張 遵 義
(河南理工大學土木工程學院,河南 焦作 454000)
目前,我國豎井地面預注漿加固工程,注漿質量參差不齊,仍有很大的提升空間。而在實際注漿工程施工中可以通過QC活動小組的實施來提升注漿效果。張新等[1]采用QC小組模式對溶洞注漿工程前期調查、目標設定、對策制定、技術執(zhí)行和后期檢查等階段進行管理,并對其在注漿合格率的影響程度進行量化,取得良好效果。倪自玉[2]通過理論分析、現場調查等方法,分析制約深孔注漿率的關鍵性影響因素,并提出針對性治理措施,取得較好的治理效果。陳江洪[3]開展QC小組活動,從而提高每個職工的質量意識使得工程施工進一步制度化、標準化、規(guī)范化。林祥德、尚秀君[4,5]等人對QC活動小組在質量控制中的作用進行了研究。張麗輝[6]針對建筑施工企業(yè)中QC活動整體水平不高,更有甚者是停留在表面而不能務實開展的問題,從建筑業(yè)生產QC活動的現狀、QC活動的教育及QC活動的激勵等方面就如何解決這些問題進行了簡述,以促進建筑施工企業(yè)的健康發(fā)展。本文就QC活動小組在實際工程中的應用進行了跟蹤調研,并對數據結果進行了分析,得出了QC活動小組在現實工程項目應用中具有巨大價值。
寶坪高速公路LJ-4合同段秦嶺天臺山隧道2號豎井包含1座排風井和1座送風井,樁號為K159+445(ZK159+321),設計凈直徑均為8.5 m,兩井口間距34.28 m,井深分別為560.81 m,554.68 m。項目區(qū)域屬秦嶺以北的暖溫帶半濕潤氣候區(qū),全年的氣候變化受制于季風環(huán)流,冷暖干濕四季分明。地層巖性主要為強風化中粗粒黑云母花崗巖,少量中風化巖。強風化巖巖石結構構造大部分破壞,節(jié)理裂隙發(fā)育,巖體呈碎裂結構,巖質較軟,巖體破碎,自穩(wěn)能力差,無支護時側壁易失穩(wěn)。針對此種情況,對豎井井口較為破碎的段落考慮采用一定超前注漿方案,確保施工安全。
項目部結合工程施工進展的實際情況成立QC小組,并結合施工過程中遇到的各種技術問題進行課題目標的選定,其主要考慮以下幾點因素:1)寶坪高速公路LJ-4標是山西交通集團建設的重點工程,工期緊、任務重、要求高、影響大,必須如期安全完工。2)該豎井工程位于秦嶺山麓海拔1 800多米,地質情況復雜,巖石風化顯著,巖體呈碎裂結構,巖質較軟,穩(wěn)定性差,因此對豎井井口較為破碎的段落考慮采用一定超前注漿方案,確保施工安全。而注漿效果的好壞起著關鍵的作用。3)天臺山隧道深豎井通風工程項目是中交二公局四公司承接的第一個此類項目,技術人員年輕化,施工經驗少,如何培養(yǎng)技術人員提高其注漿施工水平顯得尤為重要。
項目部對即將開展的深豎井地面預注漿過程中可能出現的問題,成立了專門QC質量控制小組具體負責實施,對深豎井地面地質情況用地質雷達監(jiān)測對地表加固注漿進行了持續(xù)監(jiān)控,并詳細記錄了注漿過程中出現的問題和相關數據。QC小組專門指定2名技術人員,進行實時跟蹤記錄:地面漿液擴散和水量變化情況、地表加固注漿進展情況,并記錄相關數據和注漿效果情況。
QC小組成員結合項目的實際情況進行了深入的討論與研究,并設定了科學的目標值。根據施工現場的調查數據可知,影響注漿效果的主要因素是注漿孔的位置和注漿的壓力,影響程度達到了66%,應著重加以控制。注漿孔的位置必須嚴格按照設計孔排距布置,其誤差必須控制在國家現行的法律法規(guī)標準的范圍內,保障注漿孔可以在巖石中盡可能的均勻排布。由于項目地處秦嶺地區(qū),地質條件復雜,而注漿壓力的確定又與巖石的物理及力學性質、巖石的節(jié)理走向、漿液的濃度以及水文條件等密切相關,為此必須做好巖石力學試驗、地質雷達超前預報等工作。由于初次注漿孔布置位置合格率僅為50%,注漿過程中注漿壓力的控制不能很好的把握導致合格率僅為63%,導致注漿效果合格率僅為55%,理論上如果將這兩項影響注漿質量的關鍵因素全部解決到位,注漿效果合格率將提高到93%,加之考慮其他因素對注漿效果的影響,故QC小組將活動目標值設定為90%。
通過對技術人員現場施工實施跟蹤記錄的數據加以收集與分析,QC小組總結出了影響注漿效果的幾點問題,并從人、機、料、法、環(huán),五個方面進行分析并繪制了特性要因圖(見圖1)。
1)經檢查發(fā)現現場的施工人員對注漿工藝掌握差,有時還出現工作隨心情,技術交底不及時的現象。
2)經小組現場檢查確認,由于在注漿過程中注漿壓力的不穩(wěn)定性,有時壓力會超過設計壓力值導致注漿管的頂起;以及注漿完畢后不等注漿壓力達到預定值而將注漿管拔出導致效果不理想。
3)通過對現場注漿材料的檢查,發(fā)現同一批次的水泥特性也略有不同;配制注漿液時,存在骨料未全部清洗干凈;砂石級配比不當等問題導致和易性不能滿足要求。
4)通過對現場機械的檢查發(fā)現注漿管與注漿機械的連接處的螺栓銹住,無法擰緊導致漏氣泄壓,并使得注漿壓力達不到預定值。而注漿泵本身也存在著老化的現象致使注漿效果達不到預期。
5)經小組現場調查發(fā)現,注漿工人在注漿時未對注漿孔的清洗放在心上而是應付了事,洗孔不徹底;注漿過程中未嚴格按照施工組織工序進行施工;注漿的順序隨意性比較大、注漿時間間隔把握的不理想。
QC小組成員通過現場的研究與討論,針對注漿過程中出現的問題制定了如下應對對策:
1)針對施工人員注漿流程不熟悉、工作隨意性大等問題。
加強對施工人員崗前教育、技術培訓、技術交底等工作,提升工人的業(yè)務技能及業(yè)務素養(yǎng),并輔助以獎懲制度、考核制度,使得施工人員牢固樹立質量第一的思想。
效果檢驗:通過加強對施工人員的管理后,技術層面逐步提升,思想方面高度重視。
2)針對注漿壓力不穩(wěn)定出現注漿管頂起問題。
注漿壓力過大可以通過調小注漿壓力閥門來解決,還可以適當減少和易性來解決。由于現場注漿噪聲大,這就需要現場注漿人員觀察到的信息能夠及時傳遞給注漿控制室,比如給他們配備對講機等,這樣信息就可以互通有無,及時準確傳遞。若注漿量達到后,繼續(xù)注漿使得注漿管頂起,這時停止注漿并等注漿壓力下降到設計要求后再將注漿管拔出,進行下個注漿孔注漿。
效果驗證:通過嚴格貫徹落實各項措施后,檢查跟蹤后續(xù)的注漿作業(yè),注漿管被頂起的現象大大減少。
3)針對注漿設備問題。
及時安排維修人員對注漿機械設備進行全面的檢查、維修保養(yǎng)等。
效果檢驗:注漿機械設備良好運行,未再出現其他問題。
4)針對注漿材料的問題。
安排專門的管理人員對現場材料質量嚴格把控,不合格產品堅決不能進場,現場實驗室充分利用起來,堅決把好材料這一關,從源頭抓起。
效果檢驗:通過對材料的嚴格把控,杜絕了產品不合格問題。
QC小組通過一系列措施的實施,解決了施工人員松懈問題,注漿管被頂起問題、注漿材料本身的性質問題、注漿故障等問題。有效地提高了注漿質量,實現了活動目標值。通過對實施后的注漿效果跟蹤檢查記錄,并對數據進行整理匯總,并用柱狀圖(如圖2所示)進行注漿效果合格率比對。
通過此次實施的效果來看,注漿質量明顯提高,注漿合格率達到了設定的目標值,并超了三個百分點達到了93%。通過此次的活動,對注漿工藝進一步優(yōu)化,減少了注漿量,節(jié)約了成本,提高了注漿效率和質量,減少了重復注漿大大縮短了工期,文明施工也深入心中,大大提高了社會和經濟效益。與此同時QC活動小組在活動結束后認真總結經驗,撰寫成論文等加以發(fā)表推廣。小組成員還從發(fā)現問題、解決問題等方面,對此次小組活動對自己的成長進行了客觀性地評價,如圖3所示。
通過QC活動小組在地面預注漿施工中的實踐,從人、機、料、法、環(huán)幾個方面找出了影響注漿合格率的原因,并針對問題原因制定詳細對策,同時也提出了預定目標值,通過對對策的堅決實施,使得工程質量得到了強有力的保證,并實現了預定目標值,在縮短工期和節(jié)約成本的同時也實現了社會和經濟的雙重價值。而QC活動小組成員也增強了質量意識、團隊意識,發(fā)現和解決問題的能力等,為以后類似工程項目積累了寶貴經驗。