泥水平衡式頂管控制

1、泥水平衡式頂管控制福建鐵路建設有限公司福州市霞洲路道路道路項目部QC小組2009年10月目 錄一、 工程概況 - 1二、 小組概況 - 1三、 選題理由 - 2四、 現(xiàn)狀調查 - 2五、 確定目標 - 4六、 分析原因 - 5七、 要因確認 - 7八、 制定對策 - 8九、 實施階段 - 9十、 實施效果 - 13十一、 標準化作業(yè)- 14十二、 總結及今后的打算 - 14一、 工程概況霞洲路污水工程是霞洲路道路工程的一個分部工程，他承擔福州市霞洲路道路工程沿線的污水排放，同時還負責轉輸南江濱東段和浦下路等道路的污水，收集污水后沿霞洲路至福泉高速連接線和林浦路，最后排至連坂污水處理廠，管道共五

2、段總長707.1m。該污水管道具有如下特點：1、 管道較長，其中一段頂進長度為210m（3#至4#），且下穿浦下河橋梁樁基礎。2、 管道埋深較深，管底標高-2.426-1.804m,管底至設計路面覆土厚度為8.19710.692m（覆土厚度H8m,深埋式地下頂管）。3、 管徑大，管道為干管，管徑為D1000、D800鋼筋混凝土管，其中D1000的管長643.9m, D800的管長為63.2m。4、 地下土層復雜：地下水較高、極不穩(wěn)定的淤泥層及細砂層。以上特點決定了污水頂管施工質量中的方位不易控制。二、 小組簡介小組名稱中鐵二十四局集團福建鐵路建設有限公司霞洲路項目部QC小組注 冊 號FTJS:

3、2009-007-001#小組類型攻 關 型成立日期2009年4月 5日登記日期2009年 4月10 日小組人數(shù)6人QC教育時間40小時活動時間活動次數(shù)8次1、QC小組簡介 制 表：晏煒 日 期：2009年9月 26日2、主要成員序姓 名性別年齡職 稱文化程度組內職務及分工1黃丹峰男36工程師大專項目經(jīng)理組長2彭宇國男36工程師本科項目總工副組長3郭志陽男34工程師大專技術實施4王柘森男31助工大專記錄整理5晏 煒男26助工本科對策實施資料收集6王茂生男35施工員 大?，F(xiàn)場管理 制 表：晏煒 日 期：2009年4月5日三、 選題理由(1) 污水管道承擔著城市污水的排放，對城市的建設與發(fā)展取到了

4、重要的作用，所以對污水管道的質量提出了很高的要求。(2) 管徑大，埋管深，管道長，且穿越橋梁樁基，為深埋式底下管道，施工不可預見性高，對頂管施工質量控制提出了挑戰(zhàn)。 四、 現(xiàn)狀調查小組成員對已頂進的94米D1000的頂管質量問題進行了細致、全面地調查分析，并進行了歸納整理，做出調查表、統(tǒng)計表如下：頂管質量缺陷調查表序號檢查項目檢驗指標不合格點數(shù)1管線軸線、標高偏差50mm、+30mm-40mm132鋼筋混凝土管最大偏角0.5°123相鄰管節(jié)錯口15mm無碎裂24內腰箍不滲漏，橡膠止圈水不脫出符合施工規(guī)范要求15接口抗?jié)B試驗應達標0.11MPa16其它符合施工規(guī)范要求1合計30注：每6

5、4點制 表：晏煒 日 期：2009年5月 2日統(tǒng)計表序號檢查項目頻數(shù)累計頻數(shù)累計頻率（）1管線軸線、標高偏差131343.32鋼筋混凝土管最大偏角122583.33相鄰管節(jié)錯口22790.04接口抗?jié)B試驗應達12893.35內腰箍不滲漏，橡膠止圈水不脫出12996.76其它130100.0 制 表：晏煒 日 期：2009年5月 2日根據(jù)調查表做出排列圖：制 圖：晏煒 日 期：2009年5月 2日從上述調查表及排列圖分析，影響頂管質量的主要因素是管線軸線及標高偏位超標、鋼筋混凝土管最大偏角，占總頻率83.3%。他將成為解決問題的主要對象。五、 目標確定1、 目標設定：確保達到頂管質量要求，允許偏

6、差合格率由53.1%提高到95%以上。53.1%95%制 圖：晏煒 日 期：2009年5月4日2、 可行性分析(1) 小組成員具有豐富的現(xiàn)場施工經(jīng)驗；(2) 小組成員具有良好的團隊精神和攻關能力；(3) 小組成員對頂管控制的主要因素已經(jīng)明確，可以采取針對性的措施進行頂管施工過程控制，使頂管順利頂進。通過以上可行性分析，QC小組成員一致認為此目標能夠實現(xiàn)。六、 原因分析根據(jù)對頂管質量的調查結果， QC小組多次組織小組全體成員召開會議，多次討論認真分析產生“管線軸線及標高偏位超標”和“鋼筋混凝土管最大偏角超標”的原因，共找出12條末端因素，詳見以下關聯(lián)圖：基坑導軌不順直，安裝不到位光靶刻度線不清晰

7、頂鐵平整度不夠自頂油缸出力不平衡晰泥水濃度控制不當頂管主要配套設備老舊砼管管接口安裝不當放樣儀器不準確鋼筋混凝土管最大偏角管線軸線及標高偏位地下土層復雜培訓不夠施工人員責任心不強頂進控制不當頂推力不當粉、細砂層且伴有淤泥層施工遙控操作室操作不規(guī)范頂管頂進不連續(xù)送管人員對基坑內設備的銜接觀察不仔細制 圖：晏煒 日 期：2009年5月9日水下工具管激光接收光靶七、 要因確認 要因確認表序號末端因素確認方法確認內容負責人是否要因1送管人員對基坑內設備的銜接觀察不仔細現(xiàn)場測試加強對操作人員的教育培訓，提高責任心，現(xiàn)場管理人員加強督導晏煒王茂生×2遙控操作室操作不規(guī)范現(xiàn)場測試遙控室操作是頂管施

8、工的關鍵工序，操作的好壞直接影響頂管的質量晏煒王茂生3頂推力不當現(xiàn)場檢查頂推力的大小會使頂進出現(xiàn)“欠挖”或“超挖”現(xiàn)象，對頂進頂管的位移及管道有重大的影響。彭宇國4頂進不連續(xù)現(xiàn)場檢查頂進設備的正常運行，施工人員，材料，電力等到位情況，施工準備充分可連續(xù)頂進。彭宇國×5頂鐵平整度不夠現(xiàn)場檢查由于頂鐵不平整將集中的頂力不均勻的分布到管端面，并損壞管端面，通過頂鐵表面的整修可以達到要求。郭志陽×6基坑導軌不順直、安裝不到位現(xiàn)場檢查由于導軌是提供頂進時導向基準的設備，在運行中導軌的平順，挺直，不變形對管線的位移及管接頭有較大的影響.黃丹峰 晏煒7光靶刻度線不清晰現(xiàn)場檢查光靶是接收激

9、光束的標示物，他的尺度線清晰可以確保遙控室的準確操作，通過更換新的激光接收靶可以滿足要求。晏煒×8自頂油缸出力不平衡現(xiàn)場測試左右油缸出力大小不一致，通過維修，更換可以解決。郭志陽×9管接口安裝不當現(xiàn)場檢查分析研究接口的安裝對頂進時管與管之間力的傳遞起到重要的作用，同時對接口的張角有影響，通過采用T形及F形接口可以解決。王柘森×10泥水濃度控制不當現(xiàn)場試驗由于泥水好壞是使在挖掘面上形成一層不透水的泥皮膜的關鍵，泥皮膜即阻止該泥水向挖掘面里面滲透，又平衡了挖掘面的水壓力和土壓力。彭宇國郭志陽11放樣儀器不準確現(xiàn)場檢查在施工放樣中所用的激光經(jīng)緯儀個水平儀未通過檢測，并達

10、到要求。晏煒×12粉、細砂層且伴有淤泥層現(xiàn)場測試通過現(xiàn)場與設計地質報告比對實時監(jiān)控，采取有效措施，可以控制。晏煒王茂生× 制 表：晏煒 日 期：2009年5月 10日結論：根據(jù)確認結果，遙控操作室觀測不認真、頂推力不當、基坑導軌不順直安裝不到位、泥水濃度控制不當四項因素。主頂油缸八、 制定對策根據(jù)已確認的要因，制定了相應的對策，具體如下表：對 策 表序要 因對 策目 標措 施負責人時 間1遙控操作室觀測不認真選擇經(jīng)驗豐富的技術工人負責遙控操作操作人員做到“一勤，二少，三及時”原則通過崗位培訓、技術交底和崗位責任制的落實等手段，規(guī)范操作行為，未經(jīng)考核人員擅自進行操作將給予處罰

11、晏煒王茂生2009.5.112頂推力不當重新進行推力驗算避免出現(xiàn)“欠挖”或“超挖”現(xiàn)象針對本工程的頂管管徑，土質情況，頂距長度等眾多因素認真分析，加以驗算。彭宇國2009.5.113基坑導軌不順直、安裝不到位。更換導軌，加強對導軌安裝的允許偏差控制使導軌滿足平順，挺直，不變形。軸線位置3mm,頂面標高03mm，兩軌內距±2mm。將原有的老舊槽鋼更換成滿足要求剛度，順直的方鋼，同時采用激光經(jīng)緯儀、水平儀、鋼卷尺在頂進前對導軌的軸線位置、頂面高程、兩軌內距進行嚴格控制。 黃丹峰 晏煒2009.5.124泥水濃度控制不當選用較好的黏土泥水濃度大于1.03采用泥漿比重計進行檢測，及時不斷地向

12、循環(huán)使用的泥水中加入一定的黏土，保持泥水的較高黏度和較大的相對密度，在出洞這一段時間內防止洞口止水圈漏水確保挖掘面不失穩(wěn)。王柘森郭志陽2009.5.12制 表：晏煒 日 期：2009年5月14日 九、 實施階段1、 實施一：遙控操作室操作不規(guī)范挑選由從事頂管施工多年的兩名技術人員進行遙控操作。2009年5月14日，QC小組召開班組會議對他們進行專門培訓，讓其認識到遙控操作對頂管施工的重要性。同時把遙控操作程序、注意事項等給他做書面技術交底。2009年5月15日QC小組在遙控操作室對他們進行現(xiàn)場指導將遙控操作室中的各個開關按鈕進行分類細化，解釋每個的作用及使用方法并把操作過程中遇到的常見問題、碰

13、到特殊情況的處理方法等進行一一講解。 2009年5月15日QC小組對他們進行考核，確認已熟練掌握了操作要領，同時和簽訂崗位責任狀，承諾遙控操作良好給予適當?shù)莫剟?，激發(fā)他們的責任心。 在后繼的施工中，QC小組成員和他們保持良好的互動溝通，他們也發(fā)揮了應有的技術水平，認真按照操作規(guī)程施工對頂管施工提供了有利的保障。效果檢查：經(jīng)過對遙控操作的兩名技術人科學有效的培訓成績達到優(yōu)秀，雖然獎勵措施增加了投入，但對后期的工作奠定了基礎。實踐證明達到了預期的效果。電視遙控操作室2、 實施二：頂推力重新驗算QC小組成員根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對其頂管管徑，頂距長度，土質情況等眾多因素認真分析，進行推力計算。推力計算：

14、（以1000mm計算）F=F1十f2其中F總推力    Fl一迎面阻力    F2頂進阻力F1/4×D2×P  (D管外徑1.12mm  P控制土壓力)PKo××Ho式中 Ko靜止土壓力系數(shù)，一般取0.55Ho地面至掘進機中心的厚度，取最大值9.5m    土的濕重量，取1.8t/m3P0.55×1.8×9.59.41t/m2F1=3.14/4×1.122×9.419.27tF2D×f×

15、L式中f一管外表面平均（砂礫土）綜合摩阻力，取0.8t/m2D管外徑1.12mL頂距F23.14×1.12×0.8×185520.5t。因此，總推力F=9.27+520.5529.8t。考慮到地下工程的復雜性及不可預見因素，本工程按800t推力考慮，采用2個400噸的千斤頂可滿足要求。效果檢查：通過計算得出的800t推力，滿足了施工要求，避免了頂進出現(xiàn)“欠挖”或“超挖”現(xiàn)象。3、 實施三：合理選擇基坑導軌并準確安裝QC小組成員和頂管班組進行了討論，將原有的老久槽鋼導軌進行更換，采用強度更高，順直度更好的方鋼導軌，并對安裝就位的方鋼導軌進行現(xiàn)場檢測，導軌的軸線位置,

16、頂面標高，兩軌內距，均滿足施工要求。同時要求在頂管施工過程中不得產生位移，并經(jīng)常檢查校核。效果檢查：采用方鋼導軌后，導軌沒有發(fā)生變形，頂管導向準確，滑行順暢對頂進發(fā)揮了重要的作用 。基坑導軌安裝（a） 基坑導軌安裝（b）4、 實施四：合理控制泥水濃度在現(xiàn)場施工中，QC小組針對現(xiàn)場的地質情況進行分析，采集現(xiàn)場土質樣品，分析得出本土質大致為粉砂及細砂層。為了使在挖掘面上形成一層不透水的泥皮膜，最終選定泥水濃度必須大于1.03的配比。對頂管班組嚴格要求，在掘進機工作前對泥漿濃度進行調配，采用泥漿比重計進行檢測，對循環(huán)使用的泥水進行定時檢測，及時添加一定的黏土，保持泥水的較高黏度和較大的相對密度。效果

17、檢查：通過該項實施，使頂管在頂進的過程中平衡泥土的壓力起到了重要作用，頂管順暢。 泥漿裝用土十、 實施效果1、 效果檢查通過本次QC小組攻關活動，我們有效地提高了泥水平衡式頂管的控制，我們對613.1m的頂管進行抽檢，每項抽檢了100個點，合格點達96%。檢查結果表明了泥水平衡式頂管的控制效果良好，達到了95%的預定目標。53.1%95%96%QC小組活動效果圖制表人：晏煒 2009年9月21日2、 經(jīng)濟效益通過此次QC活動，大大提高了施工質量，加快了施工進度，節(jié)省了大量的人力、物力，有效降低了成本。（1）活動前94米管“磕頭”、“抬頭”現(xiàn)象重扒管材損壞兩節(jié)4米，損壞率4.2%相比活動后無管材

18、損壞： A=613.1m×4.2%×729元=18771.8元（2）為了保障頂管施工質量增加一名監(jiān)控人員，每日工費1000元，共計55天，成本費用： B=1000×55=5500元（3）由于通過QC活動解決了施工問題，使頂進速度加快縮短3天，節(jié)約勞務6人，每人每日工費75元： C=3×6×75=1350元綜合經(jīng)濟效益：Z=A-B+C=18771.8-5500+1350=14621.8元3、 社會效益我單位施工的該地下污水管道順利通過驗收，得到了業(yè)主及監(jiān)理的一致好評。4、 技術效益通過此次QC活動，使我們積累了不少的經(jīng)驗，提高了技術水平，總結了一套頂管施工控制辦法，為今后管道施工工作打下了堅實的基礎。了強代行箱半小時以上以使儀器適應環(huán)