隧道初期支護(hù)噴射混凝土回彈量控制研究

卓貴波

（重慶市園林建筑工程（集團(tuán)）股份有限公司　重慶　401122）

隧道初期支護(hù)噴射混凝土回彈量控制研究

卓貴波

（重慶市園林建筑工程（集團(tuán)）股份有限公司重慶401122）

本文結(jié)合作者在中鐵十二局集團(tuán)渝利鐵路項(xiàng)目經(jīng)理部玉峰山隧道施工中開(kāi)展的QC小組活動(dòng)，通過(guò)對(duì)噴射混凝土回彈量的現(xiàn)狀調(diào)查并制定合理的QC小組活動(dòng)目標(biāo)，對(duì)影響噴射混凝土回彈量原因分析-要因確認(rèn)-制定對(duì)策-實(shí)施對(duì)策，恰當(dāng)使用工具方法，達(dá)到了降低隧道初期支護(hù)噴射混凝土回彈量的目的。

隧道；初期支護(hù)；噴射混凝土；回彈量；控制

1　前言

由于噴射混凝土在隧道施工過(guò)程中對(duì)安全、質(zhì)量、進(jìn)度等方面影響較大，成本上也占有較大比重，而回彈量是噴射混凝土最關(guān)鍵因素之一。噴射混凝土施工工藝雖然相對(duì)成熟和完善，但影響噴射混凝土回彈量因素較多，控制比較困難。

2　玉峰山隧道工程概況

隧道全長(zhǎng)3222km，中心里程為DK17+535，起點(diǎn)里程為DK15+924，終點(diǎn)里程為DK19+146，我項(xiàng)目部負(fù)責(zé)隧道進(jìn)口到中心里程段（DK15+924～DK17+535）的施工，玉峰山隧道設(shè)計(jì)雙線時(shí)速200km/h有砟鐵路隧道，屬低山地貌，地形起伏較大，相對(duì)高差約15～340m，植被發(fā)育。地質(zhì)條件比較復(fù)雜，地表為粉質(zhì)黏土、碎石土、塊石土，基巖為須家河組砂巖夾頁(yè)巖，泥巖及煤層線。地下水較為發(fā)育，預(yù)測(cè)隧道最大涌水量為12406m3/d，地下水以基巖裂隙水為主，主要賦存在砂巖中，在化學(xué)侵蝕環(huán)境屬硫酸鹽及酸性H2侵蝕。

我項(xiàng)目部負(fù)責(zé)施工工程量：Ⅴ級(jí)圍巖80m，Ⅳ級(jí)圍巖142m，Ⅲ級(jí)圍巖1389m；C25噴射混凝土。

3　現(xiàn)狀調(diào)查

QC小組派專(zhuān)人深入施工現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)噴射混凝土作業(yè)工序進(jìn)行旁站，隨機(jī)抽取3個(gè)循環(huán)作業(yè)實(shí)際數(shù)據(jù)，分別對(duì)拱部和邊墻噴射混凝土實(shí)際消耗量和設(shè)計(jì)量進(jìn)行了對(duì)比，通過(guò)計(jì)算得出實(shí)際回彈量。

4　活動(dòng)目標(biāo)

降低噴射混凝土回彈量，滿足：拱部≤25%，邊墻≤15%。

保證噴射混凝土強(qiáng)度、厚度符合設(shè)計(jì)要求。

5　原因分析

本QC小組成員經(jīng)過(guò)認(rèn)真討論和研究、從人、材、機(jī)、法、環(huán)五個(gè)方面及時(shí)分析出影響初支噴射混凝土回彈量的原因詳見(jiàn)圖1。

6　要因確認(rèn)

6.1要因確認(rèn)一：未進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)

【確認(rèn)方法】對(duì)施工班組人員進(jìn)行考核。

【標(biāo)準(zhǔn)】考核優(yōu)良率=100%。

【實(shí)測(cè)】經(jīng)統(tǒng)計(jì)，隧道施工噴錨班組人員共計(jì)12人，對(duì)其進(jìn)行崗位考核。

根據(jù)考核情況，崗位考核優(yōu)良率是66.6%，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)100%的要求。

【結(jié)論】未進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)是要因。

圖1　噴射混凝土回彈量因果圖

6.2要因確認(rèn)二：獎(jiǎng)罰制度不完善

【確認(rèn)方法】QC小組成員召開(kāi)集體討論會(huì)議，對(duì)現(xiàn)行管理制度進(jìn)行討論。

【標(biāo)準(zhǔn)】作業(yè)人員100%認(rèn)同。

【實(shí)測(cè)】經(jīng)過(guò)對(duì)獎(jiǎng)罰制度進(jìn)行討論，對(duì)作業(yè)人員進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果均顯示現(xiàn)行管理制度是健全的，有完善的獎(jiǎng)罰制度。

【結(jié)論】獎(jiǎng)罰制度不完善不是要因。

6.3要因確認(rèn)三：找頂、找?guī)筒粡氐?/p>

【確認(rèn)方法】現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

【標(biāo)準(zhǔn)】噴射過(guò)程中無(wú)掉塊塌方現(xiàn)象。

【實(shí)測(cè)】專(zhuān)人跟蹤10個(gè)循環(huán)噴射混凝土作業(yè)過(guò)程，有3次在噴射過(guò)程中局部掉塊，1次在噴射過(guò)程中較大坍塌。

【結(jié)論】找頂、找?guī)筒粡氐资且颉?/p>

6.4要因確認(rèn)四：裂隙滲水未作引排處理

【確認(rèn)方法】現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

【標(biāo)準(zhǔn)】有水地段噴射無(wú)掉塊。

【實(shí)測(cè)】專(zhuān)人跟蹤10個(gè)裂隙水循環(huán)噴射混凝土作業(yè)過(guò)程，每循環(huán)有水處均已作引排處理。

【結(jié)論】裂隙滲水未作引排處理不是要因。

6.5要因確認(rèn)五：拌合計(jì)量不精確

【確認(rèn)方法】現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

【標(biāo)準(zhǔn)】原材料稱(chēng)量偏差值均符合規(guī)范要求。

【實(shí)測(cè)】隨機(jī)抽取3盤(pán)拌合料進(jìn)行復(fù)稱(chēng)，得到如下實(shí)測(cè)偏差值，滿足規(guī)范要求。

【結(jié)論】拌合計(jì)量不精確不是要因。

6.6要因確認(rèn)六：未按施工配合比配料

【確認(rèn)方法】查看施工配合比，檢查材料計(jì)量資料?！緲?biāo)準(zhǔn)】嚴(yán)格按照施工配合比配料。

【實(shí)測(cè)】經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，均按施工配合比拌合。

【結(jié)論】未按施工配合比配料不是要因。

6.7要因確認(rèn)七：骨料級(jí)配及潔凈度

【確認(rèn)方法】現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

【標(biāo)準(zhǔn)】級(jí)配連續(xù)，粗骨料含泥量小于1%，細(xì)骨料含泥量小于3%。

【實(shí)測(cè)】通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)檢驗(yàn)粗細(xì)骨料，測(cè)得到如下數(shù)值。

【結(jié)論】骨料級(jí)配及潔凈度是要因。

6.8要因確認(rèn)八：機(jī)械設(shè)備老化

【確認(rèn)方法】現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

【標(biāo)準(zhǔn)】設(shè)備質(zhì)量合格率100%。

【實(shí)測(cè)】對(duì)現(xiàn)場(chǎng)3臺(tái)噴錨設(shè)備、3臺(tái)LWJ-20/7型電動(dòng)空壓機(jī)、1套噴錨料自動(dòng)計(jì)量拌合設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果全為優(yōu)良。

【結(jié)論】機(jī)械設(shè)備老化不是要因。

6.9要因確認(rèn)九：一次噴射厚度太薄

【確認(rèn)方法】現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

【標(biāo)準(zhǔn)】拱部為50～100mm，邊墻為70～150mm?！緦?shí)測(cè)】對(duì)現(xiàn)場(chǎng)10個(gè)循環(huán)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

【結(jié)論】一次噴射厚度太薄是要因。

6.10要因確認(rèn)十：噴射距離、角度不合理

【確認(rèn)方法】現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。

【標(biāo)準(zhǔn)】操作人員噴射角度和距離符合規(guī)范要求。

【實(shí)測(cè)】通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員實(shí)地檢查，操作人員噴射角度和距離均符合規(guī)范要求。

【結(jié)論】噴射距離、角度不合理不是要因。

6.11確定四個(gè)主要原因

①未進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)。②找頂、找?guī)筒粡氐?。③骨料?jí)配及潔凈度。④一次噴射厚度太薄。

7　實(shí)施對(duì)策

7.1對(duì)策實(shí)施一：?jiǎn)T工再培訓(xùn)

制定培訓(xùn)計(jì)劃、培訓(xùn)課程：參考相關(guān)施工規(guī)范、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及我公司在同類(lèi)工程中的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，使培訓(xùn)教材內(nèi)容充實(shí)、可操作性強(qiáng)，從理論知識(shí)、技能操作對(duì)施工人員進(jìn)行強(qiáng)化培訓(xùn)。

結(jié)論：考核優(yōu)良率達(dá)到100%，達(dá)到了對(duì)策目標(biāo)。

7.2對(duì)策實(shí)施二：專(zhuān)人徹底找頂找?guī)?/p>

（1）項(xiàng)目部建立健全隧道施工安全、質(zhì)量責(zé)任制度；施工隊(duì)伍嚴(yán)格貫徹落實(shí)。

（2）爆破作業(yè)由爆破員負(fù)責(zé)，優(yōu)化爆破方案，調(diào)整爆破參數(shù)，改善爆破效果。

（3）爆破作業(yè)后，人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行找頂找?guī)?，徹底清理松?dòng)巖石，由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員進(jìn)行檢查驗(yàn)收；驗(yàn)收合格后，初噴混凝土4cm，然后進(jìn)行錨桿、鋼架、網(wǎng)片等施工；最后復(fù)噴混凝土施工。

結(jié)論：噴射過(guò)程中無(wú)掉塊坍塌現(xiàn)象，達(dá)到了對(duì)策目標(biāo)。

7.3對(duì)策實(shí)施三：調(diào)整骨料級(jí)配、清洗骨料

（1）嚴(yán)格原材料進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收制度，確保所有進(jìn)場(chǎng)原材料合格。

（2）項(xiàng)目部試驗(yàn)室對(duì)已進(jìn)場(chǎng)原材料（骨料）進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)取樣，對(duì)其進(jìn)行骨料級(jí)配試驗(yàn)和含泥量試驗(yàn)，出具合格試驗(yàn)報(bào)告。

（3）試驗(yàn)不合格材料堅(jiān)決不能用于施工。

（4）使用檢驗(yàn)合格的骨料前，需對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步清洗，確保含泥量符合規(guī)范要求。

結(jié)論：級(jí)配連續(xù)，粗骨料含泥量小于1%，細(xì)骨料含泥量小于3%，達(dá)到了對(duì)策目標(biāo)。

7.4對(duì)策實(shí)施四：嚴(yán)格按規(guī)范要求厚度噴射

（1）組織現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理人員學(xué)習(xí)施工規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)作業(yè)人員強(qiáng)調(diào)噴層厚度對(duì)噴射效果的重要性，嚴(yán)格要求工人按施工規(guī)范和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)要求施工。

（2）對(duì)噴射全過(guò)程旁站，時(shí)常檢查噴射厚度，如發(fā)現(xiàn)不符合要求，立即責(zé)令整改。

結(jié)論：噴射厚度100%滿足：拱部50～100mm，邊墻70～ 150mm，達(dá)到了對(duì)策目標(biāo)。

8　效果檢查

（1）項(xiàng)目部組織了相關(guān)部門(mén)對(duì)隧道噴射混凝土施工進(jìn)行驗(yàn)收、統(tǒng)計(jì)。

（2）噴射混凝土實(shí)際消耗量大幅度減少，就一個(gè)噴射循環(huán)而言，活動(dòng)后的噴射混凝土消耗數(shù)量較活動(dòng)前節(jié)約：每循環(huán)經(jīng)濟(jì)效益（2.5m）：=[12×（39.4%-17.1%）+6×（31.6%-9.4%）]×380=1523.04元。

9　總結(jié)

通過(guò)本次QC小組的攻關(guān)活動(dòng)，我們有效降低了隧道初支噴射混凝土回彈量，較大程度縮短了噴射時(shí)間，為企業(yè)創(chuàng)造了豐厚的經(jīng)濟(jì)效益；提高了隧道施工整體質(zhì)量、安全、進(jìn)度指標(biāo)；同時(shí)也為隧道施工總結(jié)了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，取得了良好的社會(huì)效益?！督档退淼莱踔娚浠炷粱貜椓俊稱(chēng)C成果材料獲中鐵十二局集團(tuán)有限公司2010年度優(yōu)秀質(zhì)量管理小組成果獎(jiǎng)（即一等獎(jiǎng)），獲鐵道部2011年度優(yōu)秀質(zhì)量管理小組成果獎(jiǎng)（即一等獎(jiǎng)）。渝利鐵路玉峰山隧道獲中鐵十二局2011年度優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)。

[1]梁連海.淺談隧道噴射混凝土施工的幾點(diǎn)質(zhì)量控制方法[J].黑龍江科技信息，2008（10）.

[2]楊超.關(guān)于隧道工程噴射混凝土施工的探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2009（3）.

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[5]任小平.隧道工程噴射混凝土施工的探討[J].路基工程，2005（5）.

U454

A

1673-0038（2015）23-0276-02

2015-5-22

卓貴波（1982-），男，本科，主要從事工程管理工作。