[qc]超前小導(dǎo)管注漿擴(kuò)散范圍的控制

1、超前小導(dǎo)管注漿擴(kuò)散范圍的控制發(fā)布單位：中國(guó)水電十五局椒溪河項(xiàng)目部目錄一、相關(guān)介紹 七、原因分析二、工程概況 八、制定對(duì)策三、小組簡(jiǎn)介 九、對(duì)策實(shí)施四、選題理由 十、效果檢查五、制定目標(biāo) 十一、總結(jié)階段六、現(xiàn)狀調(diào)查 十二、今后打算一、相關(guān)介紹超前小導(dǎo)管注漿是隧洞初期支護(hù)施工過程中最主要的施工工序，主要用于處理地層破碎帶或淺埋層施工中的改善上拱部圍巖條件。工藝原理：在處理圍巖中沿著開挖輪廓線，按照一定的入射角度，鉆設(shè)一定數(shù)量的小導(dǎo)管，用注漿設(shè)備把配置好的注漿材料通過小導(dǎo)管注入到軟弱地層里，使注漿材料在軟弱地層里向四周迅速擴(kuò)散和加固，并使小導(dǎo)管和巖體固結(jié)在一起，起到固結(jié)巖層的作用。二、工程概況引漢濟(jì)

2、渭秦嶺隧洞椒溪河勘探試驗(yàn)洞主洞長(zhǎng)6592米，其中進(jìn)口方向2575米，出口方向4063米，全斷面采用鉆爆法施工，隧洞斷面形狀為馬蹄形斷面，成洞尺寸6.76*6.76m(寬*高)。地質(zhì)情況：地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育。斷層段寬度為50-100米，斷層帶主要物質(zhì)為破碎巖，夾有少量斷層泥及斷層角礫，巖體強(qiáng)風(fēng)化，受構(gòu)造影響極嚴(yán)重，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體極破碎，洞室位于地下水位以下。在斷層段極不穩(wěn)定的圍巖拱部120。采用超前小導(dǎo)管支護(hù)，超前小導(dǎo)管的規(guī)格采用熱軋無縫鋼管，外徑42mm，壁厚3.5mm。在管身設(shè)注漿孔，孔徑6-8mm，孔間距15cm，呈梅花形布置，前端加工成錘形，尾部長(zhǎng)度不小于30cm,作為不鉆孔

3、的止?jié){段。小導(dǎo)管施工設(shè)計(jì)圖小導(dǎo)管超前支護(hù)剖面圖小導(dǎo)管架設(shè)位置示意圖小導(dǎo)管構(gòu)造圖三、小組簡(jiǎn)介課題名稱超前小導(dǎo)管注漿擴(kuò)散范圍的控制課題類型現(xiàn)場(chǎng)型組員培訓(xùn)時(shí)間累計(jì)30小時(shí)活動(dòng)次數(shù)12次成員資料性別學(xué)歷職稱職務(wù)組內(nèi)分工黨曉青男本科高級(jí)工程師項(xiàng)目經(jīng)理活動(dòng)策劃商曉輝男本科工程師項(xiàng)目總工協(xié)調(diào)監(jiān)督黨少明男本科高級(jí)工程師質(zhì)量部主任活動(dòng)實(shí)施張 博男本科助工技術(shù)員現(xiàn)場(chǎng)管理王創(chuàng)博男本科助工技術(shù)員效果分析董元朝男本科助工測(cè)量員測(cè)量屈杰男本科助工技術(shù)員信息反饋蔡榮梅女本科助工資料員數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)整理資料地質(zhì)原因在需要進(jìn)行超前小導(dǎo)管處理的地層，由于圍巖構(gòu)造復(fù)雜多變，節(jié)理發(fā)育程度不一,若漿液擴(kuò)散范圍控制不好，爆后坍塌掉塊嚴(yán)重造成超

4、挖且不利于施工安全。經(jīng)驗(yàn)缺乏現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員在隧洞工程施工經(jīng)驗(yàn)缺乏，超前小導(dǎo)管施工認(rèn)知水平不一，造成施工結(jié)果較難把握。質(zhì)量檢測(cè)小導(dǎo)管超前支護(hù)地層爆破后仍然超挖嚴(yán)重，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)巖體的固結(jié)情況進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)巖體固結(jié)率為38%左右，對(duì)周圍圍巖通過灌漿使其固結(jié)完整達(dá)不到要求。四、選題理由五、制定目標(biāo)通過QC小組活動(dòng)，使安裝小導(dǎo)管范圍內(nèi)巖體的固結(jié)率達(dá)到80%，達(dá)到加固周邊圍巖的目的，有效控制隧洞超挖，確保隧洞施工安全。六、現(xiàn)狀調(diào)查根據(jù)QC小組對(duì)施工過程中小導(dǎo)管施工質(zhì)量檢查發(fā)現(xiàn)：注漿壓力不夠，容易產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象，封堵不密實(shí)；角度過小，爆破完后小導(dǎo)管暴露在外面，起不到支護(hù)作用；角度過大，開挖搭接長(zhǎng)度不夠（設(shè)計(jì)搭接

5、長(zhǎng)度一米），起不到覆蓋掌子面周邊圍巖的作用。對(duì)破碎圍巖超前支護(hù)是隧洞施工安全的關(guān)鍵。為此，對(duì)小導(dǎo)管超前支護(hù)施工質(zhì)量進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)，影響其質(zhì)量的主要因素有：注漿壓力、漿液配合比、孔位布置、注漿量等。缺陷統(tǒng)計(jì)列表如下：小導(dǎo)管注漿質(zhì)量缺陷統(tǒng)計(jì)表序號(hào)缺陷項(xiàng)目頻次頻率%累計(jì)頻率%1注漿壓力4544.1244.122 注漿量2524.5168.633漿液配合比1514.7183.334圍巖裂隙大小98.8292.165注漿管封堵65.8898.046其它21.96100總計(jì)102100根據(jù)缺陷統(tǒng)計(jì)繪制排列圖6.1根據(jù)統(tǒng)計(jì)表找出主要缺陷從統(tǒng)計(jì)表及排列圖中可得出結(jié)論，影響小導(dǎo)管超前支護(hù)質(zhì)量的主要因素是：注漿壓

6、力、注漿量和漿液配合比，這三項(xiàng)因素占總數(shù)的83.33%。七、原因分析針對(duì)上述各種因素生產(chǎn)的問題，QC小組經(jīng)過全面分析，就小導(dǎo)管超前支護(hù)質(zhì)量缺陷作業(yè)因果分析圖，如下：7.1要因確認(rèn)序號(hào)末端因素論證是否要因1水泥漿液滯留時(shí)間較長(zhǎng)精心組織，加強(qiáng)工序協(xié)調(diào)，可避免非要因2注漿設(shè)備陳舊設(shè)備更換，可避免非要因3壓力表、流量計(jì)損壞經(jīng)常檢查，損壞后及時(shí)更換，可避免非要因4分工不明確加強(qiáng)施工管理，可避免非要因5操作不熟練，責(zé)任心不強(qiáng)操作人員對(duì)注漿工藝不熟悉，可避免 非要因6注漿量難控制圍巖裂隙分布復(fù)雜不可知，注漿量難控制，不可避免要因7注漿管與孔口塞不密實(shí)加強(qiáng)檢查，可避免非要因根據(jù)小導(dǎo)管注漿質(zhì)量缺陷因果分析圖，經(jīng)

7、過小組成員認(rèn)真討論、現(xiàn)場(chǎng)分析，確認(rèn)小導(dǎo)管注漿質(zhì)量缺陷的主要原因是：a、注漿壓力難控制；b、注漿量難控制；c、漿液水灰比難控制；序號(hào)末端因素論證是否要因8漿液水灰比難控制圍巖裂隙分布特征復(fù)雜，漿液水灰比難控制，不可避免要因9注漿終壓力難控制設(shè)計(jì)壓力0.52Mpa，根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造及裂隙情況采用不同壓力要因10巖體滲水不可避免但非常見現(xiàn)象非要因11施工場(chǎng)地狹窄現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一部署，可改善非要因針對(duì)影響小導(dǎo)管注漿質(zhì)量的三大主因，我們研究制定了對(duì)策，并分工負(fù)責(zé)，見下表：對(duì)策實(shí)施表八、制定對(duì)策序號(hào)主因目標(biāo)對(duì)策完成時(shí)間負(fù)責(zé)人1注漿壓力難控制確保每個(gè)小導(dǎo)管注漿孔的注漿壓力滿足設(shè)計(jì)擴(kuò)散范圍要求根據(jù)巖性、注漿量、濃度等因素

8、現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)2013.7.25黨少明2注漿量難控制確保小導(dǎo)管注漿擴(kuò)散半徑滿足設(shè)計(jì)要求根據(jù)圍巖裂隙、注漿壓力及濃度等因素確定2013.6.1張 博3注漿水灰比難控制及時(shí)調(diào)整水灰比，確保裂隙充滿漿液每次注漿前對(duì)圍巖裂隙進(jìn)行觀察，及時(shí)調(diào)整水灰比2013.7.25黨少明九、對(duì)策實(shí)施實(shí)施一：針對(duì)小導(dǎo)管注漿施工工藝，項(xiàng)目部技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員、值班員進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn)，并定期組織現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員召開經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)議，讓作業(yè)人員熟悉小導(dǎo)管的施工工藝。現(xiàn)場(chǎng)施工過程中，項(xiàng)目部技術(shù)人員全程值班，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行指導(dǎo)，逐步積累施工經(jīng)驗(yàn)。 實(shí)施二：對(duì)現(xiàn)場(chǎng)陳舊的、不滿足施工工藝要求的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行更換，確?，F(xiàn)場(chǎng)的機(jī)械設(shè)備滿足施工工藝要

9、求。實(shí)施三：嚴(yán)把原材料關(guān)，現(xiàn)場(chǎng)使用的原材料嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用，杜絕不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。實(shí)施四：注漿過程中，水泥漿液控制在1:11:0.6，注漿壓力控制0.52mpa,合理的控制注漿壓力 ，是確保注漿質(zhì)量的重要因素。每次注漿前由技術(shù)人員對(duì)掌子面圍巖情況進(jìn)行觀察，根據(jù)掌子面圍巖裂隙、水量大小等情況來確定注漿壓力的大小。注漿過程采用一次升壓法，在以開始就在短時(shí)間內(nèi)將壓力升到確定的注漿壓力，并一直保持到注漿結(jié)束。在此壓力下，注漿由稀到濃，首先將較大的裂隙充填壓好，而后將中等或較小的裂隙壓注密實(shí)。漿液濃度的變換是在同一濃度下注漿持續(xù)一段時(shí)間后，吸將量無顯著改變時(shí)，即加濃一

10、級(jí)，若加濃后吸漿量突減時(shí)，說明濃度變換不當(dāng)，立即換回原來濃度。十、效果檢查效果一：通過認(rèn)真執(zhí)行對(duì)策后，我們?cè)僖淮螌?duì)超前小導(dǎo)管施工質(zhì)量進(jìn)行檢查，其檢查結(jié)果如下：序號(hào)質(zhì)量因素檢測(cè)次數(shù)不合格次數(shù)合格次數(shù)單項(xiàng)合格率%備注1注漿壓力60357952注漿配合比60654903注漿量110810292.7累計(jì)2301721392.6平均活動(dòng)開展后小導(dǎo)管支護(hù)的效果效果二：通過現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，巖體的固結(jié)率達(dá)到85%，達(dá)到加固周邊圍巖的目的，有效控制隧洞超挖，確保了開挖面的平整度；確保隧洞施工安全。效果三：經(jīng)濟(jì)效益通過小導(dǎo)管注漿擴(kuò)散范圍的控制，加強(qiáng)了軟弱巖層的固結(jié)率，有效的控制超挖方量，減少出渣時(shí)間、節(jié)約混凝土的用量、

11、縮短了勞動(dòng)時(shí)間?；顒?dòng)開展前后，測(cè)量人員分別以50米的開挖情況進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)，每延米超挖面積3.451m2,平均超挖40cm，每延米平均超挖1.38m3，超挖量全部用噴射砼回填，材料損耗按每方噴射砼25%計(jì)算,活動(dòng)開展后，每延米超挖面積1.14m2, 平均超挖15cm,每延米平均超挖0.17m3 ，超挖量全部用噴射砼回填，材料損耗按每方噴射砼25%計(jì)算。每方開挖量的運(yùn)輸費(fèi)是40.10元，每方噴射砼803元。每五十米節(jié)約成本63154元?；顒?dòng)開展前后隧洞五十米超挖所需工程數(shù)量表活動(dòng)開展前后隧洞五十米超挖所需工程數(shù)量表項(xiàng)次序號(hào)超挖量（m3）增加的噴砼量(m3)材料損耗(m3)費(fèi)用（元）活動(dòng)開展前696

12、917.2572026活動(dòng)開展后8.58.52.1258872前-后60.560.52.12563154根據(jù)活動(dòng)開展前后超挖量繪制排列圖如下： 效果四：質(zhì)量效益活動(dòng)開展前，最大超挖60cm,平均超挖40cm;活動(dòng)開展后，最大超挖25cm,平均超挖15cm , 有效的控制了開挖質(zhì)量，使開挖面的平整度滿足規(guī)范要求。效果五：安全文明效益通過小導(dǎo)管注漿擴(kuò)散范圍的控制，加固了掌子面周邊圍巖，減少了危石掉落、巖體垮塌的發(fā)生；減少了巖體的滲水量，改善了工作環(huán)境。十一、總結(jié)階段通過開展QC攻關(guān)活動(dòng)，將理論與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合起來，得出以下結(jié)論：1）超前支護(hù)是隧道軟弱圍巖施工的關(guān)鍵，超前支護(hù)是在確保施工安全的前提下，有效的控制隧道超挖情況。2）小導(dǎo)管注漿是超前小導(dǎo)管施工的重要工序，每道工序環(huán)環(huán)相扣，相輔相成。3）在活動(dòng)開展期間，QC活動(dòng)小組發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中頂拱部120超前小導(dǎo)管施工后對(duì)頂部的圍巖起到了很好的加固作用，但側(cè)墻部分仍出現(xiàn)因圍巖破碎造成的坍塌及掉塊，從而引起超挖，QC小組通過與設(shè)計(jì)方進(jìn)行溝通將原設(shè)計(jì)頂拱部120超前小導(dǎo)管施工范圍變更為180，從而保證了施工安全、減小了超挖量、增加了經(jīng)濟(jì)效益。4）通過開展本次QC活動(dòng)，QC小組成員在分析思考處理施工難題的能力、質(zhì)量