工程股份有限公司盾构工程分公司电力电缆隧道QC小组.doc

世博电力电缆隧道穿越上海轨道交通4号线施工质量控制
上海隧道工程股份有限公司盾构工程分公司电力电缆隧道QC小组
前 言
2010年上海世博会的脚步愈来愈近,世博工程正在如火如荼地进行当中,世博电缆隧道是世博会重要配套工程,该工程是上海世博会能源总动脉,建成后它将为世博会的电力供应提供坚强支撑。而由我公司承建的电力电缆隧道2标工程为电缆隧道关键段,它直接进入世博园区,工程任务紧、风险大、质量要求极高,该段隧道的进度与质量将直接影响世博场馆的电力供应。
电缆隧道2标6号井~5号井区间隧道推进过程中,在南车站路中山南路路口将下穿运营中的上海地铁4号线。本次穿越处于与4号线距离近(2.5m) 、土质恶劣等不利因素之中,且4号线隧道的变形要求控制在 ±5mm以内。正是这些不利因素为我们选择课题开展QC活动提供了难得的机遇。我们将“世博电缆隧道穿越地铁4号线施工质量控制”确定为我们QC小组的攻关课题,就是希望通过对该课题的攻关,将为电缆隧道在后续施工中继续穿越轨道交通6号线、8号线提供参考性极强的第一手资料,同时也为我们或兄弟单位今后开展类似施工提供有益的参考。
我小组曾于08年4月参加 “真龙杯”全国QC成果发表赛获得一等奖,同年9月荣获全国优秀质量管理小组称号。
1 课题概况
北京西路~华夏西路电力电缆隧道工程是世博会配套工程,连接市中心的世博500KV变电站和中环的三林500KV变电站,两站直线距离约11.5KM。建成后将是2010年上海世博会的能源总动脉。
本工程在电力电缆隧道全线中为2标,主要工作量为连接浦西6号井、5号井、4号井,浦东10号井、9号井、8号井的四条区间隧道,隧道内径5.5m、外径6.2m。全线走向及井位见下图。(蓝色框内为电缆隧道2标区间)
图1 电力电缆隧道平面位置图
管片间防水分两种:一种是通用的,采用两道防水层,其中一道是三元乙丙橡胶和遇水膨胀橡胶复合而成的弹性橡胶密封垫,另一道为遇水膨胀止水条。弹性橡胶密封垫设置在管片的止水槽内,遇水膨胀止水条设置在弹性橡胶密封垫的外侧;另一种是在电缆隧道穿越地铁线路时采用的特殊防水构造,即在管片的内弧面增加一道聚氨酯膨胀挡水条。
图2 聚氨酯膨胀挡水条
电缆隧道区间盾构在6号工作井向5号工作井推进时将下穿运营中的地铁4号线,电力电缆隧道顶部与4号线上行线底部的垂直距离为6.4m,与4号线下行线底部的垂直距离为2.5m。电缆隧道盾构在4号线下部的曲线为R500的平曲线,隧道坡度为25‰。穿越段剖面图如下图所示:
图3 穿越段地质剖面图
根据业主提供的物探资料显示:地铁4号线所处里程为SK28+950。地铁 4号线上行线、下行线走向与区间隧道夹角约为123°,位于238环~253环上方。地铁隧道与区间隧道平面位置关系详见图1.1-04。
图4 地铁4号线与电缆隧道相对位置
2.QC课题小组介绍
小组最早成立时间:2008年05月。
表1 小组成员介绍
姓名
性别
文化程度
职务(称)
组内分工
培训情况
顾春华
男
本科
盾构分公司总经理
组 长
小组成员经过质量TQC知识培训,人均24课时/年
王旋东
男
本科
项目经理
副组长
崔晋征
男
本科
党支部书记
副组长
钱晓华
男
大专
项目总工程师
对策
陈 晓
男
中专
项目经理助理
调查实施
陈振鹏
男
本科
项目经理助理
分析实施
田瑞端
男
本科
质量员(发布员)
调查实施
王 骞
男
大专
材料员
统计实施
张继润
男
本科
统计员
统计
宫玮清
男
本科
测量员
实施
张 诤
男
大专
安全员
实施
表2 小组活动情况表
小组活动日期:
2008年 07 月 15 日~2009年 1月25日
小组类型
攻关型
小组注册编号
沪隧股盾-08-05
课题注册编号
活动阶段
穿越前期
穿越过程
穿越后期
合计
活动次数
8
4
5
共17次
出勤率
97%
98%
99%
平均 98%
图5 小组活动现场
表3 盾构公司QC小组历年来获得的荣誉一览表
序号
获奖时间
何 种 荣 誉
1
1994年6月
全国工程建设优秀质量管理小组
2
1994年6月
全国优秀质量管理小组
3
1999年6月
上海市建设系统QC成果一等奖
4
1999年7月
全国优秀质量管理小组
5
2000年7月
全国优秀质量管理小组
6
2002年6月
全国优秀质量管理小组
7
2003年7月
全国优秀质量管理小组
8
2004年7月
全国优秀质量管理小组
9
2004年7月
全国工程建设优秀质量管理小组
10
2006年7月
全国优秀质量管理小组
11
2007年6月
全国优秀质量管理小组
12
2007年7月
全国优秀质量管理小组
13
2008年7月
全国优秀质量管理小组
图6 部分荣誉奖状影印件
3. 选题理由
3.1 适应市场发展的需要
技术是工程质量的前提保证,工程质量则是企业的生命。研究这一课题,不仅为以后的工程施工积累宝贵的经验,更好地体现盾构公司“科学管理,创一流品牌;科技领先,争国际市场”的企业服务方针,更能使本公司在国内外获得良好的声誉,从而进一步适应市场发展的需要。
3.2 穿越运营中线路施工难度高
1.4号线地铁线路保护等级为一级。线路安全正常运营及隧道结构保护要求隧道结构纵向沉降与隆起控制值为±5mm,报警值为±3mm,土层损失率小于1‰,隧道变形须不影响安全正常使用。
2.电缆隧道在穿越地铁4号线时,埋藏深度大,且下部存在承压水。盾构穿越土质较差,为⑥暗绿~草黄色粉质粘土和⑦-1草黄~灰色砂质粉土。⑥土层为上海地区主要承压水层的隔水层,属于硬层。⑦-1土层属上海地区承压水层,水头约为20m,渗透系数为4.5×10-4cm/s。隧道推进时承压水将有可能穿透盾尾刷的保护进入隧道,也可能从螺旋机中喷射进入隧道内部,给施工造成极大困难。盾构在上硬下软地层中推进时,由于软弱土层可能排土过多,形成层间空隙,引起地层位移或者沉降变形,并可能造成盾构施工方向上的偏离,且成型后的隧道稳定性不够。
3.当盾构切口进入地铁4号线下方时正面土压力难以准确控制。由于地铁4号线盾构法的施工,周围的土体经历了扰动~固结~密实的过程,且4号线隧道周围由盾构推进时的同步注浆材料填充。盾构的正面土压力难以计算,在穿越期间地铁4号线正在处于运营状态,且运行规律难以摸清,因此盾构前方的正面土压力时常出现突变,使盾构穿越地铁4号