1、1提高提高顶管穿墙出洞一次合格率顶管穿墙出洞一次合格率绍兴“土井头”地块电力电缆隧道工程QC小组一、工程概况“土井头”地块电力电缆隧道工程位于绍兴市越城区绍甘公路以东、大环河以南、香炉峰以西、永胜路以北的浙江省会稽山旅游度假区内。地下管廊沿线总长约672m，南起永胜路旁的山坡上，沿途穿越禹陵江、大禹陵景区内景观湖、景观岛及景区内道路等，北至大禹陵景区里的绿化带。北段穿越禹陵河及河流部分采用顶管法施工，采用内径3.0m的预制钢筋混凝土管顶进，顶管长度362m，顶管两端设接收井及工作井。本工程顶管施工需穿越禹陵江、大禹陵景区内景观湖、景观岛及景区内道路等。顶管顶标高为-4.355m，埋深10m左右2、。禹陵江常水位标高4.09m，河床最低处底标高为1.8m，景区内景观湖常水位标高为4.69m，湖床最低处底标高为2.5m。根据土层成因不同及物理力学性质差异，勘探深度内可分为7个土层，其中2、9、10层细分2个亚层，5、7、8层缺失，顶管位于6层土中及少量位于9-1层土中，该土层渗透性大，较易坍塌。地层分布由上至下依次为：1杂填土、2-1粉质粘土、2-2粉质粘土、3淤泥质粉质粘土、4粉质粘土、6含粘性土角砾、9-1混砾砂粉质粘土、9-2粉质粘土、10-1强风化凝灰岩、10-2中等风化凝灰岩。通过对影响顶管穿墙出洞一次合格率的因素进行调查分析，QC小组针对该问题遵循PDCA循环，持续改进施工中遇3、到的问题，不断进行质量改进和创新，显著提高顶管出洞的一次合格率。二、小组概况表1 QC小组成员表小组名称绍兴“土井头”地块电力电缆隧道工程QC小组课题名称提高顶管穿墙出洞一次合格率所在部门“土井头”地块电力电缆隧道工程项目部小组接受TQC教育情况72小时注册日期2015年4月1日小组注册号ZJBT2015002课题类型现场型课题注册号ZJBT2015QC02活动日期2015年4月至2015年6月活动次数12次姓名性别职称组内职务组内分工男工程师QC专职指导活动指导女工程师组长活动的组织，全面协调组内各项工作男工程师副组长协调组内各项工作女助理工程师组员根据现场获得的数据进行分析、整理男助理工程4、师组员主要负责对材料、机具、现场条件的检查男助理工程师组员主要负责现场施工的巡视和检查，落实奖罚制度男助理工程师组员工地的安全管理女助理工程师组员资料的收集、整理制表人：徐晓源制表时间：2015.3.262三、小组活动计划QC小组活动按以下流程：计计划划阶阶段段（Plan）选择课题现状调查设定目标分析原因要因确认制定对策执执行行阶阶段段（Do）对策实施检查阶检查阶段段（Check）检查效果是否达标处处理理阶阶段段（Action）制定措施总结和今后打算图1 活动流程图（制图人：潘攀，制图日期：2015.4.2）表2 QC小组活动计划表时间：2015年4月2015年6月4月5月6月实施项目上旬中旬5、下旬上旬中旬下旬上旬中旬下旬选择课题现状调查目标确定原因分析要因确定制定对策实施对策效果检查巩固措施制表人：潘攀制表日期：2015.3.26四、选择理由QC小组根据顶管施工难点收集了可供选择的三个课题，通过小组全体成员评价，最后选定“提高顶管穿墙出洞施工一次合格率”作为小组活动的课题，见表3。表3 课题评价 评价项目可选课题迫切性重要性预期效果可实施性推广性综合评价选择1.提高顶管穿墙出洞施工一次合格率7766733选定2.提高曲线管道顶进施工精度6565527不选3.提高顶管顶进施工效率4655525不选注：每项满分为7分。制表人：王静安制表日期：2015.4.63选择“提高顶管穿墙出洞一次6、合格率”作为小组活动课题的主要理由如下：1.本公司在以往顶管施工时顶管机头出洞及管节顶进过程中，遇到洞口出现渗漏现象，以及顶管机头出洞下沉量过大等一次合格率差的问题，给工程建设带来安全隐患，增加后续处理费用，影响工程进度延误工期。2.通过开展该课题，可以发现顶管穿墙出洞施工中的问题，并采取措施解决这些问题，显著提高顶管穿墙出洞的一次合格率。3.配合公司技术人才的发展规划，提高施工一线技术人员的协作解决实际工程问题的能力，增强工作的积极性和主动性，为公司的发展储备高水平的技术人才。五、现状调查为了提高本工程的顶管穿墙出洞施工一次合格率，QC小组针对本公司已完工工程的顶管施工过程存在的问题，以及本7、工程已经施工的两个顶管出洞施工中的问题，通过筛选、汇总，并与材料、工程、技术部反复磋商、分析，最终得出顶管穿墙出洞施工的主要问题。表4给出了顶管穿墙出洞施工的质量检查结果，在12个工作井中，发生洞口浆液渗漏的为50%，顶管机头出洞发生下沉现象的为33%，顶管顶进穿墙过程中位置发生偏差的为17%。在调查所得的12个不合格处，表5给出了影响顶管穿墙出洞施工质量的主要因素的频率分布，其中洞口浆液渗漏和顶管机头出洞下沉的累计频率达83.3%。表4 顶管穿墙出洞施工一次合格率检查表 检查项目顶管工作井洞口浆液渗漏顶管机头出洞下沉顶管位置偏差顶管旋转其它1#工作井2#工作井3#工作井甲项目4#工作井1#工8、作井2#工作井乙项目3#工作井1#工作井2#工作井丙项目3#工作井1#工作井本工程2#工作井不合格 合计64111注：表示不合格，表示合格4制表人：陈雁飞制表日期：2015.4.10表5 影响顶管穿墙出洞施工一次合格率问题调查表序号不合格项目频数累计频数累计频率（）1洞口浆液渗漏6646.2%2顶管机头出洞下沉41076.9%3顶管位置偏差11184.6%4顶管旋转11292.3%5其它113100%制表人：陈雁飞制表日期：2015.4.10根据影响顶管穿墙出洞施工一次合格率调查表做出排列图，如图2所示：图2 影响顶管穿墙出洞施工一次合格率排列图（制图人：陈雁飞，制图日期：2015.4.10）9、因此，影响顶管穿墙出洞施工质量的主要原因是洞口浆液渗漏和顶管机头出洞下沉，合计占顶管穿墙出洞施工不合格总数的76.9%。5六、设定目标根据调查结果及业主、监理和质量监督机构的验收情况，目前一次验收合格率为：（47/60）100=78.3%。经小组全体讨论，如果将最大问题解决90，将次要问题解决90%，顶管穿墙出洞施工合格率78.3(1-78.3)46.290%+(1-78.3)30.7%90%=93.3%，达到小组设定的90目标是可行的，因此确定本小组活动目标：将将顶顶管穿管穿墙墙出洞施工出洞施工质质量合格率从量合格率从78.3提高到提高到90，如，如图图3所示。所示。图3 本小组活动目标图（10、制图人：徐晓源，制图日期：2015.4.13）七、原因分析QC小组全体人员开会进行讨论，利用头脑风暴法，对出现在顶管穿墙出洞施工过程中的原因进行详细分析，并通过对施工现场的材料规格、施工工艺、工人责任心、施工机械等几个方面进行调查，整理出如下关联图，如图4所示。现状目标78.3%90%6洞口渗漏洞口止水差沉井洞口后水泥土抗渗差触变泥浆压力过大岗前培训 不到位工人操作没有经验施工工艺选择不当交底不充分施工工序 不合适止水结构 不合理止水材料 不合格压力表不准 机具保养维修不及时高压旋喷水泥土质量差水泥质量 不合格水灰比不符合设计要求旋喷施工参数有问题顶管机头下沉机头出洞速度过快机头悬垂 距离长 11、材料进场检验不严格 材料进场检验不严格导轨未延伸至穿墙管内图4 顶管穿墙出洞施工质量隐患分析关联图（制图人：陈雁飞，制图日期：2015.4.25）八、要因确认从分析图中可以看出，顶管穿墙出洞施工质量缺陷的末端因素共有9项，制定了要因确认计划表，如表6所示，并根据检查情况进行了要因确认。表6 要因计划表序号末端因素确认内容确认方法确认标准责任人完成时间1止水结构不合理确定止水构造对洞口渗漏的影响现场观察浆液渗漏量达到0.05m3/h吴子淼2015.4.202材料进场检验不严格确定止水、水泥等材料各项性能指标现场进行实验以实验报告为准吴子淼2015.4.203机具保养维修不及时确定机具有无故障，管12、道是否堵塞现场对机具设备管道进行检查机具设备符合正常施工状态吴子淼2015.4.264旋喷施工参数有问题确定旋喷施工参数对水泥土的影响现场检查所形成水泥土的范围、强度等达到止水抗渗设计要求吴子淼2015.4.285顶管机头部出洞速度过慢确定机头出洞速度现场观测速度满足规范要求吴子淼2015.5.46导轨未延伸至穿墙管内确定机头出洞悬垂长度现场测量悬垂长度确保机头下沉量不超过3mm吴子淼2015.4.307岗前培训不到位调查施工岗前培训开展情况结合现场了解情况基本操作技合格周小平2015.5.108技术交底落实不到位全体人员培训情况检查技术交底情况技术交底完成率100周小平2015.5.10制表13、人：徐晓源制表日期：2015.5.12小组根据上表进行分析：1、在所、在所调查调查的的顶顶管出洞施工采用的止水管出洞施工采用的止水结结构中，构中，顶顶管出洞止水采用的均是板式橡胶止水板，管出洞止水采用的均是板式橡胶止水板，顶顶管在承管在承压压水地水地层层中中顶进顶进的的过过程中，并在触程中，并在触变变泥泥浆压浆压力的作用下，持力的作用下，持续续不断有不断有浆浆液液渗渗漏出，漏漏出，漏浆浆速度速度较较慢，但慢，但渗渗漏量超漏量超过过控制控制标标准，影响沉井内施工准，影响沉井内施工环环境，并影响管道安全。因此，止水境，并影响管道安全。因此，止水结结构不合构不合理确定理确定为为主因之一。主因之一。714、2、对所使用的板式橡胶止水板的延性、弹塑性、强度等进行室内试验，结果表明各项指标符合要求，此外，板式橡胶在施工压力下的气密、水密性试验的结果亦符合要求；洞口后土层中抗渗的旋喷水泥土所使用的水泥等材料均由正规厂家供货，并有产品规格及合格说明，材料进场后进行抽样检查，相关指标亦达到厂家标定值，因此水泥质量不合格不是主因。因此，材料进场检验不严格不是主因。3、顶管顶进系统在施工前均做好组装调试，油压顶进系统、泥浆减阻系统及相关配套设施均检查无误后才开始顶进施工，施工完毕后进行维护保养，因此机具设备在施工过程中处于较好状态，机具保养维修不及时不是主因。4、旋喷施工是在沉井下沉到位后进行的，对洞口所在深15、度上下1m范围内高压旋喷形成水泥土，水泥浆的水灰比、喷射压力、提升次数等施工参数通过相同地层试喷确定，并通过顶管出洞后的采样试验确定所形成的水泥土达到要求，因此旋喷施工参数有问题不是主因。5、顶管机头穿墙出洞的速度对于控制顶管机头部下沉较重要，为降低顶管机头部悬臂时间，需要控制顶进速度，在施工过程中严格按照规范要求控制顶进速度，在相同地层中相同顶进速度下，大部分均为出现头部下沉现象，这说明头部下沉现象是另有原因的，因此顶管机头部出洞速度过慢不是主因。6、顶顶管机管机头头部在部在顶进顶进出洞出洞过过程中，均由程中，均由轨轨道支承，而在沉井道支承，而在沉井预预留穿留穿墙墙管上并未管上并未设设置置轨16、轨道支承道支承，从而机，从而机头头在通在通过时处过时处于于悬悬臂状臂状态态，导导致机致机头头出出现较为现较为明明显显的下沉的下沉现现象，因此象，因此导轨导轨未延伸至穿未延伸至穿墙墙管内是主因之一。管内是主因之一。7、对顶管施工班组进行了相关技能培训，并进行考核，成员11人均在80分以上，考核成绩均为合格，说明工人操作知识掌握较好，熟知各项操作技能，因此岗前培训不到位不是主因。8、技术交底在顶管施工前均能落实，查有交底记录，对工人考核的情况也说明了交底较好，因此技术交底落实不到位不是主因。综上分析，造成顶管穿墙出洞施工质量一次合格率低的主要原因为：1、止水、止水结结构不合理；构不合理；2、导轨导17、轨未延伸至穿未延伸至穿墙墙管内。管内。九、对策制定表7 对策评价选择表评价序号要因对策有效性可实施性经济性可靠性综合得分选定方案1、重新设计洞口止水结构181止水结构不合理2、对原有洞口止水结构精细化施工61、在顶进过程中对顶管机头采取有效支承202导轨未延伸至穿墙管内2、采用机头较长的顶管机13注：5分 3分 1分制表人：徐晓源制表日期：2015.5.13表8 按照5W1H原则制定对策表对策表序号要因对策目标采取措施地点负责人完成时间81、采取橡胶板和盘根双重止水结构1止水结构不合理重新设计洞口止水结构降低顶管机头出洞时及顶管顶进过程中的渗漏量2、洞口后土层中高压旋喷形成水泥土施工现场王静安18、2015.5.181、穿墙管上等间距设置定心环2导轨未延伸至穿墙管内在顶进过程中对顶管机头采取有效支承减小顶管机头出洞过程中的下沉量2、将顶管顶进轨道延伸至穿墙管上施工现场潘攀2015.5.23制表人：徐晓源制表日期：2015.5.27十、对策实施实实施施对对策一策一:采用橡胶板和采用橡胶板和盘盘根双重止水根双重止水结结构构在沉井下沉施工时，穿墙管的外侧通过预埋螺栓及压板将橡胶板固定，使之随沉井一起下沉。沉井下沉到位后，去除穿墙管内的封填料，在穿墙管的内侧设置盘根止水，如图56所示。如此在顶管顶进过程中形成内侧盘根止水、外侧橡胶板止水的双重止水结构，能够显著降低浆液等的渗漏量。实实施施对对策二19、：洞口后土策二：洞口后土层层中高中高压压旋旋喷喷形成水泥土形成水泥土在沉井下沉到位后，洞口后土层中通过高压旋喷注浆搅拌形成不透水的水泥土，并通过在穿墙管内封填料中埋设的注浆管局部加强注浆，确保洞口后土体的抗渗能力，同时水泥土也确保顶管出洞时的稳定，防止过大的变位导致后续的纠偏作业。实实施施对对策三：穿策三：穿墙墙管上等管上等间间距距设设置定心置定心环环沿穿墙管内壁环向布设定心挡环（图6），定心环内径比顶管外径大10mm，保证顶管定位的同时能够顺利通过。实实施施对对策四：将策四：将顶顶管管顶进轨顶进轨道延伸至穿道延伸至穿墙墙管上管上将沉井底板上设置的顶管推进轨道延伸至穿墙管内，如图6中的穿墙管内20、导轨，使原本处于悬臂状态的顶管机头有可靠的支承，降低顶管机头的下沉量。9沉井沉井底板导轨沉井主顶油缸环形顶铁顶管机头旋喷水泥土钢后靠洞口止水结构图5 是顶管穿墙出洞施工示意图（制图人：王静安，制图日期：2015.6.5）98导轨沉井预埋螺栓环形橡胶板穿墙管内导轨穿墙管挡环 盘根轧兰旋喷水泥土顶管机头图6 是顶管穿墙出洞止水结构示意图（制图人：潘攀，制图日期：2015.6.10）十一、效果检验经过我们QC小组的活动，在项目经理部全体员工的大力协作下，针对问题所采取的措施得当，解决了顶管穿墙出洞施工质量缺陷因素，对后续3个工作井中顶管穿墙出洞一次合格率的检查结果如表9所示，一次合格率为14/15=21、93.3%，施工技术要求实现良好，满足相关施工规范要求，使顶管穿墙出洞一次合格率达到规定要求，超额实现了预定目标。表9 对策实施后顶管穿墙出洞施工一次合格率检查表 检查项目顶管工作井洞口浆液渗漏顶管机头出洞下沉顶管位置偏差顶管旋转其它1#工作井2#工作井3#工作井不合格 合计0010010注：表示不合格，表示合格制表人：陈雁飞制表日期：2015.6.12十二、巩固措施1、认真整理本次QC活动的有关技术资料，已将本次QC的主要内容纳入施工总结，并将总结内容编制成作业指导书，以便在以后的工程当中灵活应用。2、建立定期对施工人员的培训制度，针对相应工序和工艺知识进行培训。3、将施工中需要的质量要求标22、准化，确保施工过程的标准化，减少资源的浪费和不合理使用。十三、总结及下一步打算本QC小组活动提供了组员之间相互学习的机会和气氛，提高了顶管穿墙出洞施工质量，对提高员工质量意识起到了较大的促进作用。在公司以后类似的结构施工中将大力推广应用，以提升企业良好的社会效益和经济效益。对提高员工质量活动自我评价打分如表10所示。表10 小组活动自我评价打分表自我评价（总分5分）项目活动前（分）活动后（分）团队精神44.5质量意识34QC知识34.5进取精神35改进意识3.54工作热情干劲3.55制表人：徐晓源制表日期：2015.6.27团队精神质量意识知识进取精神改进意识工作热情干劲012345图7 自我23、评价雷达图（制图人：徐晓源，制图日期：2015.6.27）从雷达图可以看出：小组团队精神一直保持稳步提高，体现了持续发展的良好状态。在进取精神方面有明显提高。在质量意识、QC知识、改进意识和工作热情上比活动前有所进步。但在改进意识上进步不是很明显，说明小组在这方面还有差距，今后应在大胆改进上有所突破。成立QC小组，有计划地开展QC活动，提高工程质量是QC小组所有参与者的共同目标，且全体成员的行为之间相互依存、相互影响，并能很好地合作以追求集体成功的人的组合。而QC小组的精神是小组成员为了小组的利益于目标而相互合作、尽心尽力的意愿与作风。小组精神表现为成员对团队的强烈归属感，以QC小组成功为骄傲，为QC小组困境而忧虑；成员之间互敬互容，竭诚合作，彼此促进；对团队失误积极主动，尽职尽责，充满活力与热情。