运用QC控制隧道二次衬砌砼结构外观质量

运用QC控制隧道二次衬砌砼结构外观质量

小 组 名 称：渝湘高速公路洪上段H4合同段隧道砼施工QC小组 作 者：闫永杰

单 位：路桥集团国际建设股份有限公司第八工程处 形成成果时间：二00八年十二月十日

运用QC控制隧道二次衬砌砼结构外观质量 路桥集团国际建设股份有限公司第八工程处

一、工程概况： 1．隧道工程描述 （1）概况

大董岭隧道为小净距（中心间距21.87m）隧道，左右分离式设计，进口左线位于曲线半径R=851.769m，右线位于曲线半径R=842.839m的曲线上，右线隧道起止桩号为K14+875~K15+715，隧道长840m，左线隧道起止桩号为ZK14+888.447~ZK15+740，隧道长851.553m；左右纵坡分别为3.750%上坡、-1.200%下坡和3.750%上坡、-1.200%下坡，属中隧道。 （2）隧道地理位置

隧道通过段制高点在洞身段靠出口一侧的条形山脊上，高程约为568.9m，最底点在出口夜静沟底，高程约为440.2m，相对高差128.70m，地形起伏大，为单向坡地形。隧址区地貌上属于丘陵岩溶槽谷地貌。 （3）隧道地质情况

穿越地层为奥陶系下统大湾组的钙质页岩及厚层状、巨厚层状钙质泥岩，有少量构造裂隙发育。岩石呈厚层状及巨厚层状，岩层层间结合一般。有少量地下水存在，主要为岩溶裂隙水。

2．气候、水文状况

穿越地层为奥陶系下统大湾组的钙质页岩及厚层状、巨厚层状钙质泥岩，有少量构造裂隙发育。岩石呈厚层状及巨厚层状，岩层层间结合一般。有少量地下水存在，主要为岩溶裂隙水。 （1）地形地貌地质

隧址区属于丘陵岩溶槽谷地貌，为单向坡地形。隧道进洞口位于岩溶洼地的边缘，进洞口前缘下部为槽谷平地，地形平缓；出口段为一小山湾，地形平缓。山体基本稳定。

隧道依次穿越灰岩、钙质泥岩。隧道轴线与岩层走向呈14°角度相交，隧道区内岩层中裂隙、岩溶较发育，破坏了围岩的完整性，降低了围岩的强度。 （2）气象、水文、水文地质

区内为亚热带温湿季风气候，四季分明，雨量充沛。区内多年平均降雨量为1379.2㎜，其中5~6月份最集中，降雨量占全年的32.5%。历年24小时最大降水量209.5㎜。全年风向以北风为主。

隧道进口前缘发育一由北向南的常年性小溪沟，该溪沟呈“V”字形，两侧谷坡较陡，切割较深，平时其沟中的流量为3~5L/s（259~432m3/d），可基本满足施工生产用水。隧址区地表未见有泉点出露，无大型地表水体。 地下水可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类基岩裂隙水和赋存于岩溶裂隙与岩溶孔洞中的碳酸盐岩类岩溶洞水。灰岩为隧道区内主要含水层。进口奥陶系红花园组灰岩涌水量Q=4.186~9.22 m3/d，为弱透水层。隧址区内地表水和地下水对砼无腐蚀性。

3．隧道施工方法

隧道为复合式衬砌设计，按新奥法施工，拟安排隧道队采取左、右线进、出口分别施工。按照“随开挖、随支护、早封闭、快衬砌”的原则组织施工，隧道二次衬砌加强段为60cm，III、IV级围岩段落为35cm，先掘进的一个洞二衬采用钢筋砼，后进洞的采用素砼，实际施工右洞为钢筋砼，右洞为素砼。 二、小组概况：

本小组由张千管任组长，张虎任副组长，工程、质检、测量、安全、物资设备、现场等相关部门任组员，共有9名同志组成，成立时间2008年4月。组员平均文化程度为大专，平均年龄30.5岁，平均接受培训和教育时间为120小时，小组基本情况如下：

QC小组成员表

小组名称 成立时间 序号 1 姓 名 张千管 渝湘高速公路洪上段H4合同段隧道砼施工QC小组 2008年4月 性 别 男 学 历 本科 活动时间 小组分工 组 长 2008年5~11月 职 务 项目经理

2 3 4 5 6 7 8 9 张虎 闫永杰 催电来 杨晓东 王志 吴军宏 林华 王国平 男 男 男 男 男 男 男 男 本科 本科 本科 本科 本科 本科 本科 大专 副组长 副组长 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 组 员 总工 副总工 测量队长 质检 安全 设备物资 队长 工长 本QC小组对于结构物砼施工中可能遇到的各种问题在施工前进行原因分析与探讨，并制定相应对策进行预防，施工中严格按照施工工艺进行管理，加强质量监督检查。

三、选题理由：

针对新形势及企业生存发展的需要，成立了隧道二衬砼结构外观质量QC活动小组，对构造物砼施工的重、难点进行攻关，提高砼结构物质量尤其是外观质量。

四、现状调查：

我QC小组2008年5月10日至5月11日，对已施工的隧道二衬砼外观进行了调

查，对存在的问题进行数据分析，得出影响砼结构工程外观质量评定的缺陷统计如下：

隧道二衬砼外观质量检查统计表

频率（％） 28.6 23.8 19.0 14.3 9.5 4.8 100% 累计频率（％） 28.6 52.4 71.4 85.7 95.2 100 序号 A B C D E F G 检查项目 平整度及光洁度 色差（色斑） 施工缝错台 线条不顺直 蜂窝、麻面 裂缝 检查人员 杨晓东 催电来 催电来 催电来 闫永杰 闫永杰 检查方法 直尺、实测 现场目测 直尺、塞尺 现场目测 卷尺、实测 现场检测 频数 14板 12板 10板 8板 7板 5 56 不合格数 6 5 4 3 2 1 21 合 计

根据以上统计做出如下排列图

从以上统计表和排列图可知，影响砼外观质量评定的主要缺陷表现为平整度及光洁度、色差（色斑）、施工缝错台。 五、确定目标 总目标：将二衬砼施工质量检验评定中的外观质量缺陷扣分标准控制在5分以内。

六、目标可行性分析

1、我单位具有多年混凝土结构施工的经验，工地安装有混凝土拌和站二座，混凝土运输搅拌车四台；设有工地试验室，配备有先进的检测试验仪器和高素质的管理人员。

2、在多年的混凝土施工中，培养出了一大批具有混凝土结构施工经验的技术干部与技术工人。

3、施工前，组织QC小组成员学习并邀请专家进行培训，在此基础上编制出可操作性强、简单易记的施工作业指导书；并在开工前对个别班组进行培训、交底，使其落实到一线工人，为实现质量目标提供了一切保证。 4、QC小组成员素质高、责任心强、技术力量雄厚。

5、小组成员来自相关部门，由项目总工统一协调、组织，参加过多次QC小组教育活动，为实现目标提供了组织保证。

6、QC小组在实施过程中分工明确，责任到人，奖罚分明，为实现目标提供了质量保证。

7、本QC小组对2008.6.10～2008.8.10期间施工的二衬砼外观质量缺陷平均扣 分统计如下表： 质量评定 平整度 蜂窝麻面 环向施工缝平线 型 封头处砼外均扣分 0.5 平均扣分 0.5 观平均分 1.0 总平均 扣 分 3.5 板次数量 平均扣分 平均扣分 20 1 0.5

由以上统计表可以看出，通过严格的施工工艺控制和施工现场管理，对砼衬砌施工的重、难点进行攻关，是可以将砼的外观质量缺陷扣分控制在4分范围之内的。 七、原因分析

（一）：针对砼外观质量存在的缺陷，我们经过多次考察、讨论并反复论证，

采用头脑风暴法，从人、机、料、环几个方面原因进行了具体分析，并制定了头脑风暴法。

八、原因确认

小组成员归纳总结出13条末端影响因素，并根据现场调查及以往经验，确认影响二衬混凝土外观质量的主要因素具体如下： 序号 1 原因 欠振 确认方法 现场调查 原因确认 根据现场调查分析及以往经验欠振会造成砼表面蜂窝、麻面等缺陷 根据现场调查分析及以往经验漏振会造成砼结构蜂窝、空洞及漏筋等缺陷 结论 是 2 3 漏振 过振 现场调查 是 是 现场调查 根据现场调查分析及以往经验过振会

造成砂线、砂斑及麻面等外观缺陷 4 迟振 现场调查 根据现场调查分析及以往经验迟振会造成麻面、色差或冷缝式色差 根据现场调查分析及以往经验早振会造成色差（色斑）等缺陷 根据现场调查分析及以往经验振动过快会造成砼表面蜂窝、麻面等缺陷 根据现场调查验证模板拼缝不严密会造成施工缝布平顺及错台等缺陷 振捣时拼缝处开裂，致使模板漏浆，会造成砂斑及麻面等缺陷 造成欠振或漏振及砼接岔时间过长，形成蜂窝麻面及色差带或冷缝式色差 造成砼离析，形成蜂窝、麻面 致使砼坍落度不统一，造成砼表面产生色差（色斑） 否 5 早振 现场调查 否 6 快振 台车、模板拼缝不严密 台车、模板支撑不牢固 砼分段分层 不合理 现场调查 是 7 现场调查 是 8 现场调查 否 9 现场调查 是 否 是 10 泵送方法不当 现场调查 11 计量不准确 振捣手质量 意识差 新工人多没有 经验 现场调查 12 现场调查 对工人进行质量教育，提高质量意识 砼施工时使用有经验的工人，对新工人现场调查 进行 岗前培训 否 13 否 九、制定对策

在砼衬砌施工中必须加强施工工艺的管理，不断提高工艺技术管理水平，保证砼的均匀密实性，确保砼外观质量达到规范及业主要求，是我QC小组的活动目标，为此针对末端因素逐一进行现场确认，找出七个主要原因，并制定以下对策措施来保证砼的外观质量：

序主 因 对 策 目 标 措 施 地

号 1 欠 振 加强现场旁站监督。 加强现场旁站监督。 控制振捣部位时间。 消除砼表面蜂窝、砼施工全过程旁站，责任麻面缺陷。 消除砼表面蜂窝缺陷。 消除砼表面蜂窝、麻面缺陷。 到人，落实奖罚措施。 现场全过程旁站监督，振捣要到位 严格按振捣程序施工。 点 施工现场 施工现场 施工现场 施工现场 施工现场 2 漏 振 3 过 振 4 振 动 加强现场旁过 快 站监督。 拼缝不严密 检查出、进厂记录，并调试拼装。 注意浇筑顺序及浇筑方法。 定期对计量仪器进行校检。 消除砼表面蜂窝、严格遵循快插慢拔的振捣麻面缺陷。 台车、模板制作安装，严控标准。 原则，直到振实为止。 派专人到厂家检查，现场拼装模板对模板接缝处重点进行控制。 5 6 砼分段不合理 消除砼表面水纹、色差。 严格控制砼坍落度的统一性，消除色差。 现场进行过程旁站监督。 施工现场 7 计量不准确 定期对砼拌和机进行检校，人员持证上岗。 施工现场 十、对策实施 根据以上要因的确定，我们将影响二衬混凝土外观质量的原因按施工工艺分为四大部分，即台车、模板控制；砼配合比控制；砼搅拌和运送控制；砼浇筑与振捣控制。 实施一：台车、模板控制：

效果：

实施二：砼配合比及砼搅拌控制

效果：通过对砼配合比及砼搅拌控制，二衬混凝土的塌落度和配合比都有了较大的提高，杜绝了以前因塌落度和配合比不稳定造成的色差和表面大 面积的蜂窝麻面。

实施三：砼浇筑与振捣控制

实施项目 砼配合比 检测人 王会军 检查方法 电子秤 检测个数 合格个数 合格率% 20 20 100

塌落度 王会军 塌落度桶

20 20 100

效果：通过对混凝土浇筑与振捣的控制，二衬砼蜂窝、麻面面积大幅减少，蜂窝、麻面最大深度也减小了

效果检查表

序号 1 检查项目 蜂窝麻面面积 活动前 0.6% 活动后 0.3% 影响因素 浇筑振捣

2 蜂窝麻面深度 6mm 4mm 不当 实施四：加强现场监督检查力度 QC小组根据现场实际情况，进一步完善了项目质量管理办法，并与现场负责人签订了责任合同，月底考核通报，当场奖罚，以加强监督检查的力度。同时项目部研究决定由闫永杰和杨晓东负责质检工作，全权负责二衬施工的技术指导，并由王会军协助，对二衬施工全过程旁站，并做好现场监督检查，对于不合格的工序坚决要求返工处理。特别要做好现场施工记录以及交工作，保证不脱节。 效 果：跟班监督检查、指导工作跟上了，过程控制也到位了，按规范要求，各工序检查率达100%。2008.6.10～2008.8.10共计施工了25板二衬，对二衬施的各工序进行100%检查，共计检查了250项次。 实施五：对不合格段进行修补 为了保证隧道二衬混凝土的外观质量，项目部集中精力，花费大量人力物力，从7月25日至8月25日对已施工完二衬，蜂窝、麻面面积超过0.5%，深度超过5mm的地段用水泥砂浆抹平，对结构轮廓线不顺直、施工缝错台较严重的用打磨机磨平顺，再水泥砂浆抹平。 十一、活动效果： 效果一：实现了小组组建的目标 1、按对策实施后，小组成员于2008年9月30日对活动后的混凝土外观质量缺陷进行统计，活动后的砼结构工程外形轮廓分明、线型圆顺、表面平整、色泽自然、均匀一致，对已施工完的1000m衬砌进行检查，并根据每板衬砌的各种外观缺陷进行扣分，经统计所有衬砌外观缺陷扣分均控制在5分之内，其总平均扣分为4.0分，活动后砼外观缺陷扣分控制为4.0分，达到了一流的外观质量标准。 质量评定衬砌数量 1000 平整度平蜂窝麻面均扣分 平均扣分 1.0 1．5 裂缝平均线型平均扣分 0 扣分 0.5 板缝外观平均扣分 1.0 总平均 扣分 4.0

2、从以上图可知：色差（色斑）、平整度光洁度、环向施工缝错台，这三方面的外观缺陷已经不是影响砼衬砌外观质量评定的主要因素，因此，本次活动成功地解决了色差（色斑）、平整度光洁度、环向施工缝错台等砼衬砌外观缺陷问题，提高了砼衬砌的外观质量，并将砼衬砌工程质量检验评定的外观质量缺陷扣分标准控制在4.0分。

QC小组将对策实施前后的情况进行了对比，作柱状图如下：

3、我们在衬砌台车、模板改进和机械设备等方面投入了一定的资金，保证了二衬砼衬砌的工程质量，避免了由于外观质量缺陷带来的返工损失而造成的费用及社会影响，亦加快了施工进度，通过全面的经济核算，最终产生了明显的经济效益，并为本标段工程争创国优确保部优打下了坚实的基础。 效果二：经济效益可观

隧道二衬质量大有改观，大大地减少了因质量不合格而导致的修补和返工现象，节约补强和返工费用50万余元。具体计算如下： 1) 凿除喷射砼材料费用：100m3×600元/m3=6万元 2) 人工费用：600工日×90元/工日=5.4万元 共计节约费用11.4万元。 效果三：技术效益显著

通过本次活动，成功的解决了隧道二衬外观质量问题，掌握和总结了一套完整、系统的施工技术，为后续隧道二衬施工加快速度、提高质量奠定了坚实的基础。同时也提高了技术人员、管理人员和操作人员的专业技能，为以后类似的施工积累了经验，培养和锻炼了人才 效果四：社会效益显著

通过对二衬外观质量进行分析，从而使各种不利因素得到了解决，使隧道二衬施工质量也已经有了显著的提高。业主和监理单位对我项目部二衬质量的提高给予了极高的评价。

效果五：无形效益可见

通过小组成员的不懈努力，目前隧道各工序施工进展顺利，我QC小组从中又得到了一次锻炼，大家在这次活动中，不仅增强了攻克的自信心，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 十二、巩固措施和标准化 1、 巩固措施：

为巩固所取得的成果，我们拟采用以下措施并进行巩固： 1) 实践证明，通过以上方法控制及预防措施，对于保证隧道砼衬砌外观质量是行之有效的，作为一项经验及措施对今后的砼衬砌施工将起到一定的指导作用，这也是我们向各施工单位推荐在砼衬砌施工中必须要做到的一种行之有效的方法。

2) 认真落实QC小组活动责任制，使全员牢固树立质量第一的思想。以质量求生存，以信誉求发展，树立企业良好的社会信誉，是企业发展的根本。

3) 严格执行四级质检制度，发现问题及时解决，做到预防为主，把影响砼质量的各种因素消灭在萌芽状态。

4) 实行“质量、安全、进度、效益”四保证。 2、标准化：

通过PDCA循环，掌握了提高隧道二衬施工外观质量问题所采取的有关措施，为后序施工打下了坚实的基础，我们将这次活动中取得经验纳入标准化，标准化内容具体见下表： 序号 标准 措 施 具体内容 1、根据JTG F80/1-2004《公路工1、技术标准：每延米隧道面积中，蜂窝、程质量检验评定标准》及技术 标准 麻面和气泡面积不超过0.5%；深度不超JTJ042-94《公路隧道施工技术规过5mm；结构轮廓线顺直美观，砼颜色均范》的要求进行施工； 匀一致；施工缝平顺无错台。 1 2、列出施工过程中遇到的重点、2.重点、难点问题：两板搭接处的模板难点问题及应注意事项作为今后及端头板支撑不牢固，易造成错台 隧道二衬施工参考资料。 1、严格按照JTG F80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》进行 1、对每板二衬从砼搅拌到拆模进行严格自检； 2、关键过程、特殊过程：模板台车定位；砼配合比及塌落度的控制；二衬砼浇筑振捣 。 2 检验 检查验收； 标准 2、把好每道工序的检查验收关、关键过程、特殊过程做到全天侯旁站并做好记录。 3 工作 1、具备超前、严谨、团结、务实1、提高管理人员的施工管理水平，能科

标准 的工作作风，以便安排施工生产； 学合理的安排各工序施工。 2、明确各部门的责、权、利，责2、定期对员工进行教育培训，提高员工任到人； 的技能水平和质量意识。 3、经常进行全面质量管理教育培3、项目部加大监督、考核、奖惩的力度，训，提高全员质量意识； 4、不断加强业务学习，严格按照施工规范作业。

十三、今后打算

目前该合同段隧道施工正处于溶洞处治及涌泥处治阶段，不良地质段施工和向溶洞、涌泥处治施工这样的高危险作业下如何进行质量的控制，为此我项目QC活动将进行的下一步攻关课题是“隧道不良地质施工质量控制”，并成立相应的QC小组。

每月进行评比。