复合式土压平衡盾构机监造过程浅析

张华清

（中交第三航务工程局有限公司南京分公司， 江苏 南京 210000）

我们国家自1950年东北阜新煤矿通过用手掘式盾构修建了国内首条盾构机挖掘的隧道起，至今也有近70年的发展时间。随着技术不断革新与各种工程需要，目前国内和国外厂家所生产的盾构机正朝着超大化和微小化的两个极端方向发展。例如由我国中铁装备集团公司自主设计制造，直径达15.03m的泥水平衡盾构机，是目前国内最大的盾构机。

本文作者结合亲身参与监造2台，观摩学习8台φ8580mm的复合式土压平衡盾构机监造的经历，总结了一些心得体会，并通过多方协作探索解决监造问题的有效方式方法，希望可以起到抛砖引玉的作用，为以后的盾构机监造工作提供借鉴。

1 盾构机设备的基本情况

结合成都市轨道交通17号线某标工程地质特点，盾构区间采用国内某盾构机生产厂家φ8580复合式土压平衡盾构机进行掘进。该型号盾构机主驱动额定扭矩24324,3KNm，脱困扭矩达36486.5KNm，最大推力76000kN，18寸单刃滚刀36把，最大工作荷载250KN，滚刀伸出量170mm，具备100MPa强度的破岩（硬土）掘进能力。 盾构机具备12路同步注浆管路（其中6路备用），刀盘上共有10路添加剂注入管路，其中9路泡沫、4路膨润土，而膨润土有3路与泡沫共用，满足本标段地层对盾构机渣土改良的需求。

2 盾构机监造工作内容

2.1 监造工作流程

盾构机设备的监造工作主要包括：设备结构制造阶段、设备装配调试阶段的质量管理和进度管理。质量管理控制是监造工作的重点，贯穿于整个盾构机监造工作的全过程。

2.2 监造大纲

监造大纲的编制需要以盾构机设备采购合同、国家有关法规技术标准、所监造盾构机设备的设计图纸规格书和技术协议、所监造盾构机制造装配相关的质量规范和工艺文件为依据。

盾构机监造大纲的主要内容有：（1）明确盾构机监造地点、监造单位及其组织机构与职责；（2）明确盾构机的监造过程。审查盾构机制造厂质量检查验收报告、质量验收文件、质量保证体系、施工技术文件等；审查施工组织设计和进度计划；审查原材料、外检质量证明文件及复验报告；设置监造监督点，现场见证点、停工待检点、文件见证点。（3）明确盾构机监造计划及进行控制和管理的措施。以制造厂家提供的盾构机设备制造工艺流程及质量检验验收标准为依据，编制监造计划和控制管理措施。

2.3 监造质量控制

借鉴设备监造通用的质量监造形式，盾构机设备的监造质量控制主要有车间现场见证、文件见证和停工待检点见证三种方式。

（1）现场见证（W）：；针对盾构机安全或性能重要的相关检验、试验而设置（如外观质量、规格尺寸、制造加工工艺等），监造人员需要在现场对试验过程进行监视。如果监造人员未能在场见证，那么厂家可继续进行相应的工序操作，经相关检验合格后，可以转入下道制造生产工序，但必须将相关检验结果交给监造人员审查认可。

（2）文件见证（R）：要求盾构机厂家提供合格的检验记录、试验报告以及原材料与配套零部件的合格证或质保书等技术文件，使盾构机监造人员确信盾构机制造相应的工序和试验已处于可控状态。

（3）停工待检见证（H）：主要以关系到盾构机设备安全或性能的检验、试验为对象而设置，例如重要的工序节点、隐蔽工程、不可重复试验的验收点。盾构机刀盘注水泡沫管路焊后质量检验属于隐蔽工程，它就是一个重要的停工待检见证点。

2.4 监造进度控制

盾构机的制造、装配、调试进度，应与采购合同规定的工期相符合。但盾构机监造过程中总会出现影响生产进度的情况，例如外购件到货时间滞后、外协件制造进度延后、制造工序衔接不合理以及不必要的返工等。监造人员就需要通过一些监造方式方法来控制盾构机生产的总体进度，确保盾构机如期交验现场项目部。

（1）采购合同控制进度

合同明确规定的交货日期，是盾构机制造、装配、调试进度计划编制的总体依据。监造人员以采购合同要求的交货日期为主要依据，监督盾构机制造厂家编制总体生产进度计划。

（2）审查进度计划

（2）过敏反应。在转基因食品中常常含有能够引起部分人过敏的基因，比如转基因玉米极易造成某类人群出现过敏的情况。

对厂家提供的盾构机生产制造过程各个项目的进度计划，监造人员应主要审查以下内容：各个项目制造完成时间与盾构制造完工总工期目标的符合性；重要零部件、关键工序制造的均衡进展以及各工序衔接的合理性；关键工作关键线路的合理性；生产资料、生产人员配置的合理性和充沛性（尤其在赶进度时，制造厂家是否有能力提供充足的生产人员、设备、物资等资源）；外购件（主要是进口件的到货进度，比如主轴承、刀盘电机减速机的到货进度计划等）到货进度与总体制造进度的符合性等。审查完成后，监造人员要根据这份进度计划进行监督和检查。

（3）监造会议控制进度

监造人员发现制造厂家的生产进度计划与车间实际进度有出入时，可以要求厂家组织相关职能部门（例如计划协调部门、经营部门、车间生产部门以及技术部门）召开盾构机生产进度控制调整专题会议。主要讨论以下内容：确认进度滞后具体情况、监督分析进度滞后原因、制定赶工措施、监督执行赶工计划和监督检查实施情况等内容。每次监造会议都要留有会议记录及影像记录，作为盾构机监造文件记录在档备查。

（4）联系函件形式控制进度

监造人员可以结合监造会议的开展执行情况，上报盾构机采购单位并提出以公文函件形式，强制要求制造厂家必须按照合同规定的工期节点完成各个分部分项工作，如期交货验收。这也是一种强制手段和方式，保障盾构机生产制造进度。

2.5 监造记录

2.6 监造总结

盾构机监造工作的主要内容有：

① 盾构机设计 、制作和试验中出现的问题、处理情况和处理结果 。

② 对该盾构机的技术档次 、工艺水平 、质量 、整体状况的综合评价。

③ 对本次监造的自评。

监造人员应该实事求是地进行深入剖析，总结监造工作中的经验与不足，为以后的盾构机监造提供借鉴和参考。

3 监造实例

成都地铁17号线计划采用国内某盾构机生产厂家20台Φ8580mm复合土压平衡盾构机，其中包括我们标段的2台，盾构机制造工期约8个月。海外采购件主要有：主驱动的主轴承、主轴承密封、导向系统、PLC控制系统、刀盘电机减速机、液压泵液压马达等，其他结构件国内生产，总装、调试和验收在国内某厂进行。

3.1 监造问题统计

监造过程中发现的问题主要有：质量方面（分为机械结构部分、液压流体部分、电气部分、装配部分）、进度方面、设计优化方面等。

表1 盾构机监造主要问题统计

由于篇幅限制，本文简要对监造过程中出现的代表性问题做出了统计。

3.2 监造方法分析

通过对监造过程中遇到的问题进行分析，总结得出解决此类问题行之有效的具体方法如下：与同厂监造的其他单位沟通交流，借鉴改造经验；签发监造联系整改单；与厂家技术负责人当面讨论方案，参与新方案可行性研究；公文函件形式；审查追加设备报价单，控制成本；车间现场见证复核整改；组织召开质量进度协调会议，验收会议。

观察柱状图不难发现，“与同厂监造的其他单位沟通交流，借鉴改造经验”、“与厂家技术负责人当面讨论方案，参与新方案可行性研究”、“签发监造联系整改单”、“车间现场见证复核整改”，是解决大部分监造问题最常用的具体方法。而其他三种方法，是最后杀手锏，一般针对争议较大不容易解决的问题。

例如，“刀盘泡沫注入口结构形式易堵塞且无法拆卸更换”的问题，鉴于自身监造经验的不足，我们认真研究了设计图纸，主动与监造同机型的其他单位监造人员沟通交流。明确问题的整改方向，同时带着整改要求与厂家技术负责人当面讨论整改方案，要求给出具体的改造工艺措施，监造人员可以参与新方案可行性研究，加强过程监督。新方案通过后，签发监造联系整改单，留下文字记录备查。监造人员要现场见证新方案实施的全过程。在发生厂家拒绝或者拖延整改时，监造人员除了按照上述方法进行督促外，还要及时向上级单位或业主单位反应情况，申请签发公司公函强制执行整改。对于需要增加设备的，要严格对比审查报价单控制成本，同时组织召开相关会议形成纪要备查。

原设计泡沫注入口

改造后泡沫注入口

为了做出对比，我们监造的2台盾构机，1台采用原设计方案另1台采用新方案，比较结果如表2所示：

4 结束语

盾构机监造是一项很具有挑战性的工作，不仅要求监造人员对盾构机设备具备一定的认知，而且还要掌握一套行之有效的监造方式方法。随着盾构机国产化、产业化进程的不断加速，国内针对盾构机监造的国家行业标准规范亟待完善。这就需要我们不断尝试新的方式方法，敢于打破既有常规，不断总结经验，为盾构机监造工作更加程序化、规范化提供借鉴。