1、提高富水岩溶隧道衬砌防水合格率,XX集团五公司宜万项目经理部,发表人：,云雾山隧道全长6640m，是宜(昌)万(州)铁路的重点控制性工程之一，设计为双线隧道，线间距30m。隧道通过区域内经过多个大小断层，排泄基准面有5个暗河系统。据物探资料显示，云雾山隧道深部岩溶发育，正常涌水量为45655m3/d，最大涌水量为171994m3/d，地下水极为丰富。工程设计在溶腔及岩溶水较大的衬砌地段采用了防水混凝土，共计长度2820m，混凝土约30525方。,一、工程概况,二、QC小组简介,理由一：顾客要求，二次衬砌混凝土表面不渗、不漏；理由二：指挥部要求，二次衬砌富水、溶腔段防水合格率达到95%；理由三：2、隧道区域内岩溶发育，涌水量大，二衬防水难度大。,因此我们QC小组选择了“提高富水岩溶隧道衬砌防水合格率”为课题进行活动。,三、选题理由,项目部前期施工的衬砌合格率统计，富水岩溶地区衬砌防水一次合格率只有86%。,四、目标确定,86%,95%,小组活动目标图,1、目标确定：小组活动目标衬砌防水合格率由86%提高到95%。,五、目标的可行性分析,1.目标可行性分析一,表5-1 衬砌防水合格率调查表,五、目标的可行性分析,由王建春、赵超对云雾山隧道DK244+255+669富水、溶腔段影响衬砌防水合格率因素展开了详细调查，共检查了414延米衬砌，有356延米合格（衬砌砼表面无滴水、无渗水），合格率为3、：356414=86%，影响因素及频次如下表。,表5-2 衬砌防水合格率影响因素调查表,1.目标可行性分析一,图5-1 影响因素排列图,根据上述调查表，作如下影响因素排列图，用排列图寻找主要问题。,由排列图可以看出，影响二衬防水合格率的主要问题是施工缝不密实，其累计频率达81.0%。,2、目标可行性分析二,(1)根据施工日志记录，2009年4月1日至4月15日施工的云雾山隧道富水、岩溶段衬砌，平均一次防水合格率为96%，因此我们认为下达的一次防水合格率95%的目标符合实际情况。(2)我们前期工程的一次防水合格率为86%，通过对现状的调查，发现施工缝不密实不合格占81.0%，如果把这个问题给解决4、了，我们的一次防水合格率就可以达到：（100%-86%）810%+86%=97.3%95%，超过了指挥部下达的指标，因此我们认为目标是可行的。,经过QC小组成员的认真调查分析，找出了影响施工缝不密实的末端原因，一一列举如下（鱼刺图）。,小组通过调查分析，对以上9个末端因素进行了要因确认。,六、原因分析,施工缝不密实,要因确认计划表,七、要因确认,小组成员对分析的末端因素进行了逐条确认，具体确认情况如下：,确认一：奖罚措施执行不严经小组成员赵梦晨、袁林查阅了项目部管理规章制度，项目部有作业人员岗位责任制、衬砌班组防水质量奖惩办法、砼施工机械设备保养制度，已分发到每个人，各项管理制度健全，并落实到5、人，并有奖罚台账。结论：奖罚措施执行不严不是要因。,确认二：设备保养不及时项目部浇注砼的机械设备使用时间较长，更换零件较频繁，但均在使用年限内，专业修理人员及时对常用机械设备进行维修、保养、检测，机械设备性能良好，未影响正常施工。由小组成员赵超、邓刚对近3个月机械设备故障率进行了统计。,结论：机械设备故障率低，设备保养不及时不是要因。,表7-1 机械设备在岗故障率,铁路规范要求，衬砌施工每批次细骨料粉尘含量小于0.3%。小组成员王博、张燕在拌合站骨料仓内现场抽检10个批次细骨料进行试验，结果见表7-2。,表7-2 细骨料粉尘含量试验统计表,结论：衬砌用机制砂粉尘含量均符合工艺标准要求，机制砂未6、清洗不是要因。,确认三：机制砂未清洗,由小组成员王博、李建铭对已施工的富水岩溶段衬砌标养试块进行抗水压试验，共试验10组，经过计算后，抗渗等级最低P8.6，最高P10.2，平均P9.4，符合抗渗等级必须达到P8的标准要求。,通过试验后，结论：砼防水等级达不到P8不是要因。,表7-3 砼防水等级统计表,确认四：砼防水等级达不到P8,隧道衬砌施工时，透水管应具备排水通道的功能，畅通无堵塞。2009年6月15日，由小组成员王建春、李来弟对DK245+020-+120富水段安装的透水管进行了检查，共检查20处环向及纵向透水管，发现安装的12处环、纵向透水管连接时错位，透水管内存在积水，拱部及边墙的岩溶7、水不能及时排到隧道两侧水沟内。,确认五：透水管搭接错位,结论：透水管安装时存在积水，不具备排水功能，透水管搭接错位是要因。,环纵向盲管不在同一横断面上,铁路施工规范规定，衬砌防水板焊缝施工检查采用“充气法”进行检验其密实度，在15min内气压损失率小于10%。由小组成员李建铭、赵超对DK245+020-+120段已施工防水板，共检查了10条焊缝，并用“充气法”进行了10条焊缝的漏气试验，见表7-3。,结论：通过现场试验，检查10条焊缝，不合格达9条，防水板环向搭接漏焊是要因。,表7-3 防水板漏气试验统计表,确认六：防水板环向搭接漏焊,确认七：初期支护表面外露钢筋头经赵超、李来弟现场检查查，初8、期支护表面有钢筋头外露，在衬砌前均已割掉，并用高标号砂浆抹平，凹凸量小于5cm，符合要求。处理方法见图7-1。,结论：初期支护表面外露钢筋头不是要因。,a切断 b盖帽 c切断 d用锤打 e砂浆素灰抹面,图7-1 初期支护面处理,确认八：衬砌前渗水量大 由于云雾山隧道属富水岩溶隧道，初期支护后允许渗水量小于3m3/m天的排量。由小组成员王建春、张燕对DK242+820-+930、DK243+010-+100、DK243+120-+190具有代表性的三段富水段渗水现场进行量测，采用桶量法、堰测法量测岩溶水，统计结果见表7-4。,表7-4 隧道渗水量统计表,结论：通过现场对富水段渗水量进行量测后，衬9、砌前初支表面渗水量均大于每延米每天3m3，衬砌前渗水量大是要因。,确认九：止水带定位有偏差由小组成员李来弟、赵超对DK24+316二次衬砌端头安装的止水带进行了检查，每个衬砌端头各检查9个点，其结果见表7-5。,结论：通过检查二次衬砌时现场安装的止水带，其横向偏差及纵向偏差均超出铁路规范要求，止水带定位有偏差是要因。,表7-5 止水带安装检查表,从要因确认表中看出，影响富水隧道衬砌施工缝不密实的主要原因是：,1、透水管搭接错位2、防水板环向接缝漏焊3、衬砌前渗水量大 4、止水带定位有偏差,八、制定对策,表8-1 对 策 表,实施一,纵向盲管砼台阶定位，环纵横向盲管畅通,隧道排水设计为环向50m10、m盲管，纵向100mm盲管，用三通连接后，将岩溶水引排至横向排水孔。由于隧道较长，加之纵向盲管柔性大，定位达不到要求，环纵向盲管不再同一断面上。经过小组成员进行讨论研究后，确定按以下方法实施：1、按设计坡度在水沟一侧(矮边墙处)浇注纵向盲管定位台阶，高30cm，将100mm纵向盲管预埋其中，并预留50、100两个接口。2、富水岩溶段段衬砌环向盲管按5m设置一环，每个断面设置挂点由原来7个增至11个，挂点间距不小于2m，并与纵向盲管连接畅通。3、横向排水管、环向盲管与预留的两个接口相连，交汇处设挂点，并在同一个断面上，形成一个完整的排水系统，排水畅通。,九、对策实施,效果一,由李建铭、赵超DK211、44+430-+457（36m）段安装的纵向盲管进行了现场检查，共7处，环纵横向盲管连接牢固、形成了完整的排水体系，且盲管内无积水,分目标实现。,图9-1 实施前盲管连接图,图9-2 实施后盲管连接图,实施二,防水板错开搭接，焊缝焊接牢固,防水板的施工质量直接关系到衬砌防水的质量，首先检查断面无钢筋头及平整度。铺设时自下向上，松紧适度。防水板之间的搭接采用双焊缝、调温、调速热楔式功能的自动爬行式热合机热熔焊接，细部处理或修补采用手持焊枪，单条焊缝的焊接宽度不应小于15mm，焊缝严密，不得焊焦焊穿。,防水板搭接示意图(左图),效果二,由王建春、赵超对DK244+460-+482.5段防水板焊缝，12、共检查10个接缝，目测无破损、无假焊、无漏焊外，还进行了充气试验，当充气压力达到2.5Mpa时，15分钟内压力损失均小于10%，合格率达到了100%，分目标得以实现。,表9-1 防水板焊缝充气检查表,实施三,衬砌前将岩溶水封堵、引排,由于隧道内地质复杂，岩溶、裂隙节理发育，岩溶水丰富。衬砌前渗水量仍达不到排放标准。采取“以堵为主，限量排放”的原则进行处理，以保护环境。对大面积渗漏或水量较大处，进行岩面注浆，或采用小导管沿隧道周边环形注浆。,表9-2 经试验后确定的注浆参数,a、根据对不同围岩级别进行注浆试验，确定注浆参数，详见表9-2。,c、注浆顺序为水量较大处，从涌水点四周由远到近，沿隧道轴13、线由低到高、由上往下、由少水处到多水处钻注；在多水地段，应先两头向中间钻注。对成股下流的水的处理，插排水管引流，顺水路（节理、裂隙）扣排水半管或线形排水板，将水引到隧底水沟或纵向排水管；待受喷面上无流淌水后再喷混凝土加固。,b、布孔在出水点周边，钻孔要密，孔深宜浅，尽量采用2序孔或三序孔，详见表9-3。,表9-3 注浆布控参数表,效果三,由赵梦晨、李来弟对DK244+420474（54m）段衬砌前出水量进行了统计,共有5处渗水，采用桶量法、堰测法进行量测，出水量均满足设计要求，分目标实现。,表9-2 衬砌前出水量统计,实施四,止水带用模型加工,施工缝凿毛处理,经现场调查，由于外贴式橡胶止水带太14、柔，镀锌钢板止水带太硬，现场施工很难达到要求。经我QC成员现场分析、讨论后决定:1、在洞外加工房按照隧道衬砌轮廓线加工止水带模型；2、钢板止水带分成三段；3、橡胶、钢板止水带由技术人员现场测点放样，用红油漆画出其安装位置，对于钢板止水带，将三段在焊接点焊接密实、牢固即可。,焊接点,图9-3 止水带精确定位,为增强衬砌端头施工缝粘帖密实，在砼强度达到1.5Mpa时，将端头砼用攒子凿毛,清除浮粒和杂物，用水冲洗干净，保持湿润，再铺上一层厚2530mm的11水泥砂浆或涂刷混凝土界面处理剂并及时浇筑混凝土,并在止水带背后设置50mm盲管一根，将水引到边墙泄水孔内。,图9-4 衬砌端头处理措施,效果四,15、由王建春、袁林对DK244+460、+469、+478、+487处端头止水带安装进行了检查，分别抽取了11个点，测量后统计结果见表9-3，止水带定位横向、纵向偏差均满足规范要求，分目标实现。,表9-3 止水带安装尺寸检查表,精确定位后的钢板止水带,十、效果检查效果一：质量效益,通过我们QC小组的努力,达到了所确定的目标，由小组组长赵梦晨对DK245+140DK245+490富水溶腔段，共施工了350延米衬砌进行了现场检查，339延米衬砌无渗水、无湿渍,合格率达到了：339350=96.9%。,图10-1 效果对比柱状图,对策前 小组目标 对策后,表10-1 衬砌防水亏合格率统计表,DK244+16、526富水溶腔,DK243+603拱顶管道流,DK243+345大面积渗水,溶腔段衬砌后无滴水、无渗水,效果二：经济效益,1、岩溶隧道衬砌防水一次性合格率提高了10.9%，节约了渗漏水整治费用。（1）节约人工费用：80元/人天45天12人=4.32万元。（2）节约机使费用：租赁机械3.5万元/月1.5月=5.25万元。（3）节约材料费用：150元/延米1625延米=24.4万元。2、节约电费：35000度1.2元/度=0.42元。3、咨询、会议、出差、小组活动费用：共计0.6万元。以上共计节约费用：4.32+5.25+24.4+0.42-0.6=33.79万元。,效果三：社会效益,荣获中华中工17、会“火车头”奖杯,由铁道部中华总工会为我项目部颁发了火车头奖杯及证书，荣获铁道部工管中心本年度优胜单位称号。,右下：介绍施工经验及方法,左上：检查观摩团领导合影,由建设指挥部组织观摩团在云雾山隧道观摩学习，交流衬砌防、排水经验。,1、根据QC小组活动成果，我们编制了富水岩溶隧道衬砌防水施工技术作业指导书，编号：QBYJ-W-0206，经指挥部批准。,十、巩固措施,2、我们编写的作业指导书在云雾山隧道出口“+617”富水溶腔衬砌施工中得到应用，富水溶腔段DK245+604-+979段长375m，共施工50组衬砌，有48组衬砌无渗水、滴水，合格率达到96%。,十一、总结,1、专业技术：经过QC小组18、成员的共同努力，我们成功的解决了富水岩溶隧道的衬砌防水问题，能够成功将新工艺、新标准、新材料运用到实践中，使我们的冉蓉隧道衬砌施工技术水平又上一个新的台阶。2、管理方面：通过岩溶隧道衬砌施工，使我们现场作业人员施工更加规范化、标准化。3、综合方面：经过小组成员近五个多月的不懈努力，岩溶富水衬砌隧道防水合格率提高到96.9%。我QC小组从中又一次得到了锻炼，大家在这次活动中，不仅增强了攻克难关的自信心，提高了解决问题的能力，而且还加强了集体的团队协作精神。,十一、总结,图11-1 自我评价雷达图,表11-1 自我评价,云雾山隧道整体道床（无砟轨道）即将施工，如何提高测量精度是摆在我们QC小组面前新的课题。为了确保隧道整体道床的施工精度，我们下一个QC课题是“提高整体道床测量精度”，使我们QC活动继续延续，再创佳绩。,十二、下一步打算,成果发布完毕 谢谢大家！,