)查停電頻率K1次/天劉文龍許劍豐2014.4.610洞內(nèi)揚塵過大隧道內(nèi)粉塵濃度檢

13、測現(xiàn)場調(diào)查低于國家標準2mg/m張寬許劍豐2014.4.6確認要因一末端因素：管理制度執(zhí)行力度不夠確認標準：有相關(guān)制度，并100%執(zhí)行確 認：查閱工程部、工區(qū)檔案，查看是否有相應(yīng)的管理制度，并能認真按應(yīng)的制度100%執(zhí)行。結(jié) 論：非要因確認要因二末端因素：管理人員質(zhì)量意識淡薄確認標準：大小里程兩個導(dǎo)洞負責人對初支開挖速度的掌握情況達到100%確 認：經(jīng)查閱加工廠質(zhì)量監(jiān)控負責人員安排記錄，核實得出：大小里程兩導(dǎo)洞質(zhì)量監(jiān)控負責人有較強的質(zhì)量意識，認真監(jiān)督管理現(xiàn)場。兩個加工廠的質(zhì)量監(jiān)控人均能掌握土方開挖的詳細情況，并有詳細的記錄。結(jié) 論：非要因確認要因三末端因素：土方橫向運輸速度過慢確認標準：土方橫

14、向運輸可以及時將開挖時產(chǎn)生的土方運至豎井，不會導(dǎo)致土方積壓確 認：2014年4月8日，小組成員現(xiàn)場考察了洞內(nèi)土方橫向運輸?shù)那闆r，發(fā)現(xiàn)工人采用自制小推車進行運輸，速度慢、每次運輸方量小。結(jié) 論：是主要原因確認要因四末端因素：土方豎向運輸速度過慢確認標準：土方豎向運輸可以及時將豎井內(nèi)的土方運至地面，不會導(dǎo)致土方積壓確 認：2014年4月8日，小組成員現(xiàn)場考察了洞內(nèi)土方橫向運輸?shù)那闆r，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場采用自制料斗進行運輸，速度慢、每次運輸方量小。結(jié) 論：要因確認要因五末端因素：漿液原材料不合格確認標準：水玻璃和硫酸具備出廠合格證，水玻璃濃度達到40Be以上，硫酸濃度達到98%以上確 認：經(jīng)查閱資料發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場

15、配置漿液所需要的水玻璃和硫酸均具有出廠合格證，且各項指標符合規(guī)范和標準的要求，可以保證施工質(zhì)量。結(jié) 論：非要因確認要因六末端因素：注漿量不足確認標準：漿液擴散半徑達到25cm，超前小導(dǎo)管長度達到2m.確 認：2014年4月8日，劉文龍、張寬現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，超前導(dǎo)管長度達到2m，但是擴散半徑只有10-20cm，漿液未能形成有效搭接，開挖過程中有可能產(chǎn)生小范圍塌方，影響開挖效率，必須進行加強。結(jié) 論：是主要原因確認要因七末端因素：技術(shù)交底下發(fā)不及時確認標準：對隧道開挖前3天進行技術(shù)交底確 認：查閱工程部、工區(qū)檔案及現(xiàn)場施工記錄，對隧道開挖前3天進行詳細的技術(shù)交底并進行培訓。結(jié) 論：非要因確認要因八末

16、端因素：漿液配合比不滿足要求確認標準：漿液等強時間不能過長，強度可以滿足開挖要求，不會產(chǎn)生塌方現(xiàn)場確 認：2014年4月9日，許劍豐、譚旺現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，漿液強度穩(wěn)定后板結(jié)情況良好，可以起到暫時穩(wěn)定圍巖的作用，但是等強時間長達35分鐘，工序連接不緊密，直接導(dǎo)致開挖時間增長，因此必須加以改進。 結(jié) 論：是主要原因確認要因九末端因素：現(xiàn)場經(jīng)常停電確認標準：停電頻率K1次/天確 認：2014年4月10日，魏智強與郭再學現(xiàn)場翻閱施工日志，發(fā)現(xiàn)2013年12月開工至今只發(fā)生過一次停電，停電持續(xù)1小時。未對開挖造成實質(zhì)性的影響。 停電統(tǒng)計表停電記錄日停電次數(shù)停電總時長（min）2013年11月25日0020

17、13年12月25日002013年1月26日002013年2月27日1602013年3月28日00 結(jié) 論：非要因確認要因十末端因素：洞內(nèi)揚塵過大確認標準：低于國家標準2mg/m確 認：2014年4月10日，劉文龍通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)每個導(dǎo)洞均配有通風設(shè)備，洞內(nèi)空氣流通情況良好，能見度高，經(jīng)過檢測粉塵濃度平均1.6mg/m，滿足國家標準要求。各導(dǎo)洞粉塵濃度檢測導(dǎo)洞粉塵濃度（mg/m）是否滿足國標要求左一導(dǎo)洞1.4是左二導(dǎo)洞1.5是右一導(dǎo)洞1.8是右二導(dǎo)洞1.6是中三導(dǎo)洞1.7是中四導(dǎo)洞1.5是 結(jié) 論：非要因-要因結(jié)果確認：要因確認表橫向出土運輸速度慢豎向出圖運輸速度慢注漿量不足漿液配合比不滿足要求

18、制定對策序號要因?qū)Σ吣繕舜胧┑攸c時間負責人1橫向出土運輸速度慢更換自制小推車為動力三輪車保證橫向出土速度及時聯(lián)系有資質(zhì)的廠家購買動力三輪車并聯(lián)系司機施工現(xiàn)場2014.4劉文龍譚旺2豎向出土運輸速度慢更換提升架抓斗為大抓斗，加快出土保證豎向出土速度及時與提升架廠家協(xié)調(diào)更換大抓斗施工現(xiàn)場2014.4魏智強許劍豐3注漿漿液配比不滿足施工要求優(yōu)化漿液配合比保證漿液配比滿足現(xiàn)場施工要求根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況進行注漿工藝實驗，編制注漿工藝實驗報告，確定漿液配比施工現(xiàn)場2014.4尹頌杰譚旺4注漿壓力不足、注漿量不足根據(jù)現(xiàn)場情況，加大注漿壓力及注漿量保證注漿效果編制注漿方案，加大現(xiàn)場監(jiān)督力度，加強作業(yè)工人教育，明

19、確注漿結(jié)束標準施工現(xiàn)場2014.4張寬劉文龍 根據(jù)以上原因我們找出影響土方開挖時間過長的4條主要因素逐條進行分析研究，并制定出具體對策措施及目標，見下表：制表人：張寬時間：2014.4.15實施對策（需加上圖表或數(shù)據(jù)分析）對策一： 針對橫向出土運輸速度慢2014年4月15日，由項目部副總工譚旺組織，為解決橫向出土較慢的問題，停止使用自制小推車，更換成油動力三輪車，同時安排班組長組織現(xiàn)場施工作業(yè)，合理安排暗挖區(qū)間各導(dǎo)洞開挖時間，充分利用三輪車出土效率，避免因出土較慢導(dǎo)致開挖作業(yè)窩工現(xiàn)象。下圖為三輪車工作圖片： 橫向出土采用動力三輪車后，現(xiàn)場技術(shù)人員對出土情況進行了統(tǒng)計并同更換前進行了對比，得出對

20、比表格三輪車更換前后出土情況導(dǎo)洞名稱更換前更換后平均每次出土量（m）運輸平均速度（km/h）是否窩工平均每次出土量（m）運輸平均速度（km/h）是否窩工左一0.63.0是2.16.1否右一0.62.8是2.16.2否左二0.82.9是2.46.0否右二0.83.1是2.46.1否中三1.43.0是3.36.3否中四0.53.0是1.86.2否制表：張寬時間：2014.4.20對策二：對策二： 針對豎向出土運輸速度慢2014年4月15日，由項目部總工許劍豐組織，為解決出土較慢的問題，及時與廠家協(xié)商，更換了提升架抓斗，同時安排副經(jīng)理組織現(xiàn)場施工作業(yè)，合理安排暗挖區(qū)間各導(dǎo)洞開挖時間，充分利用提升架出

21、土效率，避免因出土較慢導(dǎo)致開挖作業(yè)窩工現(xiàn)象。下圖為提升抓斗圖片：抓斗器更換前后出土情況位置更換前更換后平均每次出土量（m）運輸平均速度（km/h）是否窩工平均每次出土量（m）運輸平均速度（km/h）是否窩工渣土坑2.251是62否對策三： 針對注漿漿液配比不滿足施工要求2014年4月20日，由項目部工程部長尹頌杰組織，根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況，組織實驗人員進行注漿工藝試驗，并編制注漿工藝試驗報告，確定漿液配制最優(yōu)配合比，達到施工要求，避免開挖工人等待漿液強度上升的時間，提高開挖施做效率。下圖為工人培訓照片：配合比更改后注漿效果圖：對策四: 針對注漿壓力不足，注漿量較小2014年4月18日，由項目部現(xiàn)場

22、副經(jīng)理劉文龍負責，為解決注漿壓力不足，注漿量較少的問題，項目根據(jù)注漿工藝試驗報告所提供的注漿參數(shù)，確定注漿時壓力以及注漿漿液用量，明確注漿結(jié)束標準，并編制專項注漿方案（圖片），下發(fā)注漿交底至作業(yè)人員，加強施工作業(yè)人員技術(shù)培訓，施工值班人員在注漿時旁站，加強現(xiàn)場控制，保證注漿效果，避免超挖現(xiàn)象。下圖為工人培訓照片：注漿方案照片：效果檢查 1、完成預(yù)定目標在QC小組成立時我們曾設(shè)定目標：即從以前每個施工頻次需14個小時，利用QC活動討論、制定并采取措施，將每個頻次的施工時間減少至12個小時。2014年5月在項目總工許劍豐要求下，現(xiàn)場施工員記錄，QC小組成員統(tǒng)計出留火暗挖區(qū)間目前20米初支開挖施做情

23、況，制作出留火暗挖區(qū)間初支開挖時間頻率表序號施工里程大于14小時1214小時小于12小時10-5m（10循環(huán)）0頻次1頻次9頻次25-10m（10循環(huán)）0頻次2頻次8頻次310-15m（10循環(huán)）0頻次1頻次9頻次415-20m（10循環(huán)）0頻次1頻次9頻次根據(jù)上表和QC小組整改前的施工所用時間頻次做對比得出兩個對比圖即：QC小組整改前施工頻次QC小組整改后施工頻次由上面兩個表可知在QC小組正規(guī)后0-12小時的頻次明顯增多，即施工所用時間有了明顯的減少。項目暗挖區(qū)間初支開挖效率得到明顯提高，根據(jù)平均計算每個施工里程所用頻次可知QC小組整改后每循環(huán)周期控制在12小時左右，達到了開始時計劃的目標，即QC活動完成。初支開挖能夠快速施工，可保證初支背后回填注漿的及時進行，極大的減少了地表監(jiān)測預(yù)警的頻率，困擾項目的預(yù)警難題基本得到了控制。至2014年9月末，留火暗挖區(qū)間單向每月完成初支開挖33m左右，保證了初支開挖的進度，緩解了工期壓力。序號月份原計劃進度