運用QC 方法提高HDPE 土工膜焊接合格率

呂瑩，楊光，譚云鵬，溫思浩

(無錫市政設(shè)計研究院有限公司，江蘇 無錫 214100)

1 引言

2020 年是全面建成小康社會收官之年，同時也是落實循環(huán)經(jīng)濟的關(guān)鍵節(jié)點，因此，加強城市垃圾治理是社會建設(shè)的重要內(nèi)容。為了響應(yīng)國家環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的號召，全國各地建設(shè)了許多垃圾焚燒廠。垃圾焚燒不僅能夠使垃圾減量化，無害化，還能產(chǎn)生熱能和電能。但是垃圾焚燒后會產(chǎn)生一定量的飛灰，由于飛灰填埋法成本低，技術(shù)簡單，因此，成為目前國內(nèi)外最廣泛的處置方法之一。然而我國填埋場技術(shù)起步晚，施工經(jīng)驗不足，在防滲系統(tǒng)的建設(shè)中存在一些滲濾液泄露問題，不僅會污染地下水，破壞環(huán)境，還會嚴重威脅居民健康安全和社會生產(chǎn)[1]。因此，對飛灰填埋場中防滲系統(tǒng)工程質(zhì)量的管理和控制顯得尤為重要。HDPE 土工膜焊接質(zhì)量直接影響填埋場的防滲系統(tǒng)水平乃至工程整體的質(zhì)量，其質(zhì)量控制能有效降低后續(xù)材料機械等消耗，也可以避免填埋場投入運行后的地下水污染等環(huán)境污染問題[2]。

2 工程背景

無錫惠聯(lián)固廢處置有限公司飛灰填埋場一期工程位于無錫惠山區(qū)堰興路與堰寧路交叉口西南角地塊。項目紅線占地面積為71 229 m2，設(shè)計總庫容量約合4.008×105m3。無錫市政設(shè)計研究院有限公司對該工程的設(shè)計、采購、施工、調(diào)試全過程實施工程總承包。項目主要建設(shè)內(nèi)容包括：庫區(qū)土建、場區(qū)建筑物、場區(qū)構(gòu)筑物、庫區(qū)防滲膜、地表水導(dǎo)排、地下水導(dǎo)排、給排水、綜合管道、照明、地磅、道閘、監(jiān)控、滲濾液處理、景觀綠化及場區(qū)道路工程等。在庫區(qū)水平防滲系統(tǒng)中采用1.5 mm HDPE 土工膜進行鋪設(shè)焊接。

3 選題理由

作為無錫市2019 年度環(huán)保領(lǐng)域重點項目之一，本項目的目標是減少飛灰貯存量和不穩(wěn)定性，實現(xiàn)飛灰資源化。公司要求本項目HDPE 土工膜焊接質(zhì)量驗收合格率必須達到95%以上。QC 小組成員查閱了以往工程以及其他公司類似項目的質(zhì)量驗收記錄，土工膜焊接質(zhì)量驗收合格率為81.1%。所以，小組成員通過會議討論，以“提高HDPE 土工膜焊接質(zhì)量驗收合格率”為課題開展QC 小組活動。

針對所選課題，QC 小組對無錫市政設(shè)計研究院有限公司的“飛灰填埋場一期工程”項目中HDPE 土工膜焊接質(zhì)量進行了調(diào)查。如表1 所示，現(xiàn)場抽樣檢查400 個工作點，有310 個點合格，不合格為90 個點，不合格率為22.5%。

表1 HDPE 土工膜焊接質(zhì)量問題調(diào)查表

4 目標設(shè)定與原因分析

4.1 目標設(shè)定

QC 小組根據(jù)項目實際的施工現(xiàn)場調(diào)查并結(jié)合公司已完工項目的經(jīng)驗，本次小組活動目標設(shè)定為：HDPE 土工膜焊接一次驗收合格率達到90%以上。根據(jù)圖1 數(shù)據(jù)分析，焊縫凹凸不平和焊縫漏氣出現(xiàn)頻率為68.9%，是影響本工程HDPE 土工膜焊接一次驗收合格率的主要因素。

圖1 HDPE 土工膜焊接調(diào)查問題排列圖

若將該項問題解決，則可以將HDPE 土工膜焊接一次驗收合格率提高至77.5%+68.9%×（1-77.5%）=93.0%。若將該項問題發(fā)生頻率降低85%，則可將其一次驗收合格率提高至77.5%+85%×68.9%×（1-77.5%）=90.7%＞90%，即可達到課題目標的要求。

4.2 原因分析

QC 小組成員召開了專題會議，從“人、機、料、法、環(huán)”等方面全面地分析了存在的問題以及末端影響原因并繪制系統(tǒng)圖如圖2 所示，共整理匯總了11 條末端原因。

圖2 焊接質(zhì)量原因系統(tǒng)圖

4.3 要因確認

4.3.1 要因一：崗前培訓(xùn)不充足

通過檢查項目部培訓(xùn)記錄卡，交底文件等學(xué)習(xí)資料，并現(xiàn)場核實焊工崗前培訓(xùn)情況，考核其操作技能。經(jīng)檢查項目部交底記錄，已針對土工膜焊接施工時進行交底，內(nèi)容詳細，簽字齊全。并且所有工人上崗前均進行培訓(xùn)，考核成績均在85 分以上，操作技能合格率達到100%。因此，確定為非要因。

4.3.2 要因二：焊接人員水平不等

利用調(diào)壓器模擬電壓不穩(wěn)定情況，大功率風(fēng)扇模擬風(fēng)沙天氣情況，水管模擬雨天天氣，對6 名焊工進行了正常環(huán)境和不良環(huán)境條件下的測試。經(jīng)過考核，6 名焊工中，有3 名焊工考核成績不合格，焊接水平不等。因此，確定為要因。

4.3.3 要因三：質(zhì)量獎罰制度不健全

按照公司質(zhì)量管理體系及管理辦法要求，通過檢查項目部辦公室資料文件是否有質(zhì)量獎罰制度。經(jīng)檢查資料文件發(fā)現(xiàn)，項目部已嚴格對管理人員和工人分別制定相應(yīng)的質(zhì)量獎罰制度，并在文件中發(fā)現(xiàn)對質(zhì)量較差班組開出的罰款單。因此，確定為非要因。

4.3.4 要因四：焊機可操作性差

通過現(xiàn)場查看焊機型號和使用情況，發(fā)現(xiàn)焊機利用旋鈕控制其溫度和速度，無輸入鍵盤。焊機溫度控制部分利用自動恒溫PID 控制，連續(xù)可調(diào)±10 ℃，波動較大；速度控制部分利用脈寬調(diào)制，連續(xù)可調(diào)±0.5 m/min。焊機功能不能滿足標準。因此，確定為要因。

4.3.5 要因五：焊機故障

查閱了2019 年7 月份施工日志關(guān)于焊機等設(shè)備運轉(zhuǎn)情況記錄。結(jié)果如下：焊機良好，未有維修記錄，設(shè)備完好率100%。因此，確定為非要因。

4.3.6 要因六：土工膜進場質(zhì)量不良

通過現(xiàn)場觀察以及檢查項目部材料報驗資料，原材料報驗、抽檢及復(fù)試資料齊全，已做到材料100%驗收。因此，確定為非要因。

4.3.7 要因七：土工膜保護不當(dāng)

根據(jù)土工膜運輸、儲存規(guī)定，土工膜要防雨、防潮、防曬，土工膜領(lǐng)用后2d 內(nèi)鋪設(shè)、焊接和防護面層混凝土澆筑工作。查看了土工膜庫存情況，土工膜存放在磚混結(jié)構(gòu)庫內(nèi)，庫內(nèi)無水跡。因此，確定為非要因。

4.3.8 要因八：缺少溫差補償方法

針對白天極值溫差進行了對比試驗，利用8∶00、18∶00 的低溫，13∶00 的高溫，由技術(shù)最好的焊工2 進行操作。發(fā)現(xiàn)溫差變化對焊縫質(zhì)量影響顯著[3]，而且，土工膜焊接僅有施工方案，方案中未提及溫差補償辦法。因此，確定為要因。

4.3.9 要因九：焊接面清潔不徹底

通過對現(xiàn)場3 個區(qū)域各50 條樣品數(shù)抽樣檢查，現(xiàn)場操作時部分焊接表面有不同程度的污物，存在泥土、水跡等，嚴重影響焊接質(zhì)量，未達到合格標準。因此，確定為要因。

4.3.10 要因十：風(fēng)沙天作業(yè)

查閱了2019 年7 月份施工日志風(fēng)沙天氣施工記錄，浮塵和大風(fēng)天氣未進行焊接作業(yè)。因此，確定為非要因。

4.3.11 要因十一：雨天作業(yè)

查閱了2019 年7 月份施工日志雨天天氣施工記錄，有雨天氣未進行焊接作業(yè)。因此，確定為非要因。

5 對策制定

根據(jù)“4.3 要因確認”中找到的4 個主要末端因素，QC 小組在施工全過程對其一一進行了有效性、可行性、經(jīng)濟性、時效性、可靠性分析，最后確定了要因解決對策表（見表2）。

表2 要因解決對策表

6 效果檢查

6.1 效果檢查及分析

為了驗證檢查實施改進措施后的整體效果，對施工現(xiàn)場焊接的土工膜焊縫進行質(zhì)量統(tǒng)計，共檢查200 個點，檢查結(jié)果如表3 所示，各檢查項目的合格率達到94%以上。

表3 對策實施后土工膜焊縫施工質(zhì)量問題調(diào)查表

此外，將質(zhì)量問題統(tǒng)計在了表4 中，可以清晰地看出，焊縫凹凸不平和焊縫漏氣問題已分別降至12.5%，成為影響焊縫質(zhì)量問題的次要問題，說明采取的措施是可行的。

表4 對策實施后勁性柱安裝與連接質(zhì)量問題統(tǒng)計表

經(jīng)過本次QC 活動，HDPE 土工膜焊接一次驗收合格率由77.5%提升至96.8%（見圖3），小組目標圓滿完成。

圖3 QC 小組活動前后效果對比圖

6.2 效益分析

6.2.1 工期效益

除達到質(zhì)量方面目標以外，采用本方式施工有效提高了一次驗收合格率，避免返工，大大減少了土工膜補焊的時間，加快了施工進度。土工膜的焊接速度的由800 m2/d 提高值至1 000 m2/d，總計節(jié)省工期約10 d。

6.2.2 經(jīng)濟效益

每個焊接班組臺班費用約3 000 元，本項目共配置3 個安裝班組，節(jié)約工期10 d，總計節(jié)約成本3 000×3×10=90 000 元。因此，本次QC 小組活動共產(chǎn)生經(jīng)濟效益9 萬元。

6.2.3 社會效益

通過本次QC 小組活動，確保了工程質(zhì)量、進度要求，得到了業(yè)主、監(jiān)理、政府部門的一致好評。政府部門及建設(shè)單位各級領(lǐng)導(dǎo)多次到現(xiàn)場參觀學(xué)習(xí)，極大地提升了公司的影響力和知名度，創(chuàng)造了較高的社會效益[4，5]。

7 鞏固措施

通過本次活動，QC 小組根據(jù)積累的經(jīng)驗將活動成果匯總后，統(tǒng)一編入公司《HDPE 土工膜施工作業(yè)指導(dǎo)書》中，并向公司各項目部推廣應(yīng)用。同時，把這次活動中采用的有效措施歸納成HDPE 土工膜焊接施工要點，制定了土工膜焊接質(zhì)量考核制度，并完善了土工膜焊接工藝試驗，通過制定制度和完善施工要求、工藝流程，土工膜焊接不合格率得到了穩(wěn)定控制。

8 結(jié)語

本次QC 小組活動立足現(xiàn)場，不僅工程質(zhì)量得到提升，而且提高了小組成員的專業(yè)技能，改善了分析解決問題的能力，還增強了成員的團隊精神和溝通與協(xié)作能力，可以說本次QC活動達到了預(yù)期目標。