中鐵二十一局集團大連鐵路樞紐改造工程SN2標段項目經理部二分部

開展QC活動提高仰拱施工效率現在是1頁\一共有58頁\編輯于星期一

前言隧道施工中仰拱及仰拱填充需分層澆筑，故在施工中，需先澆筑仰拱，由于隧道整體襯砌幾何形狀的原因，隧底仰拱呈圓弧形，兩側邊墻呈高邊坡弧型，且兩側邊墻與隧底仰拱需一次成型，在實際施工仰拱及邊墻模板安裝困難，混凝土澆筑耗時長，因此效率低且施工質量難于保證，施工中投入較大的人力物力，對工程的整體工期有較大的影響?，F在是2頁\一共有58頁\編輯于星期一一、工程簡介1、工程概況新建廣寧寺隧道位于大連市保稅區境內，隧道通過低山及剝蝕丘陵區，地貌

形態較復雜，沿線所

經過之處山巒疊嶂，

溝谷縱橫，地形起伏

較大，部分丘前緩坡

及丘間溝谷中被第四

系地層覆蓋，地勢總

體呈北高南低，微向

海岸傾斜?，F在是3頁\一共有58頁\編輯于星期一二、小組概況

QC小組名稱中鐵二十一局集團大連鐵路樞紐SN2標二分部QC小組成立日期2013年5月17日目標提高施工效率，保證仰拱施工質量課題名稱提高仰拱施工效率小組類型現場組長周德鏡活動日期2013年5月-2013年10月課題注冊時間2013年5月小組成員6人注冊編號YGS-2013-DL-01活動頻次2次/月QC教育時間50小時制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年11月19日現在是4頁\一共有58頁\編輯于星期一三、小組成員

序號姓名年齡文化程度組內職務項目崗位技術等級組內分工1周德鏡39本科組長項目經理工程師策劃組織2曹新樂36本科副組長安質部長工程師質量監控3杜世碩29本科組員工程部長助理工程師技術管理4周禮平29本科組員隧道主管助理工程師技術指導5陳家賓23大專組員技術負責人技術員現場實施6李樹甲27本科組員工程部技術員測量監控制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年05月17日現在是5頁\一共有58頁\編輯于星期一四、選題理由繪圖：陳家賓審核：周禮平時間：2013年06月11日業主目標工期要求仰拱施工效率低，速度慢，循環周期長選定課題我項目部共有2座隧道，計劃鋪架工期為2015年5月，在此之前完成所有線下工程。問題的癥結優化仰拱施工，控制施工質量，提高仰拱施工效率仰拱施工效率是關鍵，較高的仰拱施工效率可以保障后續施工工序的跟進，縮短工期。邊墻較高，施工縫難以達到設計要求，仰拱及填充分層施工困難，施工效率低?，F在是6頁\一共有58頁\編輯于星期一隧道由中鐵二十一局第一工程有限公司修建，全長1165m，洞身最大埋深約23m，最小埋深一般約5~15m。設計縱向施工縫留置在水溝電纜槽蓋板以上10cm處，且仰拱及仰拱填充需分層澆筑，故在施工中，需先澆筑仰拱，應業主丹大公司工期及質量要求，對隧道展開QC活動，目的提高仰拱施工效率。項目仰拱開挖仰拱初支仰拱及邊墻鋼筋綁扎仰拱及邊墻模板安裝仰拱及邊墻混凝土澆筑耗時12-14h10-16h12-18h2-8h8-14h相關資料：制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年06月11日現在是7頁\一共有58頁\編輯于星期一五、現狀調查根據丹大鐵路公司要求“襯砌作業宜采用先修仰拱，后修邊墻和拱圈的由下而上的修筑方法”。且仰拱一次成型至設計縱向施工縫位置，避免人為產生過多的縱向施工縫及與設計位置不符的情況，現狀：邊墻較高時難以保證縱向施工縫位置與設計相符，仰拱及填充分層施工難度較大，仰拱底部厚度難以保證，施工人員投入多，每一循環施工周期時間長。目標：按照設計預留縱向施工縫，滿足仰拱及填充分層施工，保證仰拱底部混凝土厚度，減少人員投入，縮短施工時間，提高功效，節約成本。預期目標繪圖：陳家賓審核：周禮平時間：2013年06月11日現在是8頁\一共有58頁\編輯于星期一縱向施工縫距仰拱底面落差達2.9米，在兩側形成較高且陡的邊墻，其混凝土施工困難。初期支護防水層二次襯砌凈空繪圖：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是9頁\一共有58頁\編輯于星期一在以往的隧道施工中諸多采用此法，未能完全達到設計要求。現在是10頁\一共有58頁\編輯于星期一人工拼裝模板每循環仰拱進尺（m）12m模板穩定性差縱向施工縫邊墻較高時難以滿足設計，施工難度大仰拱分層施工難以控制，模板不穩定仰拱厚度難以控制，易跑模安裝模板耗時（只考慮模板定位）10-12小時安裝模板人員投入測量1人、配合工人8-12人混凝土施工時間14-16小時制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年10月15日新建廣寧寺隧道自2013年6月進入正常施工生產狀態以來，以其7月、8月采用普通仰拱模板進行的仰拱施工數據?，F在是11頁\一共有58頁\編輯于星期一六、目標確定

時間投入30小時時間投入17小時人員投入14人人員投入8人時間縮短13小時人員投入減少6人

并滿足丹大公司對工程質量要求，保障主體結構的耐久使用性。在丹大公司總工期的要求下，我小組決定對每循環仰拱模板的安裝與混凝土施工的總時間進行提升，并將目標值確定如下。繪圖：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是12頁\一共有58頁\編輯于星期一七、目標論證遵照設計圖紙，結合以往施工經驗及隧道仰拱施工特點，主要是控制仰拱混凝土施工，特點集中在模板支架上，通過優化仰拱及邊墻模板，可以達到預期目標?，F在是13頁\一共有58頁\編輯于星期一未采用整體式仰拱模板進行的施工，在實際中需要投入較多的人力及時間進行模板安裝，其整體穩定性差，兩側較高的邊墻施工困難，往往造成其縱向施工縫不能與設計相符。現在是14頁\一共有58頁\編輯于星期一八、原因分析結合以往隧道施工特點，小組內部討論分析仰拱施工存在的問題集思廣益，找出問題逐個剖析。小組共找出8個末端因素，并逐一進行確認現在是15頁\一共有58頁\編輯于星期一環法料機人施工環境差混凝土施工困難執行工藝差鋼模板自身重量大模板組裝量大仰拱施工效率低因果分析圖人工進行安裝（耗時長）方法不當技術交底不徹底設計不合理施工作業面狹小沒有可以借助的施工機械襯砌幾何尺寸難以保障繪圖：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是16頁\一共有58頁\編輯于星期一確認1人工配備不合理

驗證時間13年7月10-13日驗證方法現場施工確認人陳家賓驗證地點DIK50+570-DIK50+546驗證情況

現場配備6名工人對模板進行安裝，仰拱混凝土澆筑時配備5名工人進行施工，考慮現場施工場地較窄，工序較少，此人員配備較為合理。結論非要因驗證標準《隧道施工作業指導書》中的相關要求

制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是17頁\一共有58頁\編輯于星期一確認2技術交底不徹底驗證時間13年7月10-13日驗證方法現場施工確認人陳家賓驗證地點DIK50+570-DIK50+546驗證情況

受隧道襯砌幾何尺寸影響，其邊墻及隧底模板呈弧形，在施工初始階段，人員操作熟練程度低，隨后立即進行相關技術交底，對整體施工方法及工藝進行詳細介紹，使現場操作人員數量掌握施工要領。結論非要因驗證標準《隧道施工作業指導書》中的相關要求

制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是18頁\一共有58頁\編輯于星期一確認3施工機械較為簡單

驗證時間13年7月10-13日驗證方法現場施工確認人陳家賓驗證地點DIK50+570-DIK50+546驗證情況

弧形模板由1米×1米組成的成品鋼模組成，質量較輕，人工完全可以進行拼裝，混凝土澆筑時由罐車運輸至施工現場，現場均配備有插入式振動棒對混凝土進行振搗，機械配備合理。結論非要因驗證標準《隧道施工作業指導書》中的相關要求

制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是19頁\一共有58頁\編輯于星期一確認4模板材料配備不合理驗證時間13年7月10-13日驗證方法現場施工確認人陳家賓驗證地點DIK50+570-DIK50+546驗證情況

弧形模板由1米×1米，壁厚4mm的弧形鋼板組成，每塊模板用螺栓進行連接，鋼板材料也有國家認證的合格證，模板材料選用合理。結論非要因驗證標準《隧道施工作業指導書》中的相關要求

制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是20頁\一共有58頁\編輯于星期一確認5施工作業面狹小，人員操作困難驗證時間13年7月10-13日驗證方法現場施工確認人陳家賓驗證地點DIK50+570-DIK50+546驗證情況

隧道內施工作業面狹小，人員操作困難，各施工工序相互干擾，在施工中合理安排施工工序，為施工操作人員提供較好的工作環境，這樣可提升人員工作效率。結論非要因驗證標準《隧道施工作業指導書》中的相關要求

制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是21頁\一共有58頁\編輯于星期一確認6仰拱模板固定周期長

驗證時間13年7月10-25日驗證方法現場施工確認人陳家賓驗證地點DIK50+570-DIK50+546驗證情況

現場對兩個循環的仰拱模板安裝固定周期進行測定，現場模板固定完畢且幾何尺寸滿足設計要求的平均用時約為7小時。結論要因驗證標準《隧道施工作業指導書》中的相關要求

制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是22頁\一共有58頁\編輯于星期一確認7混凝土施工困難，澆筑時間長

驗證時間13年7月10-25日驗證方法現場施工確認人陳家賓驗證地點DIK50+570-DIK50+546驗證情況

現場配備5名工人對仰拱混凝土進行澆筑，在邊墻混凝土澆筑過程中，為防止因混凝土壓力過大，導致模板尺寸偏離，邊墻混凝土采取分層澆筑，后一層混凝土澆筑時需等前一層混凝土初凝后再進行。混凝土澆筑時間長。

結論

要因驗證標準《隧道施工作業指導書》中的相關要求

制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是23頁\一共有58頁\編輯于星期一確認8仰拱幾何尺寸難以保證及混凝土振搗不充分

驗證時間13年6月14-15日驗證方法現場施工確認人陳家賓驗證地點DIK50+570-DIK50+546驗證情況

在邊墻混凝土振搗過程中，因混凝土壓力大，導致模板尺寸偏離，同一循環的縱向施工縫都難以保證在一個水平面上，為保證模板尺寸不發生大的位置偏移，邊墻振搗不充分。

結論要因驗證標準《隧道施工作業指導書》中的相關要求

制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月11日現在是24頁\一共有58頁\編輯于星期一通過對以上6條末端因素逐條分析確認，最后確認出3個要因：1、仰拱模板固定周期長2、仰拱混凝土澆筑時間長3、仰拱幾何尺寸難以保證及混凝土振搗不充分現在是25頁\一共有58頁\編輯于星期一九、找出主因

仰拱施工時無法承受來自混凝土的壓力，不能展開較大段落的仰拱施工，混凝土施工困難，振搗密實難；分析原因，其主要是受隧道襯砌幾何形狀影響，邊墻模板及仰拱模板無穩定支點，造成模板無法承受來自混凝土施工時的自重壓力，施工時易發生跑?；虮，F象，施工進展緩慢；若采用小段落施工，則造成施工縫增多，且耽誤時間，與現在常用的9～12m襯砌臺車無法在環向施工縫上相對應。現在是26頁\一共有58頁\編輯于星期一十、制定對策結合小組分析主因，一致認為通過加強仰拱曲模自身穩定性，固定底部浮型模板及邊墻弧形模板，采用固定支架，使之能抵抗混凝土自身壓力，從而解決仰拱混凝土與填充混凝土分層澆筑，縱向施工縫與設計相符，增大仰拱施工循環長度，避免造成過多施工縫的存在等問題?，F在是27頁\一共有58頁\編輯于星期一對策表一要因對策目標措施負責人完成時間驗證人仰供模板固定周期長將仰拱模板整體化減少人工操作時間減少人工的投入，盡量采用機械化，從而節省時間。1、技術部門做好安全技術方案并進行技術交底。2、試新方案并不斷完善，直至達到目標。陳家賓2013-09-20

周禮平制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年10月10日現在是28頁\一共有58頁\編輯于星期一對策表二要因對策目標措施負責人完成時間驗證人仰供混凝土澆筑時間長滿足設計要求的前提下提高混凝土早期強度混凝土強度上升速度提高，縮短混凝土施工時間。1、試驗室對混凝土品質進行合理化的調整。2、現場盯控，不斷調整，直至達到目標。陳家賓2013-09-20

周禮平制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年10月10日現在是29頁\一共有58頁\編輯于星期一對策表三要因對策目標措施負責人完成時間驗證人仰供幾何尺寸難以保證對模板進行優化，加固方便牢靠增強模板，其自身穩定性、方便加固，承重能力大大加強，不易跑模。1、技術部門結合結構尺寸，設計模板優化方案，并負責現場實施。2、嚴格技術交底制度，現場盯控把握，對結構物幾何尺寸嚴格控制，施工時多觀察，避免此類情況發生。陳家賓2013-09-20

周禮平制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年10月10日現在是30頁\一共有58頁\編輯于星期一十一、對策實施仰拱及邊墻模板采用廠家定型鋼模板，其幾何尺寸與襯砌輪廓相符，小組內通過CAD對隧道輪廓進行構圖，結合現場及以往施工經驗，加工仰拱邊墻模板支架，固定邊墻弧形和仰拱浮型模板，固定支架采用型鋼加工制作，此支架即提升了模板的自重，使之承受來自混凝土施工時的壓力，又能給模板提供更多的加固點，大大提升了模板的穩定性?，F在是31頁\一共有58頁\編輯于星期一整體式模板左視圖繪圖：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月15日現在是32頁\一共有58頁\編輯于星期一整體式模板左視圖（局部放大）繪圖：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月15日現在是33頁\一共有58頁\編輯于星期一繪圖：陳家賓審核：周禮平時間：2013年07月15日現在是34頁\一共有58頁\編輯于星期一自行設計加工的矮邊墻模板邊墻模板仰工模板現在是35頁\一共有58頁\編輯于星期一十二、效果檢查廣寧寺隧道，其設計縱向施工縫位于填充層上126.8cm處，該縱向施工縫距仰拱底面高度達290.7cm，在滿足設計縱向施工縫位置及仰拱、填充層混凝土分次施工的要求下，加工出該模板，仰拱一次施工循環12米。隨后對新建廣寧寺隧道9月、10月隧道仰拱混凝土施工生產情況作分析?，F在是36頁\一共有58頁\編輯于星期一安裝就位的矮邊墻模板模板尺寸符合設計，滿足縱向施工縫及仰拱與填充混凝土分層施工要求。現在是37頁\一共有58頁\編輯于星期一仰拱及邊墻混凝土正在施工現在是38頁\一共有58頁\編輯于星期一仰拱混凝土施工完畢仰拱與填充層分界線清晰可見，滿足設計要求?，F在是39頁\一共有58頁\編輯于星期一澆筑完畢的矮邊墻

現在是40頁\一共有58頁\編輯于星期一分層澆筑完畢后的仰拱與填充層現在是41頁\一共有58頁\編輯于星期一

經實際施工驗證：經過此方法加工后的模板可以一次進行仰拱施工循環達12米，極大地減少了施工頻率，提高了施工效率，又滿足了設計要求。其自身重量達6噸，且可以同時固定邊墻弧形模板及仰拱浮型模板，其穩定的支架在施工時又提供了更多方便的加固點，以防止在施工時發生跑模情況。現在是42頁\一共有58頁\編輯于星期一采用整體模板支架每循環仰拱進尺（m）12m模板穩定性強縱向施工縫滿足設計，直接定位在設計處仰拱分層施工易控制，模板自穩性強仰拱厚度易控制，滿足設計厚度安裝模板耗時（只考慮模板定位）1.5-2小時直接定位安裝模板人員投入測量1人、配合工人3-5人、機械2臺混凝土施工時間8-10小時制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年11月15日廣寧寺隧道9月、10月采用整體式模板進行仰拱施工技術數據現在是43頁\一共有58頁\編輯于星期一加工此鋼模板消耗鋼材（成本）材料I20型鋼I16型鋼I14型鋼42*3.5mm無縫鋼管16mm鋼板手拉葫蘆4個總計數量5.6T0.2T0.2T0.03T0.07T4個單個模板資金投入2.1萬元0.075萬元0.075萬元0.014萬元0.025萬元0.15萬元2.44萬元整套模板資金投入4.2萬元0.15萬元0.15萬元0.028萬元0.05萬元0.3萬元4.88萬元制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年11月15日十三、經濟效益現在是44頁\一共有58頁\編輯于星期一完成產值情況對比（一個月）采用整體式仰拱模板支架未采用備注仰拱施工作業次數6次4次每施工循環長度12米12米當月完成總數量72米48米總量差150%完成產值金額79.2萬元52.8萬元提高產值26.4萬元制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年11月15日現在是45頁\一共有58頁\編輯于星期一完成產值情況對比本月產值相差26.4萬元制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年11月15日現在是46頁\一共有58頁\編輯于星期一2013年9月10日～10月26日，運用QC小組的新方案、改進操作工序以及使用新工具后，施工作業隊共完成了144米仰拱施工任務。經統計實際目標值在時間上比預期值減少3個小時，總時間縮短16小時，在人員投入上共減少6人。時間投入30小時時間投入17小時時間縮短13小時時間投入14小時預期目標值實際人員投入14人人員投入8人人員投入減少6人人員投入6人預期目標值實際減少8人節省16小時繪圖：陳家賓審核：周禮平時間：2013年11月15日現在是47頁\一共有58頁\編輯于星期一1、加工此套整體式仰拱模板支架投入：

a、人員：5人

b、時間：7-10天

c、鋼材總計：4.88萬元

d、零星小料計：200元

e、按每人工每天工費180元計，此套模板成本投入約5.8萬元2、以廣寧寺隧道作分析，全長1165米，在采用整體式模板支架的情況下與采用6米普通模板相對比：

a、施工作業次數為98次和195次，效率提升近2倍。

b、采用整體式仰拱模板每完成12米仰拱，投入機械人工折合成本2800元。

c、未采用整體式仰拱模板每完成12米仰拱，投入機械人工折合成本8000元。d、每完成12米仰拱，在采用整體式模板的基礎上，就人工投入一項節省5200元，則整條隧道在仰拱人工投入上可節省45萬元。（扣除加工模板費用）現在是48頁\一共有58頁\編輯于星期一模板型式人工拼裝模板整體式模板綜合造價

未采用整體式仰拱模板每完成12米仰拱，投入機械人工折合成本8000元。1、加工此套整體式仰拱模板支架投入：

a、人員：5人

b、時間：7-10天

c、鋼材總計：4.88萬元

d、零星小料計：200元

e、按每人工每天工費180元計，此套模板成本投入約5.8萬元采用整體式仰拱模板每完成12米仰拱，投入機械人工折合成本2800元。節約情況

每完成12米仰拱，在采用QC小組的方法下可節省人工投入5200元，在施工效率上可節省16個小時。

就廣寧寺隧道而言，在采用此方法基礎上可節約人工45萬元，節省工期65個施工天數。制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年11月15日現在是49頁\一共有58頁\編輯于星期一采用整體式模板在仰拱施工上的成本投入（已扣除整體式模板成本）制表：陳家賓審核：周禮平時間：2013年10月15日現在是50頁\一共有58頁\編輯于星期一由此可見，采用此方法不僅解決了隧道仰拱施工的諸多難題，在滿足工程質量的前提下盡可能的優化施工，在實際施工中減少了勞動力投入，提高了施工的穩定性，極大地減少了施工中出現的一些特