隧道初期支護噴射混凝土回彈量控制研究

卓貴波

（重慶市園林建筑工程（集團）股份有限公司　重慶　401122）

隧道初期支護噴射混凝土回彈量控制研究

卓貴波

（重慶市園林建筑工程（集團）股份有限公司重慶401122）

本文結合作者在中鐵十二局集團渝利鐵路項目經理部玉峰山隧道施工中開展的QC小組活動，通過對噴射混凝土回彈量的現狀調查并制定合理的QC小組活動目標，對影響噴射混凝土回彈量原因分析-要因確認-制定對策-實施對策，恰當使用工具方法，達到了降低隧道初期支護噴射混凝土回彈量的目的。

隧道；初期支護；噴射混凝土；回彈量；控制

1　前言

由于噴射混凝土在隧道施工過程中對安全、質量、進度等方面影響較大，成本上也占有較大比重，而回彈量是噴射混凝土最關鍵因素之一。噴射混凝土施工工藝雖然相對成熟和完善，但影響噴射混凝土回彈量因素較多，控制比較困難。

2　玉峰山隧道工程概況

隧道全長3222km，中心里程為DK17+535，起點里程為DK15+924，終點里程為DK19+146，我項目部負責隧道進口到中心里程段（DK15+924～DK17+535）的施工，玉峰山隧道設計雙線時速200km/h有砟鐵路隧道，屬低山地貌，地形起伏較大，相對高差約15～340m，植被發育。地質條件比較復雜，地表為粉質黏土、碎石土、塊石土，基巖為須家河組砂巖夾頁巖，泥巖及煤層線。地下水較為發育，預測隧道最大涌水量為12406m3/d，地下水以基巖裂隙水為主，主要賦存在砂巖中，在化學侵蝕環境屬硫酸鹽及酸性H2侵蝕。

我項目部負責施工工程量：Ⅴ級圍巖80m，Ⅳ級圍巖142m，Ⅲ級圍巖1389m；C25噴射混凝土。

3　現狀調查

QC小組派專人深入施工現場，對噴射混凝土作業工序進行旁站，隨機抽取3個循環作業實際數據，分別對拱部和邊墻噴射混凝土實際消耗量和設計量進行了對比，通過計算得出實際回彈量。

4　活動目標

降低噴射混凝土回彈量，滿足：拱部≤25%，邊墻≤15%。

保證噴射混凝土強度、厚度符合設計要求。

5　原因分析

本QC小組成員經過認真討論和研究、從人、材、機、法、環五個方面及時分析出影響初支噴射混凝土回彈量的原因詳見圖1。

6　要因確認

6.1要因確認一：未進行專業培訓

【確認方法】對施工班組人員進行考核。

【標準】考核優良率=100%。

【實測】經統計，隧道施工噴錨班組人員共計12人，對其進行崗位考核。

根據考核情況，崗位考核優良率是66.6%，未達到標準100%的要求。

【結論】未進行專業培訓是要因。

圖1　噴射混凝土回彈量因果圖

6.2要因確認二：獎罰制度不完善

【確認方法】QC小組成員召開集體討論會議，對現行管理制度進行討論。

【標準】作業人員100%認同。

【實測】經過對獎罰制度進行討論，對作業人員進行問卷調查，結果均顯示現行管理制度是健全的，有完善的獎罰制度。

【結論】獎罰制度不完善不是要因。

6.3要因確認三：找頂、找幫不徹底

【確認方法】現場調查。

【標準】噴射過程中無掉塊塌方現象。

【實測】專人跟蹤10個循環噴射混凝土作業過程，有3次在噴射過程中局部掉塊，1次在噴射過程中較大坍塌。

【結論】找頂、找幫不徹底是要因。

6.4要因確認四：裂隙滲水未作引排處理

【確認方法】現場調查。

【標準】有水地段噴射無掉塊。

【實測】專人跟蹤10個裂隙水循環噴射混凝土作業過程，每循環有水處均已作引排處理。

【結論】裂隙滲水未作引排處理不是要因。

6.5要因確認五：拌合計量不精確

【確認方法】現場調查。

【標準】原材料稱量偏差值均符合規范要求。

【實測】隨機抽取3盤拌合料進行復稱，得到如下實測偏差值，滿足規范要求。

【結論】拌合計量不精確不是要因。

6.6要因確認六：未按施工配合比配料

【確認方法】查看施工配合比，檢查材料計量資料。【標準】嚴格按照施工配合比配料。

【實測】經過現場調查，均按施工配合比拌合。

【結論】未按施工配合比配料不是要因。

6.7要因確認七：骨料級配及潔凈度

【確認方法】現場調查。

【標準】級配連續，粗骨料含泥量小于1%，細骨料含泥量小于3%。

【實測】通過現場取樣試驗檢驗粗細骨料，測得到如下數值。

【結論】骨料級配及潔凈度是要因。

6.8要因確認八：機械設備老化

【確認方法】現場調查。

【標準】設備質量合格率100%。

【實測】對現場3臺噴錨設備、3臺LWJ-20/7型電動空壓機、1套噴錨料自動計量拌合設備進行檢測，檢測結果全為優良。

【結論】機械設備老化不是要因。

6.9要因確認九：一次噴射厚度太薄

【確認方法】現場調查。

【標準】拱部為50～100mm，邊墻為70～150mm。【實測】對現場10個循環進行現場檢測。

【結論】一次噴射厚度太薄是要因。

6.10要因確認十：噴射距離、角度不合理

【確認方法】現場調查。

【標準】操作人員噴射角度和距離符合規范要求。

【實測】通過對現場操作人員實地檢查，操作人員噴射角度和距離均符合規范要求。

【結論】噴射距離、角度不合理不是要因。

6.11確定四個主要原因

①未進行專業培訓。②找頂、找幫不徹底。③骨料級配及潔凈度。④一次噴射厚度太薄。

7　實施對策

7.1對策實施一：員工再培訓

制定培訓計劃、培訓課程：參考相關施工規范、驗收標準及我公司在同類工程中的施工實踐經驗，使培訓教材內容充實、可操作性強，從理論知識、技能操作對施工人員進行強化培訓。

結論：考核優良率達到100%，達到了對策目標。

7.2對策實施二：專人徹底找頂找幫

（1）項目部建立健全隧道施工安全、質量責任制度；施工隊伍嚴格貫徹落實。

（2）爆破作業由爆破員負責，優化爆破方案，調整爆破參數，改善爆破效果。

（3）爆破作業后，人工配合挖掘機進行找頂找幫，徹底清理松動巖石，由現場技術人員進行檢查驗收；驗收合格后，初噴混凝土4cm，然后進行錨桿、鋼架、網片等施工；最后復噴混凝土施工。

結論：噴射過程中無掉塊坍塌現象，達到了對策目標。

7.3對策實施三：調整骨料級配、清洗骨料

（1）嚴格原材料進場驗收制度，確保所有進場原材料合格。

（2）項目部試驗室對已進場原材料（骨料）進行現場取樣，對其進行骨料級配試驗和含泥量試驗，出具合格試驗報告。

（3）試驗不合格材料堅決不能用于施工。

（4）使用檢驗合格的骨料前，需對其進行進一步清洗，確保含泥量符合規范要求。

結論：級配連續，粗骨料含泥量小于1%，細骨料含泥量小于3%，達到了對策目標。

7.4對策實施四：嚴格按規范要求厚度噴射

（1）組織現場技術管理人員學習施工規范和驗收標準，對作業人員強調噴層厚度對噴射效果的重要性，嚴格要求工人按施工規范和驗收標準要求施工。

（2）對噴射全過程旁站，時常檢查噴射厚度，如發現不符合要求，立即責令整改。

結論：噴射厚度100%滿足：拱部50～100mm，邊墻70～ 150mm，達到了對策目標。

8　效果檢查

（1）項目部組織了相關部門對隧道噴射混凝土施工進行驗收、統計。

（2）噴射混凝土實際消耗量大幅度減少，就一個噴射循環而言，活動后的噴射混凝土消耗數量較活動前節約：每循環經濟效益（2.5m）：=[12×（39.4%-17.1%）+6×（31.6%-9.4%）]×380=1523.04元。

9　總結

通過本次QC小組的攻關活動，我們有效降低了隧道初支噴射混凝土回彈量，較大程度縮短了噴射時間，為企業創造了豐厚的經濟效益；提高了隧道施工整體質量、安全、進度指標；同時也為隧道施工總結了相關經驗，取得了良好的社會效益。《降低隧道初支噴射混凝土回彈量》QC成果材料獲中鐵十二局集團有限公司2010年度優秀質量管理小組成果獎（即一等獎），獲鐵道部2011年度優秀質量管理小組成果獎（即一等獎）。渝利鐵路玉峰山隧道獲中鐵十二局2011年度優質工程獎。

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U454

A

1673-0038（2015）23-0276-02

2015-5-22

卓貴波（1982-），男，本科，主要從事工程管理工作。