盾构机再制造监理过程质量控制探讨

刘 帆

（中铁隧道局集团有限公司 设备分公司，河南 洛阳 471000）

我国城市化建设步伐日益加快，为缓解城市交通压力，各大城市纷纷开始加大地铁建设规模，盾构作为隧道建设的主要设备，在城市地铁建设中得到了广泛的应用，从而使得我国盾构设备储量逐渐增多，为响应国家可持续发展的号召，盾构再制造行业应运而生。

盾构再制造过程涉及系统部件的拆检、清理、维修及改造等内容，相比新机制造，盾构再制造过程技术要求及工作难度更高，在盾构再制造过程中实行监理制可以更好地对盾构再制造过程的质量进行管控，切实有效的提高设备再制造质量。

笔者参与过多台盾构再制造监理工作，现以南昌轨道交通4 号线一期工程中的一台再制造设备为例，详细介绍盾构再制造监理过程中的质量监控情况，并对监理过程中出现的问题及解决措施进行分析汇总，为其他盾构再制造同行遇到类似问题时提供借鉴和参考。

1 再制造设备简介

中铁38 号盾构开挖直径∅6 280mm，刀盘转 速0～3r/min，最大推进速度80mm/min，最大推力3 700t，整机总长80m，总重约500t，适用管片规格（外径×内径×宽度）为∅6000mm×∅5400mm×1200mm，最大设计压力5bar。设备于2013 年4 月新机开始投入使用，在本次再制造前共计完成4 项目7 区间的掘进施工任务，单台累计掘进里程9 911m，基本已达到盾构设计使用寿命（10km）。

2 再制造监理质量管控过程

2.1 系统部件再制造过程质量监控

2.1.1 结构件再制造过程质量监控

中铁38 号盾构结构件再制造主要指刀盘、盾体、驱动箱、螺机、管片拼装机、后配套拖车等结构件的再制造，其质量监控的主要内容有如下。

1)检查结构件表面清洁情况，要求结构件喷漆表面不能存在油污或渣土等污染物。重点关注驱动箱的清洁度，不允许表面存在油污、锈蚀、铁屑等杂质，驱动箱清理完成后，要求再制造单位对驱动箱表面涂抹防锈油并包装防护。

2)对结构件关键尺寸（刀盘圆度、盾体圆柱度、螺机筒节壁厚等）进行检测，要求再制造单位对变形及磨损严重处进行校正修复，确保结构件各关键尺寸测量值满足盾构施工使用要求。

3)向委托方建议，要求再制造单位按设计图纸要求对刀盘、盾体、螺机及拼装机结构件主要焊缝进行探伤检测，对探伤不合格处进行修复后重新进行探伤至合格。

4)要求再制造单位按图纸设计要求对刀盘、盾体等结构件管路进行保压测试，测试结果需满足设计图纸要求。

5)结构件表面涂装前，检查表面清洁情况，对凹坑、点蚀、焊疤部位要求进行补焊打磨处理。

2.1.2 委外检修件质量监控

中铁38 号盾构再制造过程中，针对主轴承、人舱、拼装机回转轴承、推进油缸、液压泵及阀块、螺机轴等关键部件，由再制造单位委托外协专业厂家进行拆检、修复，委外件再制造的监理质量控制主要从部件的拆检、修复组装、出厂检测3 个方面进行监控，具体如下。

1)审查再制造单位选定的外协厂家资质、确认选定的外协厂家其生产经营范围能满足所维修部件的技术、资源及质量要求。

2)委外部件拆检完成后，要求再制造单位提供委外件的拆检报告及修复方案，并组织委托方和再制造单位前往外协厂家进行巡视，现场核对委外件拆检报告内容的真实性、合理性。

3)委外件修复完成后，组织委托方和再制造单位再次前往外协厂家对委外件的组装过程进行巡视见证，主要审查组装部件修复及表面清洁状况是否满足委外件修复方案要求。

4)委外件修复、组装完成后，与委托方和再制造单位前往外协厂家对委外件进行检测和空载试车验收，相关性能指标满足再制造标准要求后方可同意出厂。

2.1.3 采购件质量监控

采购件进厂时，根据委托方与再制造单位签认的采购合同或配件采购清单，现场核对采购件的品牌、型号、技术参数及数量是否满足采购合同或配件清单要求。

审查采购件随车质量证明文件是否齐全，核对质量文件相关编号与现场配件编号是否一致。

对主要采购件进行开箱检查，确保采购件外观完好，无破损、锈蚀等现象。

2.2 组装过程质量监控

2.2.1 主驱动系统预组装过程旁站见证

审核再制造单位提供的主驱动预组装专项方案，检查专项方案内主驱动各组件的组装顺序及相关标准（如螺栓紧固扭矩、平面胶涂抹位置等）是否符合设计图纸要求。

主驱动组装前，对各组件外观进行检查，确保表面无磕碰、毛刺、锈蚀、油污等现象。

全程旁站监督主驱动预组装过程，要求再制造单位严格按照预组装专项方案要求完成主驱动各组件的组装过程。

主驱动预组装过程中，重点检查：①主驱动内外密封环件、主轴承及驱动箱间油脂孔对应情况，避免出现油脂孔错位问题；②每道主驱动密封及隔环安装完成后，均需进行安装尺寸检测，确保主驱动密封及隔环安装到图纸设计位置，避免出现因密封及隔环安装不到位而导致返工；③各组件螺栓紧固时，需采用相应的专用紧固工具（如定扭矩扳手、螺栓拉伸器等），并按图纸要求的扭矩值进行预紧。

主驱动预组装完成后，要求再制造单位分别对HBW 密封腔、EP2 密封腔、检测腔及齿轮腔进行气密性检测，以确保主驱动各腔室密封性能正常。

2.2.2 整机组装过程质量监控

审查盾构的机械、液压、流体及电气图纸是否存在缺项。

刀盘、盾体、拼装机及螺机等结构件吊装过程审查、见证：①吊装前检查再制造单位工厂内起重设备的年检报告、吊装操作员岗位证书等是否齐全；②对大件吊装过程进行旁站见证，确认大件吊装及翻身过程安全、平稳可靠；③检查刀盘、盾体、螺机等结构件间相互配合情况，确认无螺栓孔无错位问题。

整机各系统管路、电路连接完成后，依据系统原理图对各系统组装及管线连接情况进行核对检查，确保各系统管线连接情况与设计图纸符合一致。

2.3 工厂调试验收质量监控

全程跟踪设备调试过程，检查确认各系统调试工作无遗漏，各系统调试参数均满足设计参数及图纸要求。

设备验收前，组织委托方及再制造单位召开监理例会：①对设备再制造过程、调试过程存在的问题进行梳理汇总并商定处理措施；②对设备出厂验收大纲内容进行评审确认；③对再制造单位内部自检验收资料进行审核；④审查设备再制造期间各项检测记录及质量合格证等文件资料应完整。

验收准备工作完成后，由设备再制造单位向委托方发送验收申请，委托方、监理方及再制造单位共同成立验收小组，根据三方（委托方、监理方及设备再制造方）确认的设备验收大纲要求，对设备各系统调试情况进行逐项检验，对存在的问题应及时整理以便于再制造单位及时整改。

根据设备出厂验收会上制定的遗留问题整改措施及节点，定期组织委托方及再制造单位对问题整改情况进行检查签认，在确认需工厂整改的问题整改完成后，方可同意设备出厂拆机。

3 监理过程主要质量问题

1)刀盘大圆环端面堆焊时，再制造单位向堆焊层夹塞钢筋填充，夹塞体在焊接中无法完全熔合，存在质量隐患。

处理方案：监理部发现该问题后向再制造单位发送工作联系单要求其立即停止违规作业，同时要求再制造单位采用超声波检测对整个大圆环端面进行排查，对检测不合格处重新刨除返修。最终再制造单位在设备出厂前按要求完成了对此问题的整改工作。

2)主驱动减速机小齿轮轴承热装时，再制造单位采用烤枪以火烤的方式直接加热，烤枪火焰热量集中，温度不易控制，直接火烤极易造成轴承局部过热和受热不均，过热将导致金相发生变化，改变钢材力学性能，且受热不均会产生热应力，造成不可逆的应力变形，对主驱动后期使用过程埋下质量隐患。

处理方案：监理人员发现此问题后立即制止现场此违规操作，要求再制造单位对剩余主驱减速机小齿轮轴承采用油煮加热的方式进行热装，最后再制造单位在监理部的极力要求下，于设备出厂拆机时对火枪加热的小轴承进行了更换。

3)新加工的中盾米字梁其法兰定位焊接时，再制造单位直接根据图纸尺寸进行划线定位，但与米字梁配合的行走梁为原机旧件，其中心在使用过程中存在变形偏移，因此，最终米字梁与行走梁装配时存在错位问题。

处理方案：监理人员发现此问题后要求再制造单位对错位法兰进行刨除重焊，并要求再制造单位采用米字梁与行走梁配焊的方式进行法兰焊接，最终保证了米字梁与行走梁间的装配尺寸。

4 结语

中铁38 号盾构再制造期间，监理人员共计发现、处理质量问题70 余项，有力地保障了设备再制造质量。为给后续盾构再制造监理同行提供更好的参考和借鉴，针对当前盾构再制造的情势，有以下两点建议。

1)目前国内盾构再制造行业的发展历程较短，盾构各系统拆检、修复过程的判定依据尚未形成明确的标准，再制造监理在进行过程质量控制时应注意：①在盾构再制造方案上会评审前，要求再制造单位对再制造过程中重点或判定标准不明确的再制造工作制定具体实施方案，以便于在再制造方案评审会上由评审会专家组对该实施方案进行评审明确；②部分系统再制造工作在满足再制造专家论证方案的基础上可以参考新机设计标准。

2)再制造过程中部分结构件更换新制现象较为常见，在新制结构件监理过程中应特别注意新制结构件与原机旧结构件适配问题：旧结构件在使用过程中会存在轻微变形，导致其原有尺寸与原设计尺寸存在偏差，因此在新制结构件配合面加工时，应要求再制造单位采用旧结构件与新结构件装配式加工的方式进行，避免出现装配错位问题。