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1、精选优质文档-倾情为你奉上二OO五年全国工程建设优秀质量管理小组成果发表会材料加强过程控制 提高隧道喷射混凝土质量的稳定性小组名称：平钟项目部QC小组发表时间：二五年五月发 表 人： 张 兴 宏中铁十二局集团第四工程有限公司专心-专注-专业目 录一、2二、2三、及可行性分析3四、4五、6六、22七、22八、24加强过程控制提高隧道喷射混凝土质量的稳定性发表人：张兴宏一 工程概况木冲隧道是广西第一条长大隧道，全长3645米2，隧道的建设在广西的重要性是显而易见的，也是桂梧高速公路平钟段项目建设全线的控制性工程。中铁十二局集团承建第九合同段，该段为隧道进口施工，木冲隧道所在地处平乐至钟山高速公路贺
2、州支线上，位于钟山县凤翔镇木冲村南约1公里处，横穿红花岭和犁山头。木冲隧道左线ZK20+645ZK22+470长1.825公里，右线YK20+650YK22+470长1.820公里。隧道平面设计为直线，洞内纵坡为单面下坡，坡度为1.165%，单洞隧道宽度为10.25米进出口均采用削竹式洞门，支护形式S2、S3为钢拱架加挂网锚喷，S4为挂网喷射砼，S5为喷射砼支护，设计生产喷射混凝土的总方量为20845m3。二选题理由选题理由： 选题理由1）从调查数据看，喷砼强度很不稳定，有不合格品产生，而且从平移周期图看，如果不采取措施，施工质量将会失控2）回弹率太大，材料的利用率低；3）粉尘污染大，对施工环
3、境极为不利，而且严重的损坏施工人员的健康状况。1）保证施工质量，不出现次品，保证不返工；2）减少回弹，提高材料的利用率。1）施工水平低下的企业，将面临着被市场淘汰的危险；2）企业进一步提升施工能力的要求；3）企业要想持续发展，就必须解决好质量问题。理由一施工质量不稳定理由二经济利益的要求理由三企业持续发展的需要三.课题目标及可行性分析：1.课题目标:(1)确保喷砼的强度满足设计要求，减小混凝土强度的离散度，并且在质量控制图上反映出其施工生产的稳定性，产品合格率达到100%；(2)通过对施工工艺的控制,使得混凝土的回弹率降低15%；(3)改善施工作业环境，使得平均粉尘浓度下降到50mg/m3以下
4、，最大限度的降低环境污染，保护工人的健康；2.可行性分析:(1)课题目标的现实性通过连续采样数据显示，混凝土的强度具有很大的离散性，如果不对施工方法改进，那么，混凝土的强度就得不到有效保证，这样就给施工安全质量带来了很大的不可预见性；（2）技术的可行性 我们目前存在的问题主要是施工人员在施工过程中十分随意，仅凭经验施工，根本就不知道工艺参数的取值范围，施工的过程中比较盲目。因此，只要通过对有关技术文献的参考查阅以及对施工现场的调查分析，只要对其施工技术参数进行合理的选择，就能达到预期的目的；（3）经济利益的实现性通过对工艺的持续改进，在保证设计强度要求的前提下，可以实现巨大的经济利益，这对于我
5、们来说，是我们的最终追求。四小组概况小组概况表表4-1小组名称第四工程公司平钟项目部QC小组成立时间2003年11月1日注册时间2003年11月7日小组人数10注册编号ZT小组类型质量持续改进型平均年龄29.2平均接受TQC教育时间92.0活动时间2003.11.152004.3.20循环次数1活动次数18平均出勤率98.8%课题名称加强过程控制，提高隧道喷射混凝土质量的稳定性序号姓名性别年龄学历职称职务接受TQC教育时间（小时）组内职务组内分工备注1剧仲林男36本科高工总工100组长组织协调2李新平男34本科工程师副经理100组员协调与工队关系3侯森泉男36专科工程师副经理工程部长100组员
6、技术指导4张兴宏男27本科助工试验主任安质部副部长100组员技术指导5马俊杰男27本科助工技术主管100组员技术指导6师书宝男38高中技工施工队长100组员执行7刘枫男26初中技工工人80组员具体操作8海涛男27初中技工工人80组员具体操作9吴天26初中技工工人80组员具体操作10林小禹24初中技工工人80组员具体操作小组活动制度 表4-2项目主要内容活动制度1. 小组成员要严格按照小组制定的活动计划执行,，活动时间按照计划进行，如有特殊需要另行安排。小组活动次数每周不少于一次，采样期间，每天不少于两次；2. 小组必须遵循PDCA循环程序，每个成员必须认真参加小组讨论；3. 小组成员要认真思考
7、在过程中出现的每一个问题，充分的运用现代统计技术，分析问题，解决问题；4. 小组成员在执行循环的过程中要进行全过程指导监督，对出现的问题随时纠正；5. 小组活动的目的是对施工工序的持续改进，降低材料消耗，提高施工水平，同时实现经济利益；6. 小组活动要以提高一线的施工人员的思想和技术业务素质为己任，从根本上提高施工能力；7. 小组成员必须要团结一致，加强与上下左右沟通，活跃员工的文化生活，增强员工的工作满足感、归属感，创造更新的企业文化；小组活动计划 表 4-3课题名称加强过程控制 提高隧道喷射混凝土质量的稳定性时 间03.11.1304.03.20 计划 实施 时间阶段11 12月2004.
8、12004.22004.3下上中下上中下上中下上中课题选定目标确定计划阶段实施阶段检查阶段总结阶段效果总结巩固措施今后打算五 PDCA循环（一）计划（P）阶段1现状（1）喷射砼回弹率大，混凝土质量不稳定，材料浪费大； 连续10日的喷砼回弹率测试值: （%） 表5-1-1-1日期13141516171819202122回弹率34.5、40.543.5、41.538.5、42.039.5、43.041.5、36.037.5、33.537.5、39.035.5、36.940.2、38.439.0、34.3（2）粉尘污染严重，现场作业环境极其恶劣，对施工一线的工人健康造成很大的危害；连续10日喷砼粉尘
9、浓度检测结果: 单位: mg/m3 表5-1-1-2日期13141516171819202122粉尘浓度245、265255、260265、280240、250260、255235、245285、265300、265290、279280、260（3）质量离散性太大,极差竟达到17.8MPa,从13日到18日取得共50组混凝土试件中有超过14%的强度达不到设计强度.连续6日36组2喷砼强度检测结果： 单位： MPa 表5-1-1-3序号强度序号强度序号强度序号强度序号强度127.11128.92126.53117.64127.3229.31230.422263220.54226.1325.913
10、30.52325.83326.84318.94181427.82425.93426.94429.8525.61525.32526.73529.44516.4628.11620.72617.93625.54626.7725.31727.12725.337254725.4817.91816.82828.93834.24831.7926.71926.12924.63925.74927.91026.82025.73025.64028.45025.7 2原因分析从我们对施工现状的调查数据数据表（5-1-1-1，5-1-1-2，5-1-1-3）可以看出造成喷混凝土质量不稳定的原因有三个方面：首先是强度离散
11、性大，极差值达到17.8MPa；其次是回弹率高达38.6%；第三是粉尘污染大。为解决上述问题小组召开会议讨论，对造成喷混凝土质量不稳定的三个方面的问题，我们从从原材料、操作人员技术水平、设备、搅拌工艺、这四个方面逐一进行分析探讨。造成施工质量不稳定的影响因素的分析表 表5-1-2受影响因素影响因素喷射砼施工质量不稳定强度粉尘浓度回弹率原 材 料砂砂的级配100砂的模数101砂的含泥量100碎石碎石的级配101碎石的针片状100含泥量100水泥000速凝剂000设 备搅拌机计量精度100搅拌均匀与否100拢料管011喷射机000空压机000高压水000工艺参数喷射角度101喷射距离101水灰比1
12、11料束运动方式000人员责任心100技术水平111质量意识100经济意识001环境意识0101表示强相关， 0表示不相关或弱相关 3.要因验证 要因确认表 表 5-1-3 序号末端因素要因确认确认方式结论1砂的级配与强度相关，但指标合格现场调查否2砂的模数与强度和回弹有关，模数在控制范围之内现场调查否3砂的含泥量影响强度，但指标合格现场调查否4碎石的级配影响强度与回弹，级配不合格现场调查是5碎石的针片状对强度影响很大，针片状超量现场调查是6含泥量含泥量符合要求现场调查否7水泥新鲜PO.42.5水泥现场调查否8速凝剂已经严格控制掺量现场调查否9计量精度 计量不准，影响配合比现场调查是10搅拌均
13、匀与否没有采用强制式搅拌机，搅拌不均匀分析讨论是11拢料管太短，料束与水不能充分混合分析讨论是12喷射机采用防粘料喷射机分析讨论否13空压机压力满足工作压力分析讨论否14高压水满足要求分析讨论否15喷射角度与强度和回弹强相关调查分析是16喷射距离与强度和回弹强相关、调查分析是17水灰比对强度有很大影响分析讨论是18料束运动方式影响表观质量，与稳定性无关现场调查否19责任心 责任心不强调查分析是20技术水平 技术水平良莠不齐调查是21质量意识 没有质量的概念调查是4.对策措施对策表 表5-1-4序号主要因素改进措施负责部门1碎石级配、针片状不符合要求、1）将碎石更换成级配合格的 515 mm的石
14、英质卵石； 2）对材料的针片状进行控制。物资、试验2计量不准确、搅拌不均匀1）购买强制式搅拌机；2）对自动计量装置进行标定校正；施工一队施工二队3混合料在拢料管内与水不能混合均匀1）加长拢料管至0.61.0m；2）并对加水进行改装,采用双环水。4喷射距离随意性太大在0.51.5m之间进行试验，确定最佳距离范围。试验、工程、安质5喷射角度比较随意必须尽量与岩面垂直,且与岩面法向夹角最大不宜超过15度。6水灰比靠喷射手掌握，波动较大对喷射手进行培训,增加其熟练操作程度，施工时要注意观察7责任心不强1）召开动员大会，进行教育引导、改善其工作态度；2）加大奖罚力度，提高员工士气。总工8技术水平良莠不齐
15、1）以好带次，提高员工的技能；2）请技术好的操作师傅进行现场指导培训。工程、试验9没有质量的概念1）对员工进行质量终生负责制教育；2）对由于质量不合格所造成的严重后果的危害性对员工进行教育。安质(二) 实施（D）阶段我们三组进行实施，一组负责选择原材料和搅拌设备，一组负责对操作人员进行实际操作培训，提高其业务水平，另一组负责制定初步工艺及过程实施。实施一、统一思想认识，加强责任心12月21日在召开了全体施工人员动员大会，统一思想认识，制定强有力的保障措施：1、 统一思想认识，端正工作态度 隧道锚喷支护的质量与施工进度、施工安全是密不可分的，三这之间是相互依赖相互促进、相互制约的，支护质量的好坏
16、直接影响施工安全与进度，如果因为喷砼的强度不够而引起质量事故，那处理质量事故将花费大量的时间和资金，从而影响施工进度，进而影响经济效益。质量是一个企业赖以生存的关键，只有树立“百年大计，质量第一”的思想， 以“以客户为中心” 为执行的理念，满足客户要求为宗旨，以质量求效益，以质量求生存，才能使企业在竞争激烈的市场上占有一席之地。2、 明确员工目标，加大奖罚力度，鼓励全员参与开展劳动竞赛，让员工有明确的目标，并设定目标达成后的奖励措施，目标的设定应该要具备“可达成性”，也就是目标要合理。项目部的质检人员要从严把关，要一切以质量、进度为中心。对质量好、进度快的施工班组队进行奖励，对质量差的进度缓慢
17、的施工班组队要进行处罚。激励、鼓励、承认员工的贡献，向员工提供应有资源的条件和自由，激发员工积极参与质量的持续改进，服务于客户满意，使员工积极的寻找机会增强他们自身的能力、知识和经验。实施2、教育与培训员工，下达作业指导书 由项目部建立以学习交流机制，对施工的具体的操作人员要进行培训考核，对施工队要不断的提供技术指导与帮助，创立平等的沟通和交换环境，教育和培训员工的素质和技能。主要解决的是：原材料的控制、设备的改进、工艺参数的选择以及员工思想意识的改变、操作技能的熟练程度 。由试验室会同技术科，对施工工艺、各项控制数据、具体施工对策等进行作业指导，下达作业指导书。 实施3、原材料的控制为了提高
18、喷砼的施工质量，原材料的选择原则为既能满足工程要求，又能符合经济利益，通过比较分析我们选择了5-15mm石英质砂砾。 喷射砼骨料通过各筛径的累计重量百分数（%） 表5-2-3-1骨料粒径（mm）项目0.150.300.601.202.505.0010.0015.00规范要求级配范围5-710-1517-2223-3134-4350-6078-82100实际级配6132030405580100515mm碎石与515mm卵石技术指标及料源对比 表5-2-3-2项目名称碎石卵石对比结果级配不符合要求符合要求卵石好含泥量1.8%（符合要求）0.2%卵石好片状含量含量19%（不符合要求）极少卵石好料源情
19、况料源少，产量小，质量不稳定料源丰富，产量大，质量稳定卵石好由物资协同试验部门严格检验，对不符和设计要求的材料一律不准进场使用，对已进场的要坚决予以清除出场。实施4、设备的配备由师书宝、吴克洞负责购置设备：（1）购进两台强制式搅拌机（自动计量、自动上料），并请技术监督部门进行检定；（2）对拢料管进行加长改装至1.0米；（3）改单环加水为双环加水。平时要对设备经常检查、维护保养。实施5、工艺参数的选择及确定首先查阅有关技术资料、选择并初步确定有关参数，工艺流程图见图1（参数及试验结果一览表）工艺参数：工作风压：0.40.6MPa 喷头距岩面的距离:1.00.2m喷头与岩面法向夹角:0150 我们
20、在这里首先要解决的是砼的强度以及与强度相关的回弹和粉尘问题。这主要从配合比、工作风压、水压、喷射角度、距岩面距离这几个方面来解决.首先是配合比,考虑到回弹的损失,将设计C25喷砼提高到C33喷砼的标准,从设计上保证喷砼的强度;其次就是现场工作参数的调整,我们设计了几种方案:工艺流程图(图1)粗集料水泥速凝剂搅拌机喷射机喷嘴受喷面空气压缩机高压水送水管压缩空气细集料运距大于500米正在隧道进行粉尘采样参数调整方案试验参数一览表 表5-2-5-1方案工作风压料束与岩面法向夹角(度)喷头与岩面的距离回弹率（%）强度代表值(Mpa)10.40.60150.61927.6、26.9、28.00.40.6
21、0.814.632.3、33.2、31.80.40.61.01634.5、36.1、35.70.40.61.218.530.1、31.1、32.20.40.61.52326.3、27.1、25.420.40.6150.618.525.6、26.4、25.90.40.60.813.530.3、31.5、30.90.40.61.01533.2、31.9、32.70.40.61.217.528.9、29.7、28.50.40.61.52425.4、24.6、23.9 方案实施,（1）首先我们确定喷射机的工作风压,并根据现场实际情况将喷头处的风压水压调整好,并确定喷头与岩面之间的距离,料束与岩面法向的
22、夹角.根据事先设计好的参数进行不断的调整试喷，并收集试验检测数据进行统计分析。从以上图表我们很直观的看到,当喷头距岩面的距离以0.81.2米、喷头与岩面法向的夹角不大于150这一范围内（当然这一角度越小越好）,喷混凝土的强度与回弹量的效果是一个最佳范围。（2）对目标值的检查。我们对强度、回弹量以及粉尘进行了连续检测，测试结果如下： 粉尘检测情况 表5-2-5-2检测频次粉尘浓度（mg/m3）检测频次粉尘浓度（mg/m3）检测频次粉尘浓度（mg/m3）114551659160216561801015531557150111354160814012145 由上述数据以及图表可以看出强度和回弹量达到
23、预期目标，但粉尘浓度却离目标值还有一定的差距，因此对造成粉尘浓度不达标的原因进行了分析，并制定对策实施。A、原因分析因果图如下： 粉尘污染喷头风压过大砂含水量偏小掌子面风速不当人责任心不强环境意识差卵石的含水量小原材料工艺参数喷头水压不当要因确认表 表5-2-5-3序号末端因素要因确认确认方式结论1砂的含水量偏小混合料不够湿润，容易起尘现场调查是2卵石的含水量小混合料不够湿润，容易起尘现场调查是3掌子面风速不当现场测试风速为0.81.5m/s,在最优排尘风速区间现场调查否4喷头风压过大风压过大，喷射冲击力大，使得粉尘增多； 现场调查是5喷头处水压不当喷头水压比喷头风压大0.1MPa，大小受风压
24、影响现场调查否6责任心不强没有很好的控制喷头风压现场调查是7环境意识差保护自身的工作环境现场调查否第一次改进有部分目标没有达到要求，我们对此进行了分析，认为造成粉尘浓度有达标的主要原因为：集料的含水量偏小、喷头风压偏大以及操作人员责任心不强。B、根据确定的主因制定对策对 策 表 表5-2-5-4序号主要因素现状改进措施实施人1砂含水率偏低含水率为24%进行人工加水，将含水率调至810%，且在搅拌时，一定要搅拌均匀师书宝、吴克洞2卵石含水率偏低含水率为13%3喷头风压偏大0.2 MPa控制在0.080.15MPa具体执行人4责任心不强对喷头的风压不加控制进行教育引导，并采取奖惩措施李新平C、实施
25、派专人对料场堆放的砂石料进行人工加水，使得含水量调整到预定的范围之内，用塑料布将其盖起来，降低水分的流失，并派试验人员随时检测，当发现含水量偏出预定范围后，通知施工人员进行加水，使得含水量一直保持在预定范围内；对具体的操作人员进行教育引导，加强责任心，将喷头压力严格控制在0.080.15MPa之间。D、实施效果通过对原材料的含水量进行控制，作业现场的环境有了明显的改善，测试数据如下：现场的检测数据如下:5-2-5-5检测频次粉尘浓度（mg/m3）检测频次粉尘浓度（mg/m3）检测频次粉尘浓度（mg/m3）147.4343.2546.8255.8448.5640.2粉尘在第二次改进后达到了预期目
26、标(三)检查(C)阶段根据计划的要求,由于我们事先对施工操作人员进行实践操作培训，操作人员已经掌握了娴熟的操作技术，首先为我们解决了由人为因素造成质量缺陷。接下来我们主要对改进后（施工参数确定后）二周内喷砼的质量进行进行跟踪检测,喷砼的质量与改进前相比有了很大的改善。检查其施工的可行性和施工质量的稳定性,同时对整个工艺流程进行检查,。下表为在这四周内通过抽样监测采集到的数据与改进前所采集的数据进行对比：通过对所采集的数据进行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或下管理界限（均大于设计值），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
27、到了我们预期的目的，这对于工程质量的控制是非常有利的。改进后强度抽样数据 单位：Mpa 表5-3-1序号强度序号强度序号强度序号强度序号强度序号强度127.81128.72127.83127.44126.15134.5230.21228.42231.33229.74225.45228.3328.31325.72329.03332.54329.95327.4426.81431.92431.03425.74431.45429.3529.91528.92526.83527.14528.55525.6634.61627.62629.63630.94631.35629.0734.31731.32727.
28、93727.44727.35727.0832.31828.42828.63829.84826.95830.2927.21926.52925.73928.74931.45933.41035.12025.93029.84034.65030.56027.9改进后粉尘监测数据(%) 表5-3-2改进后38.545.648.746.142.546.240.553.539.646.848.546.637.950.542.543.650.555.047.841.546.544.643.449.748.647.640.543.5改进后回弹率抽样数据 表5-3-3边墙拱部序号回弹率(%)序号回弹率(%)序号回弹
29、率(%)序号回弹率(%)序号回弹率(%)序号回弹率(%)113.21210.52313.5118.51218.42316.5214.613112412.5216.51315.62415.5316.21414.02512.4320.51416.52515.5412.31512.52613.5416.51515.42614.5511.51613.22714.2514.51616.52716.5613.41715.32816.5619.01718.52818.5714.51813.42915.5715.61819.02919.0815.51912.23014.5821.01920.03018.091
30、3.52011.53112.5918.52017.53119.51012.02112.03212.51017.02118.53217.51113.52214.53313.54416.55518.56617.5（四）总结（A）阶段通过小组成员的共同努力，我们从影响喷混凝土强度的关键因素入手，不断的探讨、现场试验，逐一进行解决，确定了喷砼施工的参数的控制范围，制定了标准工艺，达到了预期的效果，实现了良好的经济效益，使喷砼的回弹量减少了20%左右，节约了大量的材料。经过这次PDCA循环我们有以下几点收获：1.解决了喷砼的质量问题；2.节约了大量的材料,创造了十分可观的经济效益；3.现场具体的操作人员
31、的质量意识,技术水平和熟练程度都在很大的程度上决定着施工质量。4.通过一系列对员工的引导、对话交流、教育培训等富有成效的活动，可以大大的提高员工的基本素质、技能和积极性，改善了管理层与员工之间的关系，增强了员工的集体荣誉感、工作满足感。这对于一个企业的发展是非常重要的。六.小组活动效果总结经过小组成员的共同努力,使得我们的施工水平有了很大的提高.我们针对当时的实际情况,对施工工艺参数进行了适当的调整,就获得了良好的效果，既保证了质量，又改善了作业环境，而且由于平均减少回弹15%，而节约大量材料。预计节约成本： AX1X2XYZ20845320692604560134002，405，200A设计
32、量（m3）X1改进前应生产量（按35%计算）X2改进后应生产量（按20%计算）X改进前后差值（m3）Y每方成本（元）（包括材料、人工、机械损耗）Z节省总额（元）七.巩固措施和标准化（一）标准化通过PDCA循环,我们对喷砼施工工艺进行了改善,并将其纳入标准工艺文件,同时强调操作者严格按照以下几点进行操作: 1、原材料A、水泥选用新鲜的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，强度根据设计选定，但最低不应低于32.5MPa；B、细骨料选用细度模数大于2.5的中粗砂，含水量控制在710%，粗骨料选用洁净的515mm 的小卵石；C、速凝剂选用与水泥适应性良好，且各项性能符合要求的外加剂。2、施工机具A、喷射机选用防粘料
33、喷射机，密封性能良好，输料连续均匀；B、搅拌采用强制式搅拌机，空压机的选用要满足喷射机的工作风压和耗风量要求；C、施工供水设施要保证喷头处有0.150.20MPa的水压。3、混合料的配合比必须严格遵从设计配合比，搅拌时间不得小于90秒；4、喷射作业A、喷射作业分段分片依次进行，喷射顺序为先下后上；B、喷射机喷头处要保证0.1MPa的风压、0.150.2的水压，其它各工艺参数要严格按照试验进行；5、加强与员工的互动，定期进行交流沟通、培训以及组织业余文化生活，调动员工的积极性、创造性。（二）巩固措施1、加强思想教育，培养员工的质量意识、经济意识和集体利益使命感；2、活跃员工文化生活，使员工对企业有亲近感；3、加大奖罚力度，对于技术好的员工进行奖励，对于技术不好的且不认真学习而造成损失的员工进行处罚；4、定期进行业务技术培训，并检查实际操作能力。八.今后的计划我们通过QC活动成功的达到了我们预期的目的，为工程的建设打下了坚实的基础，但这并不说明我们做到了最好，我们的工作距国外的先进水平还有很大的差距，因此，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，加强对生产过程的监控。针对本工程我们制定了下一阶段的课题如何提高高涌水地段双液注浆效果