基于PDCA循环的公路隧道二衬外观质量控制管理

庄秀梅

（福建省华荣建设集团有限公司，福建 福州 350007）

0 引言

公路隧道的二次衬砌施工是隧道工程的重点工序，由于施工技术水平与地理环境的差异，其施工质量的好坏不仅影响到整条公路隧道的观感质量，同时也将直接影响隧道整体的稳定性和耐久性[1]。长久以来，采用事后检测的方式控制公路隧道的二衬外观质量收效较差，以福州市近年来修建的三座公路隧道为例，其二衬外观质量平均合格率仅75%，亟需进行质量控制手段的提升与优化。PDCA 循环是一种贯穿施工全过程的高效质量控制管理措施，近年来在我国各类大型基建工程中使用，取得了良好的效果。本文以福州市永泰县城区二环路城峰隧道为例，采用PDCA 循环，对公路隧道二衬的外观质量进行控制管理。

1 工程概况

城峰隧道是福州市永泰县城区二环路古岸桥至马洋桥段的重要控制性工程，道路等级为城市主干路，设计速度60km/h，采用双向四车道与非机动车道结合的标准建设，抗震烈度为6 度。城峰隧道呈南北走向，整体位于城峰镇里岛村及龙峰村之间，以左右线双洞室的形式布置，左右线隧道分别长884m 和867m，中间距离26-39m。城峰隧道穿越剥蚀残丘坡地，地质条件较差，地势起伏较高，隧道最大埋深约101m，最小埋深仅2m。作为永泰县政府的重点关注工程，本项目的二衬外观质量控制尤为关键，因此项目组引入QC 质量管理模式，于2018年10月至2019年5月建立QC（Quality Control）小组，采用PDCA 循环进行相关质量管控。

2 PDCA 循环的基本内涵

PCDA 循环最早由美国质量管理专家W.E.Deming 于上世纪50年代初提出，其主要用途在于实现全面的工程质量管理[2]。工程管理是一个动态发展的过程，传统的事后检验方法无法有效预防施工过程中的质量问题，难以达到防患于未然的高效管理目标。采用PCDA 循环则能够将事后检验转移到施工的各个阶段，在土木工程施工领域运用多年取得了良好的效果。

图1 PCDA 循环的基本内容

PCDA 循环主要包括四个阶段，即计划（P）、执行（D）、检查（C）和处理（A），每个阶段的具体内涵可参见图1所示[3]。PCDA 循环的特点在于：1）始终处于循环状态且呈阶梯式上升，每循环一次即解决一部分问题，随后进入新的循环过程，采用新的目标和内容，同时上一次循环未解决的问题则归入下一次循环继续解决[2]；2）每一个大循环中同时包含若干次小循环，各部门和小组、各作业环节的管理目标环环相扣，紧密配合，共同构成一个综合循环体系[4]。

3 基于PDCA 循环的质量控制管理

3.1 计划阶段（Plan）

QC 小组于2018年10月成立，针对城峰隧道左线已施工拆模的第一模至第五模的二次衬砌进行质量调查，随机抽取300 个样本点，合格率仅为81.0%。二衬外观主要问题体现为蜂窝麻面（图2）和二衬表面裂缝（图3），合计占缺陷总数的68.4%，次要问题包括二衬钢筋外露、表面不平整、颜色不均匀、施工缝处错台等。针对问题症结并参照福建省同行业先进水平，QC 小组将初次PDCA 循环目标设置为隧道二衬合格率达到90%。经过分析，重点解决蜂窝麻面和二衬表面裂缝的问题，即可使整体二衬外观合格率达到目标值。

图2 蜂窝麻面

图3 二衬表面裂缝

根据调查结果，QC 小组采用头脑风暴法分析影响二衬施工质量合格率的各类原因，总结得到如图4的12 种中间因素和末端因素。由于影响因素众多，QC 小组逐一分析调研以找到影响本次二衬外观质量的主要矛盾所在，包括技术交底不详细和模板端头封堵不严。

图4 二衬外观质量不合格原因分析

基于主要原因，QC 小组制定了相应的对策措施，包括：1）邀请专业人员、公司总工程师和技术人员进行二衬施工工艺流程的详细讲解，选调经验丰富的职工进行现场操作指导，同时制定考核合格率达到100%，考核平均成绩≥90 的目标；2）提高二衬模板施工人员的质量意识，确定规范工艺，达到无局部漏浆情况存在的目标。

3.2 执行阶段（Do）

针对技术交底不详细的首要原因，QC 小组邀请隧道专业的市政工程师对现场工人重新集中进行技术交底和技能培训，掌握隧道二衬施工的重点和难点，包括：

（1）隧道二衬施工工艺流程：环向、纵向盲管安装、土工布安装、防水板安装、二衬钢筋绑扎、二衬台车刷脱模剂、二衬台车就为关模、带模注浆、模板拆除、洒水养护；

（2）土工布安装时保证平顺密贴至初支砼表面，无空鼓、无破损，搭接长度按规范要求设置；

（3）二衬台车模板刷脱模剂之前需清理干净木板表面残留的杂物，脱模剂应涂刷均匀；

（4）二衬台车关模时应将端头模板封堵严实；

（5）二衬砼拆模后立即养护，洒水养护时间间隔为2h，确保二衬砼处于湿润状态，养护期限为14d。

QC 小组选择二衬施工班组工人，进行相关重难点内容的熟悉程度调查，平均得分为93.5 分，考核通过率达到100%，达到目标要求。

针对模板端头封堵不严的问题，由QC 小组成员对第七模和第八模的二衬施工进行全程监督旁站，指导班组按照对策措施进行施工。经过测量放样，精确安装二衬台车模板，二衬台车钢模的一端搭接上一模二衬并紧贴二衬砼，内弧钢模板与外弧钢模板夹紧止水带，并用φ48mm 钢管插销式连接，端头模板与钢管间用木楔子楔紧，保证在带模注浆时不会出现漏浆与爆模。注浆过程中安排专门的工人负责全程盯控，出现问题及时上报，及时调整模板，保证一次浇筑成型，无漏浆。经过现场检查，第七模与第八模二衬施工缝处无明显漏浆痕迹，且未在施工缝处附近发现蜂窝麻面与裂缝，达到目标要求。

3.3 检查阶段（Check）

QC 小组于2019年4月进行第一次PDCA 循环的成果检查，针对城峰隧道左线第六模至第八模二次衬砌的外观、接缝以及质量进行调查，质量合格率达到93.3%，达到了预定的目标值，受到了业主部门的一致好评。此外，由于大幅提高了工人的施工水平与效率，减小了隧道二衬的返工次数，加快了施工进度，降低成本约15300 元。由此可见，采用PDCA 循环进行隧道二衬质量可取得良好的技术效益、社会效益和经济效益。

3.4 处理阶段（Act）

处理阶段主要进行措施巩固与经验总结。根据QC 小组针对第九模至第十一模的质量跟踪，二衬外观质量合格率上升至94.0%（图5）。QC 小组对PDCA 循环中取得了经验、管理方法、施工方案、施工措施等进行标准化并归纳成册，编制成相关作业标准，作为成果上报并推广。同时，经过第一次循环，QC 小组成员也普遍提高了质量意识、发现问题意识、积极参与意识、团结协作意识，为未来更高质量的工程质量控制打下了坚实的基础。

图5 PDCA 循环前后二衬外观质量合格率变化

4 结论

公路隧道二衬的外观质量不仅影响隧道美观，同时也对隧道整体的稳定性和耐久性具有重要作用。在传统质量控制的基础上，本文提出了基于PDCA 循环的隧道二衬外观质量控制管理方法，详细阐述了PDCA 循环四阶段中主要内容与最终成果。经过福州市城峰隧道的实证检验，使隧道二衬外观质量合格率由81.0%提升至93.3%以上，大大降低了施工返工次数与成本，同时也提高了业主方对隧道施工的满意程度，取得了良好的质量管理效果。于此同时，PDCA 循环也切实提升了QC 小组成员的质量意识与责任意识，为隧道其他方面的施工质量管控奠定了坚实的基础。