盾構機再制造監理過程質量控制探討

劉 帆

（中鐵隧道局集團有限公司 設備分公司，河南 洛陽 471000）

我國城市化建設步伐日益加快，為緩解城市交通壓力，各大城市紛紛開始加大地鐵建設規模，盾構作為隧道建設的主要設備，在城市地鐵建設中得到了廣泛的應用，從而使得我國盾構設備儲量逐漸增多，為響應國家可持續發展的號召，盾構再制造行業應運而生。

盾構再制造過程涉及系統部件的拆檢、清理、維修及改造等內容，相比新機制造，盾構再制造過程技術要求及工作難度更高，在盾構再制造過程中實行監理制可以更好地對盾構再制造過程的質量進行管控，切實有效的提高設備再制造質量。

筆者參與過多臺盾構再制造監理工作，現以南昌軌道交通4 號線一期工程中的一臺再制造設備為例，詳細介紹盾構再制造監理過程中的質量監控情況，并對監理過程中出現的問題及解決措施進行分析匯總，為其他盾構再制造同行遇到類似問題時提供借鑒和參考。

1 再制造設備簡介

中鐵38 號盾構開挖直徑?6 280mm，刀盤轉 速0～3r/min，最大推進速度80mm/min，最大推力3 700t，整機總長80m，總重約500t，適用管片規格（外徑×內徑×寬度）為?6000mm×?5400mm×1200mm，最大設計壓力5bar。設備于2013 年4 月新機開始投入使用，在本次再制造前共計完成4 項目7 區間的掘進施工任務，單臺累計掘進里程9 911m，基本已達到盾構設計使用壽命（10km）。

2 再制造監理質量管控過程

2.1 系統部件再制造過程質量監控

2.1.1 結構件再制造過程質量監控

中鐵38 號盾構結構件再制造主要指刀盤、盾體、驅動箱、螺機、管片拼裝機、后配套拖車等結構件的再制造，其質量監控的主要內容有如下。

1)檢查結構件表面清潔情況，要求結構件噴漆表面不能存在油污或渣土等污染物。重點關注驅動箱的清潔度，不允許表面存在油污、銹蝕、鐵屑等雜質，驅動箱清理完成后，要求再制造單位對驅動箱表面涂抹防銹油并包裝防護。

2)對結構件關鍵尺寸（刀盤圓度、盾體圓柱度、螺機筒節壁厚等）進行檢測，要求再制造單位對變形及磨損嚴重處進行校正修復，確保結構件各關鍵尺寸測量值滿足盾構施工使用要求。

3)向委托方建議，要求再制造單位按設計圖紙要求對刀盤、盾體、螺機及拼裝機結構件主要焊縫進行探傷檢測，對探傷不合格處進行修復后重新進行探傷至合格。

4)要求再制造單位按圖紙設計要求對刀盤、盾體等結構件管路進行保壓測試，測試結果需滿足設計圖紙要求。

5)結構件表面涂裝前，檢查表面清潔情況，對凹坑、點蝕、焊疤部位要求進行補焊打磨處理。

2.1.2 委外檢修件質量監控

中鐵38 號盾構再制造過程中，針對主軸承、人艙、拼裝機回轉軸承、推進油缸、液壓泵及閥塊、螺機軸等關鍵部件，由再制造單位委托外協專業廠家進行拆檢、修復，委外件再制造的監理質量控制主要從部件的拆檢、修復組裝、出廠檢測3 個方面進行監控，具體如下。

1)審查再制造單位選定的外協廠家資質、確認選定的外協廠家其生產經營范圍能滿足所維修部件的技術、資源及質量要求。

2)委外部件拆檢完成后，要求再制造單位提供委外件的拆檢報告及修復方案，并組織委托方和再制造單位前往外協廠家進行巡視，現場核對委外件拆檢報告內容的真實性、合理性。

3)委外件修復完成后，組織委托方和再制造單位再次前往外協廠家對委外件的組裝過程進行巡視見證，主要審查組裝部件修復及表面清潔狀況是否滿足委外件修復方案要求。

4)委外件修復、組裝完成后，與委托方和再制造單位前往外協廠家對委外件進行檢測和空載試車驗收，相關性能指標滿足再制造標準要求后方可同意出廠。

2.1.3 采購件質量監控

采購件進廠時，根據委托方與再制造單位簽認的采購合同或配件采購清單，現場核對采購件的品牌、型號、技術參數及數量是否滿足采購合同或配件清單要求。

審查采購件隨車質量證明文件是否齊全，核對質量文件相關編號與現場配件編號是否一致。

對主要采購件進行開箱檢查，確保采購件外觀完好，無破損、銹蝕等現象。

2.2 組裝過程質量監控

2.2.1 主驅動系統預組裝過程旁站見證

審核再制造單位提供的主驅動預組裝專項方案，檢查專項方案內主驅動各組件的組裝順序及相關標準（如螺栓緊固扭矩、平面膠涂抹位置等）是否符合設計圖紙要求。

主驅動組裝前，對各組件外觀進行檢查，確保表面無磕碰、毛刺、銹蝕、油污等現象。

全程旁站監督主驅動預組裝過程，要求再制造單位嚴格按照預組裝專項方案要求完成主驅動各組件的組裝過程。

主驅動預組裝過程中，重點檢查：①主驅動內外密封環件、主軸承及驅動箱間油脂孔對應情況，避免出現油脂孔錯位問題；②每道主驅動密封及隔環安裝完成后，均需進行安裝尺寸檢測，確保主驅動密封及隔環安裝到圖紙設計位置，避免出現因密封及隔環安裝不到位而導致返工；③各組件螺栓緊固時，需采用相應的專用緊固工具（如定扭矩扳手、螺栓拉伸器等），并按圖紙要求的扭矩值進行預緊。

主驅動預組裝完成后，要求再制造單位分別對HBW 密封腔、EP2 密封腔、檢測腔及齒輪腔進行氣密性檢測，以確保主驅動各腔室密封性能正常。

2.2.2 整機組裝過程質量監控

審查盾構的機械、液壓、流體及電氣圖紙是否存在缺項。

刀盤、盾體、拼裝機及螺機等結構件吊裝過程審查、見證：①吊裝前檢查再制造單位工廠內起重設備的年檢報告、吊裝操作員崗位證書等是否齊全；②對大件吊裝過程進行旁站見證，確認大件吊裝及翻身過程安全、平穩可靠；③檢查刀盤、盾體、螺機等結構件間相互配合情況，確認無螺栓孔無錯位問題。

整機各系統管路、電路連接完成后，依據系統原理圖對各系統組裝及管線連接情況進行核對檢查，確保各系統管線連接情況與設計圖紙符合一致。

2.3 工廠調試驗收質量監控

全程跟蹤設備調試過程，檢查確認各系統調試工作無遺漏，各系統調試參數均滿足設計參數及圖紙要求。

設備驗收前，組織委托方及再制造單位召開監理例會：①對設備再制造過程、調試過程存在的問題進行梳理匯總并商定處理措施；②對設備出廠驗收大綱內容進行評審確認；③對再制造單位內部自檢驗收資料進行審核；④審查設備再制造期間各項檢測記錄及質量合格證等文件資料應完整。

驗收準備工作完成后，由設備再制造單位向委托方發送驗收申請，委托方、監理方及再制造單位共同成立驗收小組，根據三方（委托方、監理方及設備再制造方）確認的設備驗收大綱要求，對設備各系統調試情況進行逐項檢驗，對存在的問題應及時整理以便于再制造單位及時整改。

根據設備出廠驗收會上制定的遺留問題整改措施及節點，定期組織委托方及再制造單位對問題整改情況進行檢查簽認，在確認需工廠整改的問題整改完成后，方可同意設備出廠拆機。

3 監理過程主要質量問題

1)刀盤大圓環端面堆焊時，再制造單位向堆焊層夾塞鋼筋填充，夾塞體在焊接中無法完全熔合，存在質量隱患。

處理方案：監理部發現該問題后向再制造單位發送工作聯系單要求其立即停止違規作業，同時要求再制造單位采用超聲波檢測對整個大圓環端面進行排查，對檢測不合格處重新刨除返修。最終再制造單位在設備出廠前按要求完成了對此問題的整改工作。

2)主驅動減速機小齒輪軸承熱裝時，再制造單位采用烤槍以火烤的方式直接加熱，烤槍火焰熱量集中，溫度不易控制，直接火烤極易造成軸承局部過熱和受熱不均，過熱將導致金相發生變化，改變鋼材力學性能，且受熱不均會產生熱應力，造成不可逆的應力變形，對主驅動后期使用過程埋下質量隱患。

處理方案：監理人員發現此問題后立即制止現場此違規操作，要求再制造單位對剩余主驅減速機小齒輪軸承采用油煮加熱的方式進行熱裝，最后再制造單位在監理部的極力要求下，于設備出廠拆機時對火槍加熱的小軸承進行了更換。

3)新加工的中盾米字梁其法蘭定位焊接時，再制造單位直接根據圖紙尺寸進行劃線定位，但與米字梁配合的行走梁為原機舊件，其中心在使用過程中存在變形偏移，因此，最終米字梁與行走梁裝配時存在錯位問題。

處理方案：監理人員發現此問題后要求再制造單位對錯位法蘭進行刨除重焊，并要求再制造單位采用米字梁與行走梁配焊的方式進行法蘭焊接，最終保證了米字梁與行走梁間的裝配尺寸。

4 結語

中鐵38 號盾構再制造期間，監理人員共計發現、處理質量問題70 余項，有力地保障了設備再制造質量。為給后續盾構再制造監理同行提供更好的參考和借鑒，針對當前盾構再制造的情勢，有以下兩點建議。

1)目前國內盾構再制造行業的發展歷程較短，盾構各系統拆檢、修復過程的判定依據尚未形成明確的標準，再制造監理在進行過程質量控制時應注意：①在盾構再制造方案上會評審前，要求再制造單位對再制造過程中重點或判定標準不明確的再制造工作制定具體實施方案，以便于在再制造方案評審會上由評審會專家組對該實施方案進行評審明確；②部分系統再制造工作在滿足再制造專家論證方案的基礎上可以參考新機設計標準。

2)再制造過程中部分結構件更換新制現象較為常見，在新制結構件監理過程中應特別注意新制結構件與原機舊結構件適配問題：舊結構件在使用過程中會存在輕微變形，導致其原有尺寸與原設計尺寸存在偏差，因此在新制結構件配合面加工時，應要求再制造單位采用舊結構件與新結構件裝配式加工的方式進行，避免出現裝配錯位問題。