運用QC方法確保隧道初期支護施工質(zhì)量

摘要：隧道工程中，初期支護施工作為新奧法施工的一個重要環(huán)節(jié)，如何控制初期支護施工的質(zhì)量對整個隧道工程施工有著極大的影響，運用QC方法可更加有效的確保隧道初期支護的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：QC方法；隧道施工；新奧法；初期支護施工

1、工程概況

銀洞坡隧道屬于貴定縣與都勻境內(nèi)，為一座上、下行分離的四車道高速公路長隧道，隧道進口都勻端為小凈距形式，并逐漸過渡到出口貴陽端的標準分離式形式，都勻端左、右線測設(shè)線間距為17.1m，貴陽端左、右測設(shè)線間距為36.8m。隧道左線起訖樁號ZK222+095∽ZK225+092，長2997m，縱斷面位于坡度為+2.0%的上坡段接坡度為-1.3%的下坡段，最大埋深約250m；隧道右線起訖樁號YK222+055∽YK225+015，長2960m，縱斷面位于坡度為+2.002%的上坡段接坡度為-1.302%的下坡段，最大埋深約280m。隧道所處貴定縣屬亞熱帶東南季風(fēng)氣候區(qū)，溫和濕潤，雨水充沛。

遂址區(qū)屬于構(gòu)造剝蝕低中山地貌區(qū)，區(qū)內(nèi)最大標高1571m，最低標高1075m，相對高差496m，隧道進口處斜坡為直線形坡，坡向148°，坡度角約為53°，隧道淺埋段開挖易產(chǎn)生偏壓；出口處為凹形坡，坡向319°，坡度角約50-59°。

2.小組概況

2.1小組組建

本小組成立于主要針對如何確保銀洞坡隧道初期支護施工質(zhì)量展開活動，從而保證銀洞坡隧道施工達到我項目部承諾的“雕鑄路橋精品，構(gòu)建社會和諧”的宗旨。

2.2小組活動

本小組成立以來，一直緊緊圍繞如何確保銀洞坡隧道初期支護施工質(zhì)量展開活動。根據(jù)施工中的實際情況研究方案，嚴格分工，責(zé)任明確。隨著施工進程不斷開展活動，制定目標，指定計劃，組織實施。

3.選題理由

3.1銀洞坡隧道按新奧法原理設(shè)計，采用柔性支護體系結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌，即以錨桿、噴射混凝土、鋼架等為初期支護。通過初期支護，保護和加固了圍巖，提高了圍巖的強度和穩(wěn)定性，并給圍巖以主動支護力，使圍巖和支護結(jié)構(gòu)組成一個整體，在共同承載共同變形中承受變形壓力，保證隧道的穩(wěn)定和安全。

3.2銀洞坡隧道存在穿越斷裂帶和偏壓現(xiàn)象、工程難度大，工期緊、工藝新、質(zhì)量要求高、確保安全。

3.3本次活動的目標：確保銀洞坡隧道初期支護的施工質(zhì)量，加快施工進程，創(chuàng)造良好的社會、經(jīng)濟效益，使有效的技術(shù)措施和管理措施形成標準化、規(guī)范化。

4.現(xiàn)狀調(diào)查

在初期支護未開始施工時，我項目經(jīng)理部領(lǐng)導(dǎo)和QC小組成員就已經(jīng)開始對銀洞坡隧道開挖支護施工方法進行探討和研究，在施工進程中，我們發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

a、在開挖過程中，超欠挖現(xiàn)象嚴重超標，拱、墻角以上1米內(nèi)斷面嚴禁欠挖；b、鋼拱架每循環(huán)間距超出設(shè)計允許誤差；c、在錨桿安設(shè)操作中方法不得當(dāng)；d、噴射混凝土質(zhì)量差。

5.原因分析

5.1因果分析圖

6.解決措施

通過本小組的檢查與分析，找出影響初期支護施工質(zhì)量的各種原因，根據(jù)設(shè)計和施工規(guī)范要求，QC小組通過分析研究，制定了具有針對性的解決措施，并且落實到人。工區(qū)技術(shù)負責(zé)人先向工班長進行技術(shù)交底，再由工班長進行技術(shù)、安全交底，最后將思路貫徹傳達到每一個施工人員中去。

6.1超欠挖處理

根據(jù)圍巖情況，土質(zhì)及松散巖體采用人力風(fēng)鎬開挖，在兩榀鋼拱架之間堅決杜絕有欠挖現(xiàn)象存在，以防止噴射混凝土厚度不夠，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中而導(dǎo)致塌方發(fā)生。

6.2鋼拱架每循環(huán)間距超標

雖然進尺超標與地質(zhì)有一定的關(guān)系，但主要原因在于人為因素。因此，對現(xiàn)場施工人員進行說服教育，樹立他們的安全、質(zhì)量意識。由工區(qū)主任制定措施，支護工班長負責(zé)實施。

6.3錨桿安設(shè)不合理

由于銀洞坡隧道圍巖較差，錨桿安設(shè)作業(yè)應(yīng)在初噴砼后進行。鉆孔前應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求定出孔位，作出標記，孔位允許偏差為±1.5cm，鉆眼是應(yīng)盡量垂直于開挖面。

6.4噴射砼質(zhì)量差

嚴格控制材料質(zhì)量：

a、水泥采用業(yè)主方要求的廣西紅水河PC42.5水泥。

b、速凝劑采用質(zhì)量合格的產(chǎn)品，注意保管確保不使其變質(zhì)，每批必須進行試驗，要求初凝不超過5分鐘，終凝不超過10分鐘。

c、噴射砼應(yīng)用硬質(zhì)潔凈的中砂或粗砂，細度模數(shù)大于2.5，含水率一般為5～7%。

d、采用堅硬耐久的碎石或卵石，粒徑不宜大于15mm，且級配良好。

7.實施情況

通過以上的原因分析和制定解決措施，具體實施過程中小組內(nèi)部分工明確，責(zé)任到人。

8.檢查結(jié)果

通過一系列的計劃、實施階段，我們QC小組對施工完成部分進行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)初期支護施工質(zhì)量有了很大的提高，超欠挖得到有效的控制；鋼拱架間距均能達到驗收標準；錨桿施作質(zhì)量能很好的滿足設(shè)計要求，錨桿抗拔力都大于50KN的驗收標準；均能滿足設(shè)計要求的厚度。

9.隧道塌方的防治及治理

9.1分析原因

造成塌方的主要原因是隧道本身地質(zhì)問題，拱部多為殘坡積土或碎石土，一經(jīng)開挖，由于結(jié)構(gòu)松散，顆粒間無膠結(jié)或膠結(jié)差，潛在應(yīng)力釋放，承壓快、圍巖失穩(wěn)而坍塌。加上施工中未完全按照一榀一榀進行上下斷面開挖，各工序間距拉的較長，地層暴露時間過久，引起圍巖松動、風(fēng)化，從而導(dǎo)致塌方發(fā)生。

9.2對策及實施情況

9.2.1預(yù)防坍塌方施工措施及實施

9.2.1.1先排水

在施工前和施工中均應(yīng)采取相應(yīng)的防排水措施，盡可能保證洞內(nèi)無積水。

9.2.1.2短進尺

各部開挖工序間的距離要盡量縮短，以減少圍巖暴露時間。

9.2.1.3弱爆破

在爆破時，炮眼布置要密、淺，嚴格控制炮眼裝藥量或用微差毫秒爆破。此措施在前一階段控制已經(jīng)改進。

9.2.1.4早封閉

及時對開挖面進行錨噴封閉，力求封閉盡快成環(huán)，保證穩(wěn)定。由張虎負責(zé)監(jiān)督。

9.2.1.5及時支護

支護工作須緊跟開挖工作面進行，保證鋼支撐制作與架設(shè)質(zhì)量，確保連接牢固。由支護工班長負責(zé)監(jiān)督實施。

9.2.1.6勤量測

認真做好隧道的監(jiān)控量測工作，對量測信息所反映的圍巖變形速度或數(shù)值超出允許值，或者有異常情況發(fā)生，要立即采取有效的措施及時處理隱患。由測量隊長負責(zé)實施，監(jiān)控量測小組配合。

9.2.2處理坍塌方措施及實施

9.2.2.1防止坍塌方擴大范圍

塌方發(fā)生后，首先應(yīng)防止塌方繼續(xù)擴大。在塌方范圍頂部、側(cè)壁上的危石應(yīng)進行清除后噴射混凝土進行及時封閉，對原有的支護進行加固。由支護工班負責(zé)實施。

9.2.2.2坍塌方的處理方案

先在塌方面上噴砼10cm以上，然后在鋼架上10cm左右沿塌方面環(huán)向間距15cm打設(shè)Φ50注漿小導(dǎo)管，并進行注漿處理。此項工作應(yīng)在QC小組的現(xiàn)場指導(dǎo)下，由支護工班進行具體實施。

9.3效果檢查

通過以上兩個階段的控制，較好的預(yù)防了坍塌方事故的發(fā)生，對塌方的處理工作又上了一個臺階，取得了較好的成績。

10.今后施工的建議

初期支護的施工工序為：工作面放樣 搭設(shè)工作平臺 鉆機安設(shè) 鉆孔 安設(shè)鋼管及注漿 斷面開挖 初噴 架設(shè)鋼拱架 錨桿 掛鋼筋網(wǎng) 噴射混凝土 下一循環(huán)。通過以上PDCA循環(huán)對中導(dǎo)洞初期支護施工質(zhì)量的控制，對以后的主洞初期支護施工有著很好的借鑒指導(dǎo)作用。

11.總結(jié)

通過運用QC（Quality Control）方法對銀洞坡隧道初期支護施工質(zhì)量進行控制，我項目部銀洞坡隧道中導(dǎo)洞初期支護的質(zhì)量達到了較高的水平。加強對質(zhì)量的控制也節(jié)約了成本，樹立了形象，創(chuàng)造了良好的社會和經(jīng)濟效益。