中铁五局一公司山西中南部铁路通道项目部
山西 临汾 2013年4月
中铁五局（集团）有限公司山西中南部铁路通道项目部QC成果
加快隧道两台阶施工进度
QC小组成果
一、基本概况
范家山隧道是新建山西中南部铁路通道的重难点工程，也
是ZNTJ-10标重点控制工程。该隧道位于山西临汾市安泽县境内，全长10190m，为直线单洞双线隧道。 隧道的Ⅲ级围岩所占的比率为隧道全长
的96.2% ，且以水平岩层为主，其隧道的支护质量，尤其是喷射砼的质量，直接关系到隧道的施工安全。但在以往的实际施工中回弹量普遍较大，平均在30％以上，不但其材料浪费大、成本较高 ，而且过大的回弹率使施工现场空气中粉尘含量过高，严重威胁到施工人员的健康安全，如何通过技术改进和加强管理来减少喷射混凝土回弹量是施工企业必须面对的研究课题。为减少回弹量，提高经济效益，保障职工健康，成立减少隧道施工中喷射混凝土回弹量QC小组。
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小组名称 成立时间 课题类型 小组人数 活动次数 二、小组概况
减少隧道施工中喷射混凝土回弹量QC小组 2013年01月01日 攻关型 10人 35次 注册时间 活动课题 活动时间 出勤率 2013年01月 减少喷射混凝土回弹量 2013年01月～2013年04月 100% 小组成员接受TQC教育情况 均接受TQC教育48小时以上 小 组 成 员 序号 1 姓 名 林三国 学历 本科 职 务 项目总工 职 称 高级工程师 小组职务 组长 分 工 全面负责小组活动 组织QC小组活动与实施 安全质量管理 3 杨俊峰 本科 工程部长 工程师 组员 3 余杰 本科 安质部长 工程师 组员 4 5 6 7 8 9 10 何天龙 陈志坚 陈建丰 刘广 彭先忠 曾建华 叶 刚 大专 本科 大专 本科 大专 高中 高中 作业队长 技术主管 主管工程师 技术员 副队长 副队长 工班长 助理工程师 工程师 助理工程师 助理工程师 助理工程师 技 工 技 工 组员 组员 组员 组员 组员 组员 组员 现场管理 现场数据统计与整理分析 现场控制 现场控制 现场控制 现场实施 现场实施
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三、课题的选择 设 计规范要求 线路经过山区的几率越来越大，长大隧道被大量采用，而长大隧道的施工往往制约工期 少加快隧道两台阶开挖施工进度 高施工现状 隧道开挖进度过慢，直接制约工期，长大隧道施工进度慢，是施工企业利润流失的主要原因 企业要求 回弹量过高 造成砼浪费严重，极大增加施工成本 环保要求 回弹率过高， 使施工现场空气中粉尘含量过高，严重威胁到施工 人员的健康安全。
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四、现状调查
QC小组全体成员对范家山隧道开挖循环时间及爆破效果进行
了全面实地调查，并根据以往的施工经验，对经常出现的问题进行了归纳总结，具体情况见下表：
序号 1 2 3 4 5 6 8 可能原因 测量时间 施钻时间 出渣时间 支护时间 喷复时间 工序衔接 合计 检查次数 60 60 60 15 25 25 195 合格次数 31 24 26 13 22 23 153 合格率（%） 56.36% 80.00% 86.67% 86.67% 88.00% 92.00% 78%
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 可能原因 风水压控制不好、喷射距离过大或过小 岩面有渗水，大面积潮湿 速凝剂添加不规范 开挖平整度差 喷射手不熟练 喷射顺序不合理 混凝土施工配合比不合理 合 计 频数 频率（%） 累计频率（%） 56 4 3 3 2 1 1 70 80.00% 5.71% 4.29% 4.29% 2.86% 1.43% 1.43% 100.00% 80.00% 85.71% 90.00% 94.29% 97.14% 98.57% 100.00% ― 结论：通过影响喷射混凝土回弹量调查统计表（一）、（二）可以
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看出，影响回弹量大小的因素为七个，其中“风水压控制、喷射距离”的合格率仅为56.36%， “风水压控制不好、喷射距离过大或过小”占到总频率的80%，是主要因素。因此，我们小组将以解决“风水压控制不好、喷射距离过大或过小”作为改进的主攻方向。
1、小组目标
（1） “风水压控制不好、喷射距离过大或过小”的合格率由活动前的56.36%提高到90%。
（2）确保本隧道喷砼回弹量降到15%以下，既保证施工安全，又提高经济效益。
五、课题目标
2、可行性分析
（1）有利条件
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风水压控制、喷射距离 喷砼回弹量
合格率 回弹量 100% 50%
56% 90% 30% 30% 15% 15% 现状值
目标值
现状值
目标值
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①、范家山隧道不但是业主晋豫鲁公司的重难点工程，也是ZNTJ-10标的重点控制工程，公司上下在各方面都给予了很高的关注。
②、小组成员虽然为比较年轻的团队，但都有着丰富的隧道施工经验并且具备创新精神和攻关能力，同时工班长极积参与，有助于加强对承包班组的考核力度，提高工班承包的极积性和架子队的管理能力。
（2）不利条件
范家山隧道属于特长大隧道，围岩变化无法较好预测，其开挖效果，隧道水文地质条件，特别是隧道内渗水量均对回弹量产生一定影响。 （3）结论
虽然对于减少喷砼的回弹量有较大的难度，但是能通过方案优化、技术攻关、加强管理，还是可以使目标得以实现，达到预期要求。
六、原因分析
QC小组成员通过人员分工，对各施工部位、施工工艺全程监控，
进行小组主题活动讨论会，及时分析出现回弹量偏高的原因，总结如下因果分析图：
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因果分析图
管控不严 培训教育不足 人 设备改进不足 机 风水压无控制装置 施工经验不足 培训教育不足 设备改进不足 喷浆台车设计不合理 设备改进不足 风水压控制不好，措施不到位 工人责任心差 培训教育不足 喷射机性能不好 维修、保养不及时 现场沟通不足 对回弹率大小不够重视 对承包班组考核力度不足 管控不严 高压风、水压力不足 供风、供水设备有故障 操作不当 原材料不合格 固定点喷射面积过大 操作不当 回弹料伤人难以靠近 空气质量差 观察效果差 措施不到位 喷射距离过大或过小 措施不到位
砼伴制质量差 现场沟通不足 砼滞留时间长 风水压力未调整好 围岩渗水量较大 料 - 7 -
法 环 中铁五局（集团）有限公司山西中南部铁路通道项目部QC成果
七、要因确认
本小组利用要因确认表对因风水压控制不好，喷射距离过大或过
小而造成喷射砼回弹量偏大的末端因素进行了分析，并确认主要要因。
要因确认表
序号 末端因素 确认内容 施工经验不足 1 培训教育不足 工人责任心不强 确认方法 确认人 现场调查 现场调查 何天龙 叶 刚 李 星 是否要因 要 因 要 因 要 因 要 因 要 因 非要因 非要因 要 因 非要因 非要因 非要因 要 因 非要因 非要因 要 因 非要因 要 因 2 对承包班组考核力度不足 对回弹量大小不够重视 风水压无控制装置 潘能武 调查分析 陈建丰 调查分析 杨俊峰 3 设备改进不足 喷浆台车设计不合理 现场调查 杨俊峰 喷射机性能不好 砼滞留时间长 现场调查 刘云龙 现场调查 何天龙 李 星 4 5 6 7 维修保养不及时 现场沟通不足 供风、水设备有故障 管控不严 高压风、水压力不足 现场调查 原材料不合格 砼拌制质量差 现场调查 冯敬东 现场调查 冯敬东 固定点喷射面积过大 现场调查 陈建丰 8 操作不当 风水压力未调好 现场调查 刘云龙 回弹料伤人难以靠近 现场调查 雷照武 9 措施不到位 空气质量差，观察效果差 围岩渗水量大 现场调查 雷照武 现场调查 叶 刚
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八、对策措施
根据实际现场调查，本小组分析认为：为减少喷射混凝土回弹量，
应从加强人员培训教育、对承包班组考核力度、设备改进及设备的保养、现场管控与操作、增加辅助措施等多方面着手进行，通过对策表制定各项因素的对策措施（处理方法），并明确责任人与完成时间，从而保证对策措施的实施。
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对 策 表
序号 要因 实施对策 组织技术交底会，明确施工时应注意事项及验收标准，加强责任心教育 制定对承包班组喷射砼用量的考核办法 目标 所有人员特别是现场管理人员和工班班组人员加强认识，真正认识到减少回弹量的重要性 实行奖罚对等，提高承包班组的积极性 措施 地点 完成时间 负责人 1 培训教育不足 1、定期和不定期召开技术交底会，对施工注意事项和现场出现的问题进行交底； 队部培训2、定期进行培训教育，加强现场管理人员的责任意识； 中心 3、对现场实际操作人员组织视频和观摩学习，进行质量教育和操作培训。 1、项目部召开领导小组会议，制定考核办法； 2、队部召开承包班组会议，传达考核精神； 项目部 队部会议室 全过程 杨俊峰 对承包班2 组考核力度不足 设备改进、维修3 保养不及时足， 2012.1.5 潘能武 何天龙 1、在高压风管、水管上安装压力表和调节阀，经反复组织人员对设备保证设备改进后试验后确定压力值，改进后工人操作时只需将压力调节进行合理化改进，100%满足施工要求 到设计值即可进行喷射操作，解决了压力无法控制的难加强对设备的维保证设备100%的题 修保养工作 完好率 2、承包班组安排专人对其喷浆机进行维修保养 现场试验员 全程跟踪制度 加大投入，制定合理有效的施工措施 保证砼100%符合1、试验员现场试验，确定速凝剂的掺量 施工配合比要求，2、严格按照配合比进行计量拌制，施工过程试验员全满足现场喷射要求 程跟踪 措施有效率达到100%，整改率达到100% 1、制作喷射手专用的防护服和护目镜，保证回弹骨料不会对喷射手造成伤害和干扰 2、对围岩表面渗水量较大处，采用合理措施方案，确保砼有较强的吸附能力。 施工现场 全过程 李 星 叶 刚 5 管控不严 施工现场 全过程 冯晋东 措施不到7 位 施工现场 全过程 雷照武 何天龙 刘云龙 10
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九、对策实施
根据以上对策表，QC小组成员及时召开会议，认真研究制定出
详细的实施措施，并于2012年1月5日开始分头负责实施。 实施一：组织交底会，明确施工注意事项和验收标准，加强责任心教育，召开承包班组会议，传达考核精神。
由QC小组牵头，组织所有现场管理人员、施工作业人员召开技术交底会，明确控制要点和注意事项，同时加强责任心教
召开交底会
育，阐明减少喷射混凝土
回弹量的重要意义，提高作业人员的责任意识。同时组织作业骨干人员去相邻单位进行操作工艺的观摩学习，并邀请经验丰富的操作手到工地进行现场操作培训，提升作业人员施工技术水平。制定对承包班组喷射砼用量的考核办法。 效果评价：
1、经过学习、培训，使全体职工树立了责任意识，深刻认识到减少回弹量的重要意义，受教育率达到100%。
2、通过制定对承包班组喷射砼用量的考核办法，实行奖罚对等，极大地调动了承包班组和工人的积极性，有效促进了现场管理工作。 实施二：组织人员对设备进行合理化改进及加强对设备进行维修和保
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养
根据设备不合理之处，根据现场施工需要邀请专业厂家工程师到现场进行指导和安装，设备改进完成后制定完善的设备操作指南，通过系统培训教育，使工人掌握设备改进后的操作要领。同时要求承包班组指定两名工人专门对其喷浆机进行维修和日常保养。 效果评价：
通过进行设备改进和制定设备操作指南，极大地方便了工人的实际操作，能够通过具体数据调整压力值，稳定的掌握了喷射过程中的风水压力，使施工整改率达到100%，设备完好率达到100%。 实施三：试验员现场试验制度
1、现场试验员严格按照实际含水率计算出施工配合比，并且定期现场试验确定速凝剂的掺量，并且现场跟踪，要求工人按照既定的掺量进行添加。
2、混凝土拌制过程中试验员严格控制计量过程，保证按照配合比施工；
3、对于施工中难以解决的砼其他质量问题，及时与试验室和搅拌站沟通解决；
4、实行质量责任卡追究制度，对于出现质量问题的砼要追究试验员责任； 效果评价：
通过试验员现场试验制度，根本上保证了砼质量，措施有效率达到100%，整改率100%。
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实施四：加大投入，制定合理有效的施工措施
1、根据喷射过程中砼骨料的实际回弹情况，为每位操作手定做了专用的防护服和护目镜，保证了操作时的安全性，保证操作手能够在要求设定喷射距离内安全操作；
2、对于受喷面大股涌水处采用注浆堵水，对于小股水或裂隙渗漏水处采用半圆管引排，对于大面积潮湿的岩面处采用粘结性强的混凝土（添加外加剂、掺合料）改善混凝土的性能，以提高混凝土的吸附能力 效果评价：
通过以上措施的实施，完全解决了喷射过程中的防护要求和喷混凝土吸附能力弱的现象，措施100%有效，满足了施工的要求。
通过技术攻关后，“风水压控制不好，喷射距离过大或过小”的合格率由活动前的56%提高到了95%，达到了90%的预期目标； 有效的解决了风水压和喷射距离的控制问题，从工人经验性控制走向了数据性控制，从而很大程度上减少了喷射混凝土回弹量，月度检查回弹量降低到了14.1%，达到了预期效果。
十、效果检查
序号 1 2 回弹率(%) 14.2 13.6 序号 13 14 回弹率(%) 12.8 14.3 序号 25 26 回弹率(%) 15.2 13.5
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3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
16.2 14.1 10.7 11.4 14.5 15.7 14.1 12.2 15.5 13.5 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 14.9 15.2 16.3 13.4 15.2 14.5 12.4 14.5 13.5 15.3 27 28 29 30 31 32 33 33 35 36 14.2 16.5 15.5 14.5 13.5 10.5 13.5 12.5 14.3 15.3 X—R回弹量分析图
实测值171615目标值中心线管理上限回 弹 量 15.4 15.0 14.1
14131211101357911131517192123252729313335
样本号
通过对所采集的数据进行X—R管理图分析，所有数据点都在
控制范围内变化，个别数据超出上管理界限但这只是偶然因素，喷射混凝土施工过程没有异常情况，生产活动处于很稳定状态，达到了我们预期的目的。
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100% 合格率 风水压控制、喷射距离
活动后95% 目标值90%
75% 活动前56% 50% 25% 30% 40% 活动前30% 合格率 喷砼回弹量
10% 20% 目标值15% 活动后14.1% QC活动前后效果对比图
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十一、体会和今后设想
我们通过QC活动成功的达到了我们预期的目的，为本项目创造了较好的效益。但这并不说明我们做到了最好。为此，对工艺的改进是一个长期的目标，我们将继续对喷射混凝土施工进行持续跟踪观测，寻求更合理、更经济的生产工艺。
QC小组活动自我评价表
项目 创优意识 个人能力 QC知识 解决问题的能力 团队精神
活动前 85 80 70 75 85 自我评价（分） 活动后 95 90 85 90 92
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