盾構(gòu)機(jī)再制造監(jiān)理過(guò)程質(zhì)量控制探討

劉 帆

（中鐵隧道局集團(tuán)有限公司 設(shè)備分公司，河南 洛陽(yáng) 471000）

我國(guó)城市化建設(shè)步伐日益加快，為緩解城市交通壓力，各大城市紛紛開(kāi)始加大地鐵建設(shè)規(guī)模，盾構(gòu)作為隧道建設(shè)的主要設(shè)備，在城市地鐵建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，從而使得我國(guó)盾構(gòu)設(shè)備儲(chǔ)量逐漸增多，為響應(yīng)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召，盾構(gòu)再制造行業(yè)應(yīng)運(yùn)而生。

盾構(gòu)再制造過(guò)程涉及系統(tǒng)部件的拆檢、清理、維修及改造等內(nèi)容，相比新機(jī)制造，盾構(gòu)再制造過(guò)程技術(shù)要求及工作難度更高，在盾構(gòu)再制造過(guò)程中實(shí)行監(jiān)理制可以更好地對(duì)盾構(gòu)再制造過(guò)程的質(zhì)量進(jìn)行管控，切實(shí)有效的提高設(shè)備再制造質(zhì)量。

筆者參與過(guò)多臺(tái)盾構(gòu)再制造監(jiān)理工作，現(xiàn)以南昌軌道交通4 號(hào)線一期工程中的一臺(tái)再制造設(shè)備為例，詳細(xì)介紹盾構(gòu)再制造監(jiān)理過(guò)程中的質(zhì)量監(jiān)控情況，并對(duì)監(jiān)理過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及解決措施進(jìn)行分析匯總，為其他盾構(gòu)再制造同行遇到類(lèi)似問(wèn)題時(shí)提供借鑒和參考。

1 再制造設(shè)備簡(jiǎn)介

中鐵38 號(hào)盾構(gòu)開(kāi)挖直徑?6 280mm，刀盤(pán)轉(zhuǎn) 速0～3r/min，最大推進(jìn)速度80mm/min，最大推力3 700t，整機(jī)總長(zhǎng)80m，總重約500t，適用管片規(guī)格（外徑×內(nèi)徑×寬度）為?6000mm×?5400mm×1200mm，最大設(shè)計(jì)壓力5bar。設(shè)備于2013 年4 月新機(jī)開(kāi)始投入使用，在本次再制造前共計(jì)完成4 項(xiàng)目7 區(qū)間的掘進(jìn)施工任務(wù)，單臺(tái)累計(jì)掘進(jìn)里程9 911m，基本已達(dá)到盾構(gòu)設(shè)計(jì)使用壽命（10km）。

2 再制造監(jiān)理質(zhì)量管控過(guò)程

2.1 系統(tǒng)部件再制造過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控

2.1.1 結(jié)構(gòu)件再制造過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控

中鐵38 號(hào)盾構(gòu)結(jié)構(gòu)件再制造主要指刀盤(pán)、盾體、驅(qū)動(dòng)箱、螺機(jī)、管片拼裝機(jī)、后配套拖車(chē)等結(jié)構(gòu)件的再制造，其質(zhì)量監(jiān)控的主要內(nèi)容有如下。

1)檢查結(jié)構(gòu)件表面清潔情況，要求結(jié)構(gòu)件噴漆表面不能存在油污或渣土等污染物。重點(diǎn)關(guān)注驅(qū)動(dòng)箱的清潔度，不允許表面存在油污、銹蝕、鐵屑等雜質(zhì)，驅(qū)動(dòng)箱清理完成后，要求再制造單位對(duì)驅(qū)動(dòng)箱表面涂抹防銹油并包裝防護(hù)。

2)對(duì)結(jié)構(gòu)件關(guān)鍵尺寸（刀盤(pán)圓度、盾體圓柱度、螺機(jī)筒節(jié)壁厚等）進(jìn)行檢測(cè)，要求再制造單位對(duì)變形及磨損嚴(yán)重處進(jìn)行校正修復(fù)，確保結(jié)構(gòu)件各關(guān)鍵尺寸測(cè)量值滿足盾構(gòu)施工使用要求。

3)向委托方建議，要求再制造單位按設(shè)計(jì)圖紙要求對(duì)刀盤(pán)、盾體、螺機(jī)及拼裝機(jī)結(jié)構(gòu)件主要焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)，對(duì)探傷不合格處進(jìn)行修復(fù)后重新進(jìn)行探傷至合格。

4)要求再制造單位按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求對(duì)刀盤(pán)、盾體等結(jié)構(gòu)件管路進(jìn)行保壓測(cè)試，測(cè)試結(jié)果需滿足設(shè)計(jì)圖紙要求。

5)結(jié)構(gòu)件表面涂裝前，檢查表面清潔情況，對(duì)凹坑、點(diǎn)蝕、焊疤部位要求進(jìn)行補(bǔ)焊打磨處理。

2.1.2 委外檢修件質(zhì)量監(jiān)控

中鐵38 號(hào)盾構(gòu)再制造過(guò)程中，針對(duì)主軸承、人艙、拼裝機(jī)回轉(zhuǎn)軸承、推進(jìn)油缸、液壓泵及閥塊、螺機(jī)軸等關(guān)鍵部件，由再制造單位委托外協(xié)專(zhuān)業(yè)廠家進(jìn)行拆檢、修復(fù)，委外件再制造的監(jiān)理質(zhì)量控制主要從部件的拆檢、修復(fù)組裝、出廠檢測(cè)3 個(gè)方面進(jìn)行監(jiān)控，具體如下。

1)審查再制造單位選定的外協(xié)廠家資質(zhì)、確認(rèn)選定的外協(xié)廠家其生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)范圍能滿足所維修部件的技術(shù)、資源及質(zhì)量要求。

2)委外部件拆檢完成后，要求再制造單位提供委外件的拆檢報(bào)告及修復(fù)方案，并組織委托方和再制造單位前往外協(xié)廠家進(jìn)行巡視，現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)委外件拆檢報(bào)告內(nèi)容的真實(shí)性、合理性。

3)委外件修復(fù)完成后，組織委托方和再制造單位再次前往外協(xié)廠家對(duì)委外件的組裝過(guò)程進(jìn)行巡視見(jiàn)證，主要審查組裝部件修復(fù)及表面清潔狀況是否滿足委外件修復(fù)方案要求。

4)委外件修復(fù)、組裝完成后，與委托方和再制造單位前往外協(xié)廠家對(duì)委外件進(jìn)行檢測(cè)和空載試車(chē)驗(yàn)收，相關(guān)性能指標(biāo)滿足再制造標(biāo)準(zhǔn)要求后方可同意出廠。

2.1.3 采購(gòu)件質(zhì)量監(jiān)控

采購(gòu)件進(jìn)廠時(shí)，根據(jù)委托方與再制造單位簽認(rèn)的采購(gòu)合同或配件采購(gòu)清單，現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)采購(gòu)件的品牌、型號(hào)、技術(shù)參數(shù)及數(shù)量是否滿足采購(gòu)合同或配件清單要求。

審查采購(gòu)件隨車(chē)質(zhì)量證明文件是否齊全，核對(duì)質(zhì)量文件相關(guān)編號(hào)與現(xiàn)場(chǎng)配件編號(hào)是否一致。

對(duì)主要采購(gòu)件進(jìn)行開(kāi)箱檢查，確保采購(gòu)件外觀完好，無(wú)破損、銹蝕等現(xiàn)象。

2.2 組裝過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控

2.2.1 主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)預(yù)組裝過(guò)程旁站見(jiàn)證

審核再制造單位提供的主驅(qū)動(dòng)預(yù)組裝專(zhuān)項(xiàng)方案，檢查專(zhuān)項(xiàng)方案內(nèi)主驅(qū)動(dòng)各組件的組裝順序及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如螺栓緊固扭矩、平面膠涂抹位置等）是否符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

主驅(qū)動(dòng)組裝前，對(duì)各組件外觀進(jìn)行檢查，確保表面無(wú)磕碰、毛刺、銹蝕、油污等現(xiàn)象。

全程旁站監(jiān)督主驅(qū)動(dòng)預(yù)組裝過(guò)程，要求再制造單位嚴(yán)格按照預(yù)組裝專(zhuān)項(xiàng)方案要求完成主驅(qū)動(dòng)各組件的組裝過(guò)程。

主驅(qū)動(dòng)預(yù)組裝過(guò)程中，重點(diǎn)檢查：①主驅(qū)動(dòng)內(nèi)外密封環(huán)件、主軸承及驅(qū)動(dòng)箱間油脂孔對(duì)應(yīng)情況，避免出現(xiàn)油脂孔錯(cuò)位問(wèn)題；②每道主驅(qū)動(dòng)密封及隔環(huán)安裝完成后，均需進(jìn)行安裝尺寸檢測(cè)，確保主驅(qū)動(dòng)密封及隔環(huán)安裝到圖紙?jiān)O(shè)計(jì)位置，避免出現(xiàn)因密封及隔環(huán)安裝不到位而導(dǎo)致返工；③各組件螺栓緊固時(shí)，需采用相應(yīng)的專(zhuān)用緊固工具（如定扭矩扳手、螺栓拉伸器等），并按圖紙要求的扭矩值進(jìn)行預(yù)緊。

主驅(qū)動(dòng)預(yù)組裝完成后，要求再制造單位分別對(duì)HBW 密封腔、EP2 密封腔、檢測(cè)腔及齒輪腔進(jìn)行氣密性檢測(cè)，以確保主驅(qū)動(dòng)各腔室密封性能正常。

2.2.2 整機(jī)組裝過(guò)程質(zhì)量監(jiān)控

審查盾構(gòu)的機(jī)械、液壓、流體及電氣圖紙是否存在缺項(xiàng)。

刀盤(pán)、盾體、拼裝機(jī)及螺機(jī)等結(jié)構(gòu)件吊裝過(guò)程審查、見(jiàn)證：①吊裝前檢查再制造單位工廠內(nèi)起重設(shè)備的年檢報(bào)告、吊裝操作員崗位證書(shū)等是否齊全；②對(duì)大件吊裝過(guò)程進(jìn)行旁站見(jiàn)證，確認(rèn)大件吊裝及翻身過(guò)程安全、平穩(wěn)可靠；③檢查刀盤(pán)、盾體、螺機(jī)等結(jié)構(gòu)件間相互配合情況，確認(rèn)無(wú)螺栓孔無(wú)錯(cuò)位問(wèn)題。

整機(jī)各系統(tǒng)管路、電路連接完成后，依據(jù)系統(tǒng)原理圖對(duì)各系統(tǒng)組裝及管線連接情況進(jìn)行核對(duì)檢查，確保各系統(tǒng)管線連接情況與設(shè)計(jì)圖紙符合一致。

2.3 工廠調(diào)試驗(yàn)收質(zhì)量監(jiān)控

全程跟蹤設(shè)備調(diào)試過(guò)程，檢查確認(rèn)各系統(tǒng)調(diào)試工作無(wú)遺漏，各系統(tǒng)調(diào)試參數(shù)均滿足設(shè)計(jì)參數(shù)及圖紙要求。

設(shè)備驗(yàn)收前，組織委托方及再制造單位召開(kāi)監(jiān)理例會(huì)：①對(duì)設(shè)備再制造過(guò)程、調(diào)試過(guò)程存在的問(wèn)題進(jìn)行梳理匯總并商定處理措施；②對(duì)設(shè)備出廠驗(yàn)收大綱內(nèi)容進(jìn)行評(píng)審確認(rèn)；③對(duì)再制造單位內(nèi)部自檢驗(yàn)收資料進(jìn)行審核；④審查設(shè)備再制造期間各項(xiàng)檢測(cè)記錄及質(zhì)量合格證等文件資料應(yīng)完整。

驗(yàn)收準(zhǔn)備工作完成后，由設(shè)備再制造單位向委托方發(fā)送驗(yàn)收申請(qǐng)，委托方、監(jiān)理方及再制造單位共同成立驗(yàn)收小組，根據(jù)三方（委托方、監(jiān)理方及設(shè)備再制造方）確認(rèn)的設(shè)備驗(yàn)收大綱要求，對(duì)設(shè)備各系統(tǒng)調(diào)試情況進(jìn)行逐項(xiàng)檢驗(yàn)，對(duì)存在的問(wèn)題應(yīng)及時(shí)整理以便于再制造單位及時(shí)整改。

根據(jù)設(shè)備出廠驗(yàn)收會(huì)上制定的遺留問(wèn)題整改措施及節(jié)點(diǎn)，定期組織委托方及再制造單位對(duì)問(wèn)題整改情況進(jìn)行檢查簽認(rèn)，在確認(rèn)需工廠整改的問(wèn)題整改完成后，方可同意設(shè)備出廠拆機(jī)。

3 監(jiān)理過(guò)程主要質(zhì)量問(wèn)題

1)刀盤(pán)大圓環(huán)端面堆焊時(shí)，再制造單位向堆焊層夾塞鋼筋填充，夾塞體在焊接中無(wú)法完全熔合，存在質(zhì)量隱患。

處理方案：監(jiān)理部發(fā)現(xiàn)該問(wèn)題后向再制造單位發(fā)送工作聯(lián)系單要求其立即停止違規(guī)作業(yè)，同時(shí)要求再制造單位采用超聲波檢測(cè)對(duì)整個(gè)大圓環(huán)端面進(jìn)行排查，對(duì)檢測(cè)不合格處重新刨除返修。最終再制造單位在設(shè)備出廠前按要求完成了對(duì)此問(wèn)題的整改工作。

2)主驅(qū)動(dòng)減速機(jī)小齒輪軸承熱裝時(shí)，再制造單位采用烤槍以火烤的方式直接加熱，烤槍火焰熱量集中，溫度不易控制，直接火烤極易造成軸承局部過(guò)熱和受熱不均，過(guò)熱將導(dǎo)致金相發(fā)生變化，改變鋼材力學(xué)性能，且受熱不均會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，造成不可逆的應(yīng)力變形，對(duì)主驅(qū)動(dòng)后期使用過(guò)程埋下質(zhì)量隱患。

處理方案：監(jiān)理人員發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題后立即制止現(xiàn)場(chǎng)此違規(guī)操作，要求再制造單位對(duì)剩余主驅(qū)減速機(jī)小齒輪軸承采用油煮加熱的方式進(jìn)行熱裝，最后再制造單位在監(jiān)理部的極力要求下，于設(shè)備出廠拆機(jī)時(shí)對(duì)火槍加熱的小軸承進(jìn)行了更換。

3)新加工的中盾米字梁其法蘭定位焊接時(shí)，再制造單位直接根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行劃線定位，但與米字梁配合的行走梁為原機(jī)舊件，其中心在使用過(guò)程中存在變形偏移，因此，最終米字梁與行走梁裝配時(shí)存在錯(cuò)位問(wèn)題。

處理方案：監(jiān)理人員發(fā)現(xiàn)此問(wèn)題后要求再制造單位對(duì)錯(cuò)位法蘭進(jìn)行刨除重焊，并要求再制造單位采用米字梁與行走梁配焊的方式進(jìn)行法蘭焊接，最終保證了米字梁與行走梁間的裝配尺寸。

4 結(jié)語(yǔ)

中鐵38 號(hào)盾構(gòu)再制造期間，監(jiān)理人員共計(jì)發(fā)現(xiàn)、處理質(zhì)量問(wèn)題70 余項(xiàng)，有力地保障了設(shè)備再制造質(zhì)量。為給后續(xù)盾構(gòu)再制造監(jiān)理同行提供更好的參考和借鑒，針對(duì)當(dāng)前盾構(gòu)再制造的情勢(shì)，有以下兩點(diǎn)建議。

1)目前國(guó)內(nèi)盾構(gòu)再制造行業(yè)的發(fā)展歷程較短，盾構(gòu)各系統(tǒng)拆檢、修復(fù)過(guò)程的判定依據(jù)尚未形成明確的標(biāo)準(zhǔn)，再制造監(jiān)理在進(jìn)行過(guò)程質(zhì)量控制時(shí)應(yīng)注意：①在盾構(gòu)再制造方案上會(huì)評(píng)審前，要求再制造單位對(duì)再制造過(guò)程中重點(diǎn)或判定標(biāo)準(zhǔn)不明確的再制造工作制定具體實(shí)施方案，以便于在再制造方案評(píng)審會(huì)上由評(píng)審會(huì)專(zhuān)家組對(duì)該實(shí)施方案進(jìn)行評(píng)審明確；②部分系統(tǒng)再制造工作在滿足再制造專(zhuān)家論證方案的基礎(chǔ)上可以參考新機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

2)再制造過(guò)程中部分結(jié)構(gòu)件更換新制現(xiàn)象較為常見(jiàn)，在新制結(jié)構(gòu)件監(jiān)理過(guò)程中應(yīng)特別注意新制結(jié)構(gòu)件與原機(jī)舊結(jié)構(gòu)件適配問(wèn)題：舊結(jié)構(gòu)件在使用過(guò)程中會(huì)存在輕微變形，導(dǎo)致其原有尺寸與原設(shè)計(jì)尺寸存在偏差，因此在新制結(jié)構(gòu)件配合面加工時(shí)，應(yīng)要求再制造單位采用舊結(jié)構(gòu)件與新結(jié)構(gòu)件裝配式加工的方式進(jìn)行，避免出現(xiàn)裝配錯(cuò)位問(wèn)題。