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1、1提高提高頂管穿墻出洞一次合格率頂管穿墻出洞一次合格率紹興“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紹甘公路以東、大環河以南、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、大禹陵景區內景觀湖、景觀島及景區內道路等，北至大禹陵景區里的綠化帶。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、大禹陵景區內景觀湖、景觀島及景區內道路等。頂管頂標高為-4.355m，埋深10m左右2、。禹陵江常水位標高4.09m，河床最低處底標高為1.8m，景區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強風化凝灰巖、10-2中等風化凝灰巖。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，持續改進施工中遇3、到的問題，不斷進行質量改進和創新，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12次姓名性別職稱組內職務組內分工男工程師QC專職指導活動指導女工程師組長活動的組織，全面協調組內各項工作男工程師副組長協調組內各項工作女助理工程師組員根據現場獲得的數據進行分析、整理男助理工程4、師組員主要負責對材料、機具、現場條件的檢查男助理工程師組員主要負責現場施工的巡視和檢查，落實獎罰制度男助理工程師組員工地的安全管理女助理工程師組員資料的收集、整理制表人：徐曉源制表時間：2015.3.262三、小組活動計劃QC小組活動按以下流程：計計劃劃階階段段（Plan）選擇課題現狀調查設定目標分析原因要因確認制定對策執執行行階階段段（Do）對策實施檢查階檢查階段段（Check）檢查效果是否達標處處理理階階段段（Action）制定措施總結和今后打算圖1 活動流程圖（制圖人：潘攀，制圖日期：2015.4.2）表2 QC小組活動計劃表時間：2015年4月2015年6月4月5月6月實施項目上旬中旬5、下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬選擇課題現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制表人：潘攀制表日期：2015.3.26四、選擇理由QC小組根據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。表3 課題評價 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不選注：每項滿分為7分。制表人：王靜安制表日期：2015.4.63選擇“提高頂管穿墻出洞一次6、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頂進過程中，遇到洞口出現滲漏現象，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，可以發現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展規劃，提高施工一線技術人員的協作解決實際工程問題的能力，增強工作的積極性和主動性，為公司的發展儲備高水平的技術人才。五、現狀調查為了提高本工程的頂管穿墻出洞施工一次合格率，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7、工程已經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，發生洞口漿液滲漏的為50%，頂管機頭出洞發生下沉現象的為33%，頂管頂進穿墻過程中位置發生偏差的為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 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#工作井甲項目4#工作井1#工8、作井2#工作井乙項目3#工作井1#工作井2#工作井丙項目3#工作井1#工作井本工程2#工作井不合格 合計64111注：表示不合格，表示合格4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序號不合格項目頻數累計頻數累計頻率（）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%制表人：陳雁飛制表日期：2015.4.10根據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）9、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的76.9%。5六、設定目標根據調查結果及業主、監理和質量監督機構的驗收情況，目前一次驗收合格率為：（47/60）100=78.3%。經小組全體討論，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)46.290%+(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：將將頂頂管穿管穿墻墻出洞施工出洞施工質質量合格率從量合格率從78.3提高到提高到90，如，如圖圖3所示。所示。圖3 本小組活動目標圖（10、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，并通過對施工現場的材料規格、施工工藝、工人責任心、施工機械等幾個方面進行調查，整理出如下關聯圖，如圖4所示。現狀目標78.3%90%6洞口滲漏洞口止水差沉井洞口后水泥土抗滲差觸變泥漿壓力過大崗前培訓 不到位工人操作沒有經驗施工工藝選擇不當交底不充分施工工序 不合適止水結構 不合理止水材料 不合格壓力表不準 機具保養維修不及時高壓旋噴水泥土質量差水泥質量 不合格水灰比不符合設計要求旋噴施工參數有問題頂管機頭下沉機頭出洞速度過快機頭懸垂 距離長 11、材料進場檢驗不嚴格 材料進場檢驗不嚴格導軌未延伸至穿墻管內圖4 頂管穿墻出洞施工質量隱患分析關聯圖（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，并根據檢查情況進行了要因確認。表6 要因計劃表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場進行實驗以實驗報告為準吳子淼2015.4.203機具保養維修不及時確定機具有無故障，管12、道是否堵塞現場對機具設備管道進行檢查機具設備符合正常施工狀態吳子淼2015.4.264旋噴施工參數有問題確定旋噴施工參數對水泥土的影響現場檢查所形成水泥土的范圍、強度等達到止水抗滲設計要求吳子淼2015.4.285頂管機頭部出洞速度過慢確定機頭出洞速度現場觀測速度滿足規范要求吳子淼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2015.5.10制表13、人：徐曉源制表日期：2015.5.12小組根據上表進行分析：1、在所、在所調查調查的的頂頂管出洞施工采用的止水管出洞施工采用的止水結結構中，構中，頂頂管出洞止水采用的均是板式橡膠止水板，管出洞止水采用的均是板式橡膠止水板，頂頂管在承管在承壓壓水地水地層層中中頂進頂進的的過過程中，并在觸程中，并在觸變變泥泥漿壓漿壓力的作用下，持力的作用下，持續續不斷有不斷有漿漿液液滲滲漏出，漏漏出，漏漿漿速度速度較較慢，但慢，但滲滲漏量超漏量超過過控制控制標標準，影響沉井內施工準，影響沉井內施工環環境，并影響管道安全。因此，止水境，并影響管道安全。因此，止水結結構不合構不合理確定理確定為為主因之一。主因之一。714、2、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；洞口后土層中抗滲的旋噴水泥土所使用的水泥等材料均由正規廠家供貨，并有產品規格及合格說明，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、頂管頂進系統在施工前均做好組裝調試，油壓頂進系統、泥漿減阻系統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，因此機具設備在施工過程中處于較好狀態，機具保養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15、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、提升次數等施工參數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，因此旋噴施工參數有問題不是主因。5、頂管機頭穿墻出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，大部分均為出現頭部下沉現象，這說明頭部下沉現象是另有原因的，因此頂管機頭部出洞速度過慢不是主因。6、頂頂管機管機頭頭部在部在頂進頂進出洞出洞過過程中，均由程中，均由軌軌道支承，而在沉井道支承，而在沉井預預留穿留穿墻墻管上并未管上并未設設置置軌16、軌道支承道支承，從而機，從而機頭頭在通在通過時處過時處于于懸懸臂狀臂狀態態，導導致機致機頭頭出出現較為現較為明明顯顯的下沉的下沉現現象，因此象，因此導軌導軌未延伸至穿未延伸至穿墻墻管內是主因之一。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、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、止水結結構不合理；構不合理；2、導軌導17、軌未延伸至穿未延伸至穿墻墻管內。管內。九、對策制定表7 對策評價選擇表評價序號要因對策有效性可實施性經濟性可靠性綜合得分選定方案1、重新設計洞口止水結構181止水結構不合理2、對原有洞口止水結構精細化施工61、在頂進過程中對頂管機頭采取有效支承202導軌未延伸至穿墻管內2、采用機頭較長的頂管機13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原則制定對策表對策表序號要因對策目標采取措施地點負責人完成時間81、采取橡膠板和盤根雙重止水結構1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2、洞口后土層中高壓旋噴形成水泥土施工現場王靜安18、2015.5.181、穿墻管上等間距設置定心環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頭出洞過程中的下沉量2、將頂管頂進軌道延伸至穿墻管上施工現場潘攀2015.5.23制表人：徐曉源制表日期：2015.5.27十、對策實施實實施施對對策一策一:采用橡膠板和采用橡膠板和盤盤根雙重止水根雙重止水結結構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。實實施施對對策二19、：洞口后土策二：洞口后土層層中高中高壓壓旋旋噴噴形成水泥土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滲能力，同時水泥土也確保頂管出洞時的穩定，防止過大的變位導致后續的糾偏作業。實實施施對對策三：穿策三：穿墻墻管上等管上等間間距距設設置定心置定心環環沿穿墻管內壁環向布設定心擋環（圖6），定心環內徑比頂管外徑大10mm，保證頂管定位的同時能夠順利通過。實實施施對對策四：將策四：將頂頂管管頂進軌頂進軌道延伸至穿道延伸至穿墻墻管上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20、導軌，使原本處于懸臂狀態的頂管機頭有可靠的支承，降低頂管機頭的下沉量。9沉井沉井底板導軌沉井主頂油缸環形頂鐵頂管機頭旋噴水泥土鋼后靠洞口止水結構圖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）98導軌沉井預埋螺栓環形橡膠板穿墻管內導軌穿墻管擋環 盤根軋蘭旋噴水泥土頂管機頭圖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、效果檢驗經過我們QC小組的活動，在項目經理部全體員工的大力協作下，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，一次合格率為14/15=21、93.3%，施工技術要求實現良好，滿足相關施工規范要求，使頂管穿墻出洞一次合格率達到規定要求，超額實現了預定目標。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#工作井不合格 合計0010010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、將施工中需要的質量要求標22、準化，確保施工過程的標準化，減少資源的浪費和不合理使用。十三、總結及下一步打算本QC小組活動提供了組員之間相互學習的機會和氣氛，提高了頂管穿墻出洞施工質量，對提高員工質量意識起到了較大的促進作用。在公司以后類似的結構施工中將大力推廣應用，以提升企業良好的社會效益和經濟效益。對提高員工質量活動自我評價打分如表10所示。表10 小組活動自我評價打分表自我評價（總分5分）項目活動前（分）活動后（分）團隊精神44.5質量意識34QC知識34.5進取精神35改進意識3.54工作熱情干勁3.55制表人：徐曉源制表日期：2015.6.27團隊精神質量意識知識進取精神改進意識工作熱情干勁012345圖7 自我23、評價雷達圖（制圖人：徐曉源，制圖日期：2015.6.27）從雷達圖可以看出：小組團隊精神一直保持穩步提高，體現了持續發展的良好狀態。在進取精神方面有明顯提高。在質量意識、QC知識、改進意識和工作熱情上比活動前有所進步。但在改進意識上進步不是很明顯，說明小組在這方面還有差距，今后應在大膽改進上有所突破。成立QC小組，有計劃地開展QC活動，提高工程質量是QC小組所有參與者的共同目標，且全體成員的行為之間相互依存、相互影響，并能很好地合作以追求集體成功的人的組合。而QC小組的精神是小組成員為了小組的利益于目標而相互合作、盡心盡力的意愿與作風。小組精神表現為成員對團隊的強烈歸屬感，以QC小組成功為驕傲，為QC小組困境而憂慮；成員之間互敬互容，竭誠合作，彼此促進；對團隊失誤積極主動，盡職盡責，充滿活力與熱情。