1、提高頂管穿墻出洞一次合格率浙江寶田環(huán)境工程 紹興“土井頭”地塊電力電纜隧道工程QC小組一、工程概況“土井頭”地塊電力電纜隧道工程位于紹興市越城區(qū)紹甘公路以東、大環(huán)河以南、香爐峰以西、永勝路以北的浙江省會稽山旅游度假區(qū)內。地下管廊沿線總長約672m，南起永勝路旁的山坡上，沿途穿越禹陵江、大禹陵景區(qū)內景觀湖、景觀島及景區(qū)內道路等，北至大禹陵景區(qū)里的綠化帶。北段穿越禹陵河及河流部分采用頂管法施工，采用內徑3.0m的預制鋼筋混凝土管頂進，頂管長度362m，頂管兩端設接收井及工作井。本工程頂管施工需穿越禹陵江、大禹陵景區(qū)內景觀湖、景觀島及景區(qū)內道路等。頂管頂標高為-4.355m，埋深10m左右。禹陵江常

2、水位標高4.09m，河床最低處底標高為1.8m，景區(qū)內景觀湖常水位標高為4.69m，湖床最低處底標高為2.5m。根據(jù)土層成因不同及物理力學性質差異，勘探深度內可分為7個土層，其中2、9、10層細分2個亞層，5、7、8層缺失，頂管位于6層土中及少量位于9-1層土中，該土層滲透性大，較易坍塌。地層分布由上至下依次為：1雜填土、2-1粉質粘土、2-2粉質粘土、3淤泥質粉質粘土、4粉質粘土、6含粘性土角礫、9-1混礫砂粉質粘土、9-2粉質粘土、10-1強風化凝灰?guī)r、10-2中等風化凝灰?guī)r。通過對影響頂管穿墻出洞一次合格率的因素進行調查分析，QC小組針對該問題遵循PDCA循環(huán)，持續(xù)改進施工中遇到的問題，

3、不斷進行質量改進和創(chuàng)新，顯著提高頂管出洞的一次合格率。二、小組概況表1 QC小組成員表制表時間：2015.3.26制表人：徐曉源1小組名稱紹興“土井頭”地塊電力電纜隧道工程QC小組 課題名稱提高頂管穿墻出洞一次合格率所在部門“土井頭”地塊電力電纜隧道工程項目部小組接受TQC教育情況72小時 注冊日期2015年4月1日小組注冊號ZJBT2015002課題類型現(xiàn)場型課題注冊號ZJBT2015QC02活動日期2015年4月至2015年6月活動次數(shù)12次姓名性別職稱組內職務組內分工吳添財 男工程師 QC專職指導 活動指導 王靜安女工程師 組長 活動的組織，全面協(xié)調組內各項工作潘攀男工程師 副組長 協(xié)調

4、組內各項工作陳雁飛 女助理工程師 組員 根據(jù)現(xiàn)場獲得的數(shù)據(jù)進行分析、整理吳子淼男助理工程師 組員 主要負責對材料、機具、現(xiàn)場條件的檢查 趙英祥男助理工程師 組員 主要負責現(xiàn)場施工的巡視和檢查，落實獎罰制度周小平男助理工程師 組員 工地的安全管理徐曉源女助理工程師 組員 資料的收集、整理三、小組活動計劃QC小組活動按以程：圖1 活動流程圖（制圖人：潘攀，制圖日期：2015.4.2）表2 QC小組活動計劃表制表日期：2015.3.26制表人：潘攀四、選擇理由QC小組根據(jù)頂管施工難點收集了可供選擇的三個課題，通過小組全體成員評價，最后選定“提高頂管穿墻出洞施工一次合格率”作為小組活動的課題，見表3。

5、表3 課題評價注：每項滿分為7分。制表人：王靜安制表日期：2015.4.62評價項目可選課題 迫切性重要性預期效果可實施性推廣性綜合評價選擇 1.提高頂管穿墻出洞施工一次合格率7766733選定2.提高曲線管道頂進施工精度6565527不選 3.提高頂管頂進施工效率4655525不選 實施項目時間：2015年4月2015年6月4月5月6月上旬中旬下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬選擇課題 現(xiàn)狀調查 目標確定原因分析要因確定制定對策實施對策效果檢查 鞏固措施執(zhí)行階段（Do）對策實施處理階段（Action） 制定措施總結和今后打算檢查階段（Check）檢查效果是否達標 計劃階段（Plan） 選擇課題現(xiàn)狀

6、調查設定目標分析原因要因確認制定對策選擇“提高頂管穿墻出洞一次合格率”作為小組活動課題的主要理由如下：1.本公司在以往頂管施工時頂管機頭出洞及管節(jié)頂進過程中，遇到洞口出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，以及頂管機頭出洞下沉量過大等一次合格率差的問題，給工程建設帶來安全隱患，增加后續(xù)處理費用，影響工程進度延誤工期。2.通過開展該課題，可以發(fā)現(xiàn)頂管穿墻出洞施工中的問題，并采取措施解決這些問題，顯著提高頂管穿墻出洞的一次合格率。3.配合公司技術人才的發(fā)展規(guī)劃，提高施工一線技術人員的協(xié)作解決實際工程問題的能力，增強工作的積極性和主動性，為公司的發(fā)展儲備高水平的技術人才。五、現(xiàn)狀調查為了提高本工程的頂管穿墻出洞施工一次合格率

7、，QC小組針對本公司已完工工程的頂管施工過程存在的問題，以及本工程已經(jīng)施工的兩個頂管出洞施工中的問題，通過篩選、匯總，并與材料、工程、技術部反復磋商、分析，最終得出頂管穿墻出洞施工的主要問題。表4給出了頂管穿墻出洞施工的質量檢查結果，在12個工作井中，發(fā)生洞口漿液滲漏的為50%，頂管機頭出洞發(fā)生下沉現(xiàn)象的為33%，頂管頂進穿墻過程中位置發(fā)生偏差的為17%。在調查所得的12個不合格處，表5給出了影響頂管穿墻出洞施工質量的主要因素的頻率分布，其中洞口漿液滲漏和頂管機頭出洞下沉的累計頻率達83.3%。表4 頂管穿墻出洞施工一次合格率檢查表注：表示不合格，表示合格3檢查項目頂管工作井洞口漿液滲漏頂管機

8、頭 出洞下沉頂管位置偏差頂管旋轉 其它甲項目1#工作井2#工作井3#工作井4#工作井乙項目1#工作井2#工作井3#工作井丙項目1#工作井2#工作井3#工作井本工程1#工作井2#工作井不合格 合計 64111制表人：陳雁飛制表日期：2015.4.10表5 影響頂管穿墻出洞施工一次合格率問題調查表制表人：陳雁飛制表日期：2015.4.10根據(jù)影響頂管穿墻出洞施工一次合格率調查表做出排列圖，如圖2所示：圖2 影響頂管穿墻出洞施工一次合格率排列圖（制圖人：陳雁飛，制圖日期：2015.4.10）因此，影響頂管穿墻出洞施工質量的主要原因是洞口漿液滲漏和頂管機頭出洞下沉，合計占頂管穿墻出洞施工不合格總數(shù)的7

9、6.9%。4序號不合格項目頻數(shù)累計頻數(shù)累計頻率（）1洞口漿液滲漏6646.2%2頂管機頭出洞下沉41076.9%3頂管位置偏差11184.6%4頂管旋轉 11292.3%5其它113100%六、設定目標根據(jù)調查結果及業(yè)主、監(jiān)理和質量監(jiān)督機構的驗收情況，目前一次驗收合格率為：（47/60）10 0=78.3%。經(jīng)小組全體討論，如果將最大問題解決90，將次要問題解決90%，頂管穿墻出洞施工合格率78.3(1-78.3)46.2 90%+(1 -78.3)30.7%90%=93.3% ，達到小組設定的90目標是可行的，因此確定本小組活動目標： 將頂管穿墻出洞施工質量合格率從78.3提高到90 ，如圖

10、3所示。90%78.3%目標現(xiàn)狀圖3 本小組活動目標圖（制圖人：徐曉源，制圖日期：2015.4.13）七、原因分析QC小組全體人員開會進行討論，利用頭腦風暴法，對出現(xiàn)在頂管穿墻出洞施工過程中的原因進行詳細分析，并通過對施工現(xiàn)場的材料規(guī)格、施工工藝、工人責任心、施工機械等幾個方面進行調查，整理出如下關聯(lián)圖，如圖4所示。5材料進場檢驗不嚴格水泥質量不合格 壓力表不準機具保養(yǎng)維修不及時高壓旋噴水泥土質量差沉井洞口后 水泥土抗?jié)B差 觸變泥漿壓力過大水灰比不符合設計要求旋噴施工參數(shù)有問題止水結構不合理 洞口止水差洞口滲漏機頭出洞速度過快施工工序不合適 頂管機頭下沉施工工藝選擇不當止水材料不合格 工人操作

11、沒有經(jīng)驗機頭懸垂距離長 交底不充分崗前培訓不到位 導軌未延伸至穿墻管內材料進場檢驗不嚴格圖4 頂管穿墻出洞施工質量隱患分析關聯(lián)圖（制圖人：陳雁飛，制圖日期：2015.4.25）八、要因確認從分析圖中可以看出，頂管穿墻出洞施工質量缺陷的末端因素共有9項，制定了要因確認計劃表，如表6所示，并根據(jù)檢查情況進行了要因確認。表6 要因計劃表制表人：徐曉源小組根據(jù)上表進行分析：制表日期：2015.5.121、在所調查的頂管出洞施工采用的止水結構中，頂管出洞止水采用的均是板式橡膠止水板，頂管在承壓水地層中頂進的過程中，并在觸變泥漿壓力的作用下，持續(xù)不斷有漿液滲漏出，漏漿速度較慢，但滲漏量超過控制標準，影響沉

12、井內施工環(huán)境，并影響管道安全。因此，止水結構不合 理確定為主因之一。6序號末端因素確認內容確認方法確認標準責任人完成時間 1止水結構不合理確定止水構造對洞口滲漏的影響現(xiàn)場觀察漿液滲漏量達到0.05m3/h吳子淼2015.4.202材料進場檢驗不嚴格確定止水、水泥等材料各項性能指標 現(xiàn)場進行實驗 以實驗報告為準吳子淼2015.4.203機 具 保 養(yǎng) 維修不及時 確定機具有無故障，管道是否堵塞現(xiàn)場對機具設備 管道進行檢查 機具設備符合正常施工狀態(tài) 吳子淼2015.4.264旋噴施工 參數(shù)有問題 確定旋噴施工參數(shù)對水泥土的影響現(xiàn)場檢查所形成水泥土的范圍、強度等達到止水抗?jié)B設計要求吳子淼2015.4

13、.285頂管機頭部出洞速度過慢確定機頭出洞速度現(xiàn)場觀測 速度滿足規(guī)范要求吳子淼2015.5.46導軌未延伸至穿墻管內確定機頭出洞懸垂長度現(xiàn)場測量懸垂長度確保機頭下沉量不超過3mm吳子淼2015.4.307崗前培訓 不到位調查施工崗前培訓開展情況結合現(xiàn)場了解情況基本操作技合格周小平2015.5.108技術交底落實不到位全體人員培訓情況檢查技術交底情況技術交底完成率100周小平2015.5.102、對所使用的板式橡膠止水板的延性、彈塑性、強度等進行室內試驗，結果表明各項指標符合要求，此外，板式橡膠在施工壓力下的氣密、水密性試驗的結果亦符合要求；洞口后土層中抗?jié)B的旋噴水泥土所使用的水泥等材料均由正規(guī)

14、廠家供貨，并有產(chǎn)品規(guī)格及合格說明，材料進場后進行抽樣檢查，相關指標亦達到廠家標定值，因此水泥質量不合格不是主因。因此，材料進場檢驗不嚴格不是主因。3、頂管頂進系統(tǒng)在施工前均做好組裝調試，油壓頂進系統(tǒng)、泥漿減阻系統(tǒng)及相關配套設施均檢查無誤后才開始頂進施工，施工完畢后進行維護保養(yǎng)，因此機具設備在施工過程中處于較好狀態(tài)，機具保養(yǎng)維修不及時不是主因。4、旋噴施工是在沉井下沉到位后進行的，對洞口所在深度上下1m范圍內高壓旋噴形成水泥土，水泥漿的水灰比、噴射壓力、提升次數(shù)等施工參數(shù)通過相同地層試噴確定，并通過頂管出洞后的采樣試驗確定所形成的水泥土達到要求，因此旋噴施工參數(shù)有問題不是主因。5、頂管機頭穿墻出

15、洞的速度對于控制頂管機頭部下沉較重要，為降低頂管機頭部懸臂時間， 需要控制頂進速度，在施工過程中嚴格按照規(guī)范要求控制頂進速度，在相同地層中相同頂進速度下，大部分均為出現(xiàn)頭部下沉現(xiàn)象，這說明頭部下沉現(xiàn)象是另有原因的，因此頂管機頭部出洞速度過慢不是主因。6、頂管機頭部在頂進出洞過程中，均由軌道支承，而在沉井預留穿墻管上并未設置軌道支承，從而機頭在通過時處于懸臂狀態(tài)，導致機頭出現(xiàn)較為明顯的下沉現(xiàn)象，因此導軌未延伸至穿墻管內是主因之一。7、對頂管施工班組進行了相關技能培訓，并進行考核，成員11人均在80分以上，考核成績均為合格，說明工人操作知識掌握較好，熟知各項操作技能，因此崗前培訓不到位不是主因。8

16、、技術交底在頂管施工前均能落實，查有交底記錄，對工人考核的情況也說明了交底較好， 因此技術交底落實不到位不是主因。綜上分析，造成頂管穿墻出洞施工質量一次合格率低的主要原因為：1、止水結構不合理；2、導軌未延伸至穿墻管內。九、對策制定表7 對策評價選擇表注： 5分 3分 1分制表人：徐曉源制表日期：2015.5.13表8 按照5W1H原則制定對策表7對策表序號要因對策目標 采取措施地點負責人完成時間 序號要因對策評價綜合得分選定方案有效性可實施性經(jīng)濟性可靠性1止水結構不合理1、重新設計洞口止水結構182、對原有洞口止水結構精細化施工62導軌未延伸至穿墻管內1、在頂進過程中對頂管機頭采取有效支承2

17、02、采用機頭較長的頂管機13制表人：徐曉源制表日期：2015.5.27十、對策實施實施對策一: 采用橡膠板和盤根雙重止水結構在沉井下沉施工時，穿墻管的外側通過預埋螺栓及壓板將橡膠板固定，使之隨沉井一起下沉。沉井下沉到位后，去除穿墻管內的封填料，在穿墻管的內側設置盤根止水，如圖56所示。如此在頂管頂進過程中形成內側盤根止水、外側橡膠板止水的雙重止水結構，能夠顯著降低漿液等的滲漏量。實施對策二：洞口后土層中高壓旋噴形成水泥土在沉井下沉到位后，洞口后土層中通過高壓旋噴注漿攪拌形成不透水的水泥土，并通過在穿墻管內封填料中埋設的注漿管局部加強注漿，確保洞口后土體的抗?jié)B能力，同時水泥土也確保頂管出洞時的

18、穩(wěn)定，防止過大的變位導致后續(xù)的糾偏作業(yè)。實施對策三：穿墻管上等間距設置定心環(huán)沿穿墻管內壁環(huán)向布設定心擋環(huán)（圖6），定心環(huán)內徑比頂管外徑大10mm，保證頂管定位的同時能夠順利通過。實施對策四：將頂管頂進軌道延伸至穿墻管上將沉井底板上設置的頂管推進軌道延伸至穿墻管內，如圖6中的穿墻管內導軌，使原本處于懸臂狀態(tài)的頂管機頭有可靠的支承，降低頂管機頭的下沉量。81止水結構不合理重新設計洞口止水結構降低頂管機頭出洞時及頂管頂進過程中的滲漏量1、采取橡膠板和盤 根雙重止水結構施工現(xiàn)場 王靜安2015.5.182、洞口后土層中高壓旋噴形成水泥土2導軌未延伸至穿墻管內在頂進過程中對頂管機頭采取有效支承減小頂管機

19、頭出洞過程中的下沉量1、穿墻管上等間距設置定心環(huán) 施工現(xiàn)場 潘攀2015.5.232、將頂管頂進軌道延伸至穿墻管上鋼后靠頂管機頭環(huán)形頂鐵主頂油缸洞口止水結構沉井旋噴水泥土導軌沉井底板沉井圖5 是頂管穿墻出洞施工示意圖（制圖人：王靜安，制圖日期：2015.6.5）頂管機頭穿墻擋環(huán) 盤根環(huán)形橡膠板軋?zhí)m導軌旋噴水泥沉井 圖6 是頂管穿墻出洞止水結構示意圖（制圖人：潘攀，制圖日期：2015.6.10）十一、效果檢驗經(jīng)過我們QC小組的活動，在項目經(jīng)理部全體員工的大力協(xié)作下，針對問題所采取的措施得當，解決了頂管穿墻出洞施工質量缺陷因素，對后續(xù)3個工作井中頂管穿墻出洞一次合格率的檢查結果如表9所示，一次合格

20、率為14/15=93.3%，施工技術要求實現(xiàn)良好，滿足相關施工規(guī)范要求，使頂管穿墻出洞一次合格率達到規(guī)定要求，超額實現(xiàn)了預定目標。表9 對策實施后頂管穿墻出洞施工一次合格率檢查表檢查項目頂管工作井洞口漿液滲漏頂管機頭出洞下沉頂管位置偏差頂管旋轉其它1#工作井2#工作井3#工作井00100不合格 合計 998預埋螺栓 土 管內導軌穿墻管注：表示不合格，表示合格制表人：陳雁飛制表日期：2015.6.12十二、鞏固措施1、認真整理本次QC活動的有關技術資料，已將本次QC的主要內容納入施工總結，并將總結 內容編制成作業(yè)指導書，以便在以后的工程當中靈活應用。2、建立定期對施工人員的培訓制度，針對相應工序和工藝知識進行培訓。3、將施工中需要的