提高引水隧洞钢筋混凝土衬砌施工效率的有效措施

郭洪林 郭能达 沈一帆

(浙江江南春建设集团有限公司，浙江 杭州 311241)

1 前 言

杭州市第二水源千岛湖配水工程施工13标位于富阳区境内，主要包括输水隧洞主洞8480m、贝山寺施工支洞956m、春建施工支洞151m及埋管286m等土建工程。主洞衬砌断面为马蹄形，钢筋混凝土结构，采用12m/仓钢模台车进行衬砌施工。

2 课题选择

工期要求：本工程合同工期34个月，其中隧洞衬砌11个月，计划每个工作面平均衬砌月进尺为384m。

公司要求：本工程月产值要求达到300万元以上，换算成衬砌进度为不小于396m/月。

现状情况：已经进行隧洞衬砌2个月，实际平均月进尺360m。

针对上述情况，项目部决定展开QC小组活动，确定课题名称为“提高引水隧洞钢筋混凝土衬砌施工效率”。

3 现状调查

为查找隧洞衬砌施工效率低的影响因素，QC小组成员对已经完工的隧洞钢筋混凝土衬砌进行现场调查、统计。同时根据隧洞衬砌各工序施工顺序及持续时间，小组成员编制了钢筋混凝土衬砌双代号网络计划图，找出了关键线路(红线)及关键工作(见图1)。

图1 隧洞衬砌双代号网络计划

小组成员进行多次现场调查，并参考学习其他优秀衬砌标段现场施工管理经验，通过充分的研究、讨论，对隧洞衬砌各关键工序用时进行分析，见表1。

表1 隧洞衬砌关键工序耗时分析表 单位：h

根据以上统计、对比分析可知：在钢筋混凝土衬砌关键工序耗时中，基面引排水、钢筋加工转运及混凝土浇筑工序现状耗时偏大，是导致隧洞钢筋混凝土衬砌施工效率低的问题症结所在。

4 目标设定

为方便进行进度控制，小组成员将隧洞衬砌月进尺转换为每仓完成时间，见表2。

表2 隧洞衬砌月进尺对应每仓完成时间表

为满足工期和公司对隧洞衬砌的进度要求，本次QC小组活动每仓浇筑时间目标值设定为21.5h。

5 原因分析

针对如何加快隧洞衬砌进度，QC小组成员集思广益，通过头脑风暴法对影响衬砌速度的三道关键工序进行了全面分析，制成原因分析树图(见图2)。

6 要因确认

针对10条末端因素，除洞内积水多属于客观条件小组无法完全剔除外，小组成员制定了要因确认计划表，并按计划逐一进行确认，具体情况见表3。确定要因3个：ⓐ机械排水方式；ⓑ圆弧钢筋卸车慢；ⓒ混凝土罐车容量小。

图2 原因分析树图

表3 要因确认计划表

7 对策制定

针对以上3个主要原因，小组成员通过多次现场查验并进行专题讨论，借鉴优秀标段现场管理经验同时进行比较分析，制定出对策和相应措施，由小组成员分别负责实施，以到达活动目标。对策实施计划见表4。

表4 对 策 表

8 对策实施

8.1 改变排水方式

a.在待浇筑底板仓面预埋φ100PVC纵向管，靠近下游侧设三通口并预埋竖向管；底板混凝土浇筑时，竖向管口采用柔性材料保护防止混凝土堵塞。

b.就地取材利用底板仓面清理物在竖向预留管口边设置小截水堰。

c.将高出底板混凝土面上竖向预留管割除，使截水堰内积水通过竖向和纵向预埋PVC管路自流出仓面。

d.在PVC自流管出口侧设置小型防倒灌截水堰，积水自流统计见表5。

表5 积水自流方式统计表

实施效果验证：上游积水从进水口经埋管自流出工作面，大大减少了在原仓面上游筑沙袋堰和机械排水工作量，且上、下游修筑小截水堰及设置埋管时间小于2h，堰内积水小于5cm，对策目标实现。

8.2 圆弧钢筋洞内制作

a.根据隧洞内的作业空间，在已完成浇筑的底板混凝土上面安设制作圆弧钢筋的简易操作台。

b.原料直钢筋由运输车自洞外整件运输到洞内操作台附近，进过滚轮迅速完成卸料。

c.工人在洞内圆弧操作台进行圆弧钢筋的加工，制作流程见图3。

图3 圆弧钢筋加工对比流程

d.成型的圆弧钢筋直接送上钢筋安装台车进行安装施工，见表6。

表6 圆弧钢筋加工时间对比表

实施效果验证：由以上分析可知，圆弧钢筋在隧洞内制作，减少了钢筋卸车工序，时间缩短60min；洞内圆弧钢筋制作和安装可以同步进行，等料时间小于5min。对策目标实现。

8.3 调换大容量罐车

a.确定混凝土罐车最佳容量。小组成员根据不同容量混凝土运输罐车的经济性、适用性、可靠性、运效性，制定了混凝土罐车容量分析、评价、选择表，见表7。

表7 罐车容量分析、评价、选择表

b.进行首辆调换罐车现场测试。对选择的混凝土罐车，由有经验的司机进行隧洞内实际测试，测试各项指标符合要求。

c.测试满足要求后全部调换。项目部与混凝土罐车租赁公司签订新的罐车租赁合同，全部调换成容量为9m3混凝土罐车。不同容量罐车效果见表8。

表8 不同容量罐车效果对比表

实施效果验证：采用9m3混凝土罐车供料浇筑后，混凝土输送泵工作效率可以达到93%，相应每仓浇筑时间由原来的8h缩短至7h，对策目标实现。

9 效果检查

9.1 目标完成情况

采取上述措施后，隧洞每仓混凝土衬砌完成时间由24h下降到了21.5h，实现了活动目标，月衬砌进度也由360m提高到408m，效果见图4。

图4 活动前后效果对比图

9.2 效益分析

a.经济效益。本工程QC活动前后隧洞每仓混凝土衬砌施工成本分析见表9。

表9 成 本 分 析 表 单位：元

由表9可知，活动后隧洞衬砌每仓成本节约1380元，本工程4个工作面按平均每个工作面180仓计算，可以节约成本1380×180×4=993600元。

b.进度效益。本工程通过QC活动，使得隧洞混凝土衬砌每仓完成时间缩短2.5h，缩短直线工期为4×180×2.5h/24h=75天。

c.社会效益。通过此次QC活动，本工程不但节约了成本，工期缩短75天，保证了千岛湖引水工程的按期通水目标和任务，得到了当地政府和人民的好评。

10 巩固措施

本次活动结束后，为更好地巩固此次活动成果，小组成员制定了以下巩固措施：

a.将小组活动经验进行总结，参加集团公司组织的“隧洞衬砌技术交流会”，将活动成果和经验与各分公司交流分享。

b.制定标准化施工流程，将活动中发现的问题及采取的措施编制成《隧洞衬砌循环进尺作业指导书》，作为今后同类工程施工的作业指导。

c.营造学技术的氛围，完善各项技术交底和管理制度，加强对工人的技术、工艺和操作技能培训，进一步巩固QC活动成果。

11 总结及体会

通过本次QC活动，小组成员学习到了将科学管理方法和专业技术相结合的专业技术知识；能够以事实为依据，应用统计工具，为以后顺利开展QC活动打下了坚实的基础；成功解决了千岛湖配水工程施工13标段隧洞钢筋混凝土衬砌施工效率低的难题，为全线工程按期通水做出了贡献，取得了良好的经济和社会效益，具有一定的推广价值；同时提高了整个项目管理团队的管理水平和技术能力，增加了凝聚力。