付士陸（上海地鐵咨詢監(jiān)理科技有限公司， 上海 200223）

0 引 言

我國(guó)超大直徑盾構(gòu)隧道技術(shù)發(fā)展至今已經(jīng)有約15年的歷史。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2020年，我國(guó)超大直徑盾構(gòu)隧道（φ14 m以上）在建和已建成的有39項(xiàng)，期間已有部分盾構(gòu)機(jī)折舊壽命已完成，需對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行再制造來(lái)保證其使用性能。盾構(gòu)機(jī)再制造的質(zhì)量控制決定了盾構(gòu)機(jī)再制造的成敗。本文以溫州某越江盾構(gòu)隧道工程盾構(gòu)機(jī)的再制造為例，對(duì)超大直徑盾構(gòu)機(jī)的再制造監(jiān)理過(guò)程質(zhì)量控制進(jìn)行了梳理研究，為類似盾構(gòu)再制造監(jiān)理提供參考和借鑒。

1 再制造盾構(gòu)機(jī)簡(jiǎn)介

溫州某越江隧道施工所使用的泥水氣壓平衡盾構(gòu)機(jī)開挖φ14.93 m，整機(jī)總長(zhǎng)約135 m，適用管片規(guī)格（外徑×內(nèi)徑×寬度）為φ14.5 m×φ13.3 m×2 m，設(shè)備于2010年7月投入使用后，已累計(jì)掘進(jìn)完成三項(xiàng)越江隧道工程，共計(jì)約11.55 km。在掘進(jìn)溫州某越江隧道前需進(jìn)行新制盾構(gòu)機(jī)盾殼、防爆改造，檢測(cè)主軸承、油缸、刀盤以及車架等相關(guān)部位，系統(tǒng)翻新、維修保養(yǎng)、改制和新制該臺(tái)超大直徑盾構(gòu)機(jī)。

2 盾構(gòu)機(jī)勘驗(yàn)及再制造內(nèi)容確定

2.1 盾構(gòu)機(jī)動(dòng)靜態(tài)勘驗(yàn)

在上條盾構(gòu)隧道掘進(jìn)完成前及完成后經(jīng)有資質(zhì)的第三方檢測(cè)單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)，查明盾構(gòu)的工作狀態(tài)，從而為盾構(gòu)機(jī)的改造提供科學(xué)合理的依據(jù)，并且在勘驗(yàn)前對(duì)該臺(tái)盾構(gòu)機(jī)完整的維修保養(yǎng)記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理（零構(gòu)件維修更換情況以及更換維修后的使用情況），為盾構(gòu)機(jī)再制造工作提供了針對(duì)性的分解勘驗(yàn)和檢查依據(jù)。

盾構(gòu)機(jī)勘驗(yàn)主要分為動(dòng)態(tài)勘驗(yàn)和靜態(tài)勘驗(yàn)：動(dòng)態(tài)勘驗(yàn)主要檢查盾構(gòu)機(jī)各個(gè)部件整體協(xié)調(diào)的工作狀態(tài)，如刀盤、主驅(qū)動(dòng)、主軸承、推進(jìn)系統(tǒng)、管片拼裝機(jī)、盾尾、氣壓倉(cāng)和電氣線路等輔助系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)性；靜態(tài)勘驗(yàn)主要檢查盾構(gòu)機(jī)構(gòu)件使用的損耗狀況，如刀盤的磨損、主軸承密封性、盾尾密封、主驅(qū)動(dòng)性能等輔助裝置的狀況，檢查這些部位是否滿足該臺(tái)盾構(gòu)機(jī)的再次使用要求或改制后是否能達(dá)到使用要求。

2.2 盾構(gòu)機(jī)再制造內(nèi)容確定

完成盾構(gòu)機(jī)的動(dòng)靜態(tài)勘驗(yàn)后，由勘驗(yàn)單位出具各部件的檢測(cè)報(bào)告，根據(jù)檢測(cè)報(bào)告確定盾構(gòu)機(jī)再制造內(nèi)容。盾構(gòu)機(jī)再制造內(nèi)容，如表1所示。

3 再制造監(jiān)理質(zhì)量控制過(guò)程

3.1 系統(tǒng)部件維修保養(yǎng)質(zhì)量控制

該臺(tái)盾構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件維修保養(yǎng)主要指液壓系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、氣平衡系統(tǒng)、拼裝機(jī)等，其質(zhì)量監(jiān)控的主要內(nèi)容如下。

（1）系統(tǒng)部件拆卸完成后，檢查系統(tǒng)部件的拆卸完成情況。系統(tǒng)部件必須全部拆卸不得有漏項(xiàng)，拆卸后的部件表面應(yīng)清潔不得有油污、渣滓及銹蝕，并且要求再制造單位對(duì)拆卸后的部件進(jìn)行編號(hào)包裝保護(hù)，避免部件損壞、銹蝕及丟失。

（2）盾構(gòu)機(jī)系統(tǒng)部件拆卸完成后，再制造單位在監(jiān)理單位、原制造單位的見(jiàn)證下對(duì)部件進(jìn)行系統(tǒng)檢測(cè)，對(duì)磨損嚴(yán)重或損壞的部件進(jìn)行維修或更換，對(duì)符合質(zhì)量要求的部件進(jìn)行系統(tǒng)保養(yǎng)。在系統(tǒng)部件檢測(cè)中，再制造單位要做好檢查記錄，檢測(cè)完成后由原制造單位出具相關(guān)質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告，監(jiān)理對(duì)質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行檢查備案。

（3）完成系統(tǒng)部件的檢測(cè)后，再制造單位開始對(duì)部件進(jìn)行維修保養(yǎng)，對(duì)關(guān)鍵部位的維修需在監(jiān)理的見(jiàn)證或旁站下進(jìn)行，對(duì)部件的保養(yǎng)監(jiān)理進(jìn)行巡視檢查，并做好相關(guān)記錄。

（4）再制造單位完成系統(tǒng)部件的維修保養(yǎng)后，進(jìn)行系統(tǒng)部件的組裝。組裝前對(duì)各部件的外觀進(jìn)行檢查，確保表面無(wú)銹蝕、油污。組裝完成后要求再制造單位按照各項(xiàng)指標(biāo)對(duì)各部件進(jìn)行檢查，如探傷、氣密性等，并要求出具驗(yàn)收合格報(bào)告。

3.2 系統(tǒng)部件的再制造質(zhì)量控制

該臺(tái)盾構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件再制造主要指刀盤、主驅(qū)動(dòng)、盾殼、推進(jìn)油缸以及防爆裝置等。

3.2.1 刀盤再制造

由再制造單位和盾構(gòu)機(jī)原廠家，根據(jù)刀盤設(shè)計(jì)圖紙對(duì)刀盤進(jìn)行目視及磨損情況檢測(cè)。檢測(cè)方法包括無(wú)損檢測(cè)、檢查材質(zhì)報(bào)告、尺寸檢查。檢測(cè)部位及內(nèi)容，如表2所示。

表2 刀盤檢測(cè)部位及內(nèi)容一覽表

刀盤檢測(cè)完成后由原廠家出具檢測(cè)報(bào)告。

（1）刀盤檢測(cè)完成后對(duì)刀盤進(jìn)行拆卸，拆卸后的刀盤分為邊塊及中心塊，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果對(duì)刀盤進(jìn)行再制造。再制造過(guò)程如下：

①對(duì)拆卸后的刀盤各邊塊焊縫進(jìn)行打磨清理，拆除所有舊的耐磨條；

②對(duì)刀盤中心塊進(jìn)行打磨清理；

③拆除撕裂刀，修復(fù)打磨焊縫并進(jìn)行連接面修復(fù)清理；

④將中心塊與邊塊進(jìn)行拼裝，測(cè)量邊塊與中心塊的拼接縫間隙；

⑤新刀具進(jìn)場(chǎng)；

⑥將刀盤解體，對(duì)所有邊塊連接面進(jìn)行堆焊修復(fù)，以保證刀盤連接尺寸；

⑦重新拼裝刀盤，定位需要更換的刀座，進(jìn)行碳刨打磨修復(fù)，焊接撕裂刀，復(fù)測(cè)位置尺寸；

⑧所有撕裂刀完成定位；開始安裝鏟齒并測(cè)量刀具高度；

⑨安裝刀盤所有管線；

⑩完成所有刀具安裝。

（2）在刀盤檢測(cè)時(shí)監(jiān)理進(jìn)行全程旁站或見(jiàn)證，并根據(jù)出具的檢測(cè)報(bào)告對(duì)再制造單位的再制造過(guò)程質(zhì)量進(jìn)行全程監(jiān)控。質(zhì)量控制過(guò)程或內(nèi)容如下：

①對(duì)拆除后的刀盤打磨質(zhì)量進(jìn)行巡視檢查，檢查打磨效果是否符合要求；

②對(duì)刀盤焊縫及連接面的修復(fù)清理進(jìn)行檢查，檢查這兩項(xiàng)工作是否滿足要求；

③刀盤邊塊及中心塊拼裝后，對(duì)刀盤拼接間隙進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，確保后續(xù)連接面堆焊厚度的準(zhǔn)確性；

④新刀具進(jìn)場(chǎng)后，聯(lián)合各方對(duì)刀具進(jìn)行質(zhì)量檢查，檢查刀具規(guī)格型號(hào)的準(zhǔn)確性，復(fù)核質(zhì)量證明文件的符合性；

⑤對(duì)刀盤連接面堆焊情況進(jìn)行檢查，檢查堆焊厚度及質(zhì)量。刀盤拼裝完成后對(duì)焊縫進(jìn)行PT檢查，對(duì)刀盤尺寸進(jìn)行測(cè)量復(fù)核；

⑥對(duì)刀具安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查并復(fù)測(cè)刀具高度。

全部工作完成后，由盾構(gòu)機(jī)原廠家出具檢測(cè)合格報(bào)告，進(jìn)行留存歸檔。

3.2.2 主驅(qū)動(dòng)再制造

（1）再制造單位對(duì)主驅(qū)動(dòng)進(jìn)行清理拆卸，根據(jù)勘驗(yàn)及檢測(cè)情況對(duì)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行維修或再制造。驅(qū)動(dòng)再制造過(guò)程如下：

①對(duì)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行表面清理，拆除所有系統(tǒng)部件；

②對(duì)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)－電機(jī)維保、更換剎車；

③檢查主軸承，并對(duì)拆解后大軸承滾道面進(jìn)行檢查；

④清潔驅(qū)動(dòng)的小齒輪表面，并對(duì)小齒輪齒面進(jìn)行探傷；

⑤更換所有密封，重新組裝主驅(qū)動(dòng)。

（2）在主驅(qū)動(dòng)檢測(cè)時(shí)監(jiān)理需進(jìn)行見(jiàn)證，并根據(jù)出具的檢測(cè)報(bào)告對(duì)再制造單位的再制造過(guò)程質(zhì)量進(jìn)行全程監(jiān)控。監(jiān)理質(zhì)量控制過(guò)程或內(nèi)容如下：

①對(duì)主驅(qū)動(dòng)的清理及拆卸進(jìn)行巡視檢查，確保主驅(qū)動(dòng)全部拆卸；

②對(duì)驅(qū)動(dòng)減速機(jī)－電機(jī)維保進(jìn)行巡視檢查，并對(duì)新購(gòu)驅(qū)動(dòng)剎車進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢查，核對(duì)質(zhì)保資料的真實(shí)性和完整性；

③對(duì)拆卸后的主軸承進(jìn)行全面檢查，特別是大軸承的滾道面，檢查其表面磨損情況；

④檢查驅(qū)動(dòng)小齒輪表面的清潔情況，并對(duì)表面進(jìn)行探傷，如有質(zhì)量問(wèn)題需進(jìn)行更換；

⑤對(duì)主驅(qū)動(dòng)的組裝進(jìn)行檢查，特別是更換后的密封。

驅(qū)動(dòng)組裝完成后將其作為關(guān)鍵部位驗(yàn)收，并有盾構(gòu)機(jī)原廠家對(duì)其出具驗(yàn)收合格報(bào)告。3.2.3 盾構(gòu)殼體再制造

由于溫州越江隧道使用的盾構(gòu)機(jī)需在大埋深、高水壓下掘進(jìn)施工，為了保證其安全掘進(jìn)施工，該臺(tái)已掘進(jìn)完成11.55 km的盾構(gòu)機(jī)，需依據(jù)原設(shè)計(jì)圖紙對(duì)盾殼進(jìn)行再制造。再制造監(jiān)理質(zhì)量控制內(nèi)容如下：審核進(jìn)場(chǎng)材料質(zhì)量證明文件和復(fù)試報(bào)告；檢查殼體焊接外觀質(zhì)量及檢測(cè)報(bào)告；對(duì)盾體進(jìn)行測(cè)量復(fù)核。

4 驗(yàn) 收

4.1 整機(jī)組裝調(diào)試驗(yàn)收

再制造完成后進(jìn)行整機(jī)組裝，組裝過(guò)程中監(jiān)理對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行旁站見(jiàn)證，如主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。整機(jī)組裝完成后進(jìn)行空載調(diào)試，對(duì)調(diào)試過(guò)程跟蹤，檢查確認(rèn)各系統(tǒng)調(diào)試工作無(wú)遺漏，各系統(tǒng)調(diào)試參數(shù)均滿足功能要求。各系統(tǒng)調(diào)試完成后確定盾構(gòu)機(jī)出廠驗(yàn)收大綱，組織各方根據(jù)驗(yàn)收大綱對(duì)盾構(gòu)進(jìn)行出廠驗(yàn)收。主要驗(yàn)收內(nèi)容如下：

（1）對(duì)再制造過(guò)程驗(yàn)收資料及相關(guān)檢測(cè)報(bào)告進(jìn)行核查；

（2）對(duì)盾構(gòu)機(jī)整機(jī)空載運(yùn)行驗(yàn)收，檢查各分區(qū)如主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、信息傳感系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、后配套系統(tǒng)、刀盤系統(tǒng)等是否能夠系統(tǒng)地協(xié)調(diào)運(yùn)行，是否滿足功能性要求；

（3）對(duì)驗(yàn)收中出現(xiàn)的問(wèn)題明確其整改節(jié)點(diǎn)；

（4）對(duì)廠內(nèi)無(wú)法驗(yàn)收部位進(jìn)行明確，待盾構(gòu)井下組裝完成后進(jìn)行驗(yàn)收；

（5）再制造單位對(duì)驗(yàn)收問(wèn)題進(jìn)行整改完成后，各方簽認(rèn)同意后對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行拆解出廠。

4.2 井下組裝完成后驗(yàn)收

（1）出廠驗(yàn)收遺留問(wèn)題。

（2）驗(yàn)收大綱明確的工地驗(yàn)收內(nèi)容。

（3）始發(fā)后無(wú)法判別和維修內(nèi)容。

5 結(jié) 語(yǔ)

在該臺(tái)超大直徑盾構(gòu)機(jī)再制造過(guò)程中，監(jiān)理對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行重點(diǎn)把控，及時(shí)解決了發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，保障了盾構(gòu)機(jī)再制造的質(zhì)量，為類似盾構(gòu)再制造監(jiān)理提供參考和借鑒。

盾構(gòu)機(jī)再制造在我國(guó)發(fā)展里程較短，但隨著盾構(gòu)機(jī)制造技術(shù)的發(fā)展，目前盾構(gòu)機(jī)再制造已逐漸產(chǎn)業(yè)化，相關(guān)機(jī)械設(shè)備技術(shù)水平已滿足盾構(gòu)機(jī)再制造后的使用要求。另外，超大直徑盾構(gòu)機(jī)技術(shù)在我國(guó)已有15年的歷史，超大直徑盾構(gòu)機(jī)數(shù)量也在逐漸增多，但是相比于普通直徑盾構(gòu)機(jī)再制造，超大直徑盾構(gòu)機(jī)再制造在我國(guó)還處于剛起步階段，對(duì)于驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)要求等都未有明確的要求，所以監(jiān)理對(duì)設(shè)備再制造的過(guò)程質(zhì)量把控以及驗(yàn)收，建議依據(jù)設(shè)備原有的設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)來(lái)進(jìn)行把控，從而使設(shè)備能達(dá)到原有的使用要求。