提高萬州長江三橋深水區鉆孔水下定位精度

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長江巖土工程總公司(武漢) “長江·蛟龍” QC小組

(長江巖土工程總公司(武漢)， 武漢 430010)

1 小組概況

長江巖土工程總公司(武漢)“長江·蛟龍” QC小組成立于2012年5月，是一個攻關型小組，小組成員由張隆剛、唐萬金、王頌、岳雪波、冉隆田、吳建中、易志偉、唐志強、田佐全、陳殘云共10名具有豐富水上鉆探工作經驗的高級工程師和工程師組成，人員結構合理，知識面豐富。

2 選題理由

萬州長江三橋位于萬州城區，是連接萬州主城區商業中心和江南新區的城市交通樞紐工程。根據規范規定，鉆孔平面位置允許偏差應不大于0.5m。2012年5月以前，對CK22鉆孔3次定位后進行鉆孔平面位置檢測，結果偏移設計孔位0.86m、0.68m和0.52m，未達到規范要求。由此成立了“長江·蛟龍”QC小組，選擇課題：提高萬州長江三橋深水區鉆孔水下定位精度。

3 設定目標

為確保勘察成果質量，QC小組經過活動必須將鉆孔水下位置偏差值控制在0.5m以內。

4 設定的可行性分析

據CK22鉆孔3次定位檢測結果分析，造成深水區鉆孔水下定位精度偏差值大的癥結為鉆船位移和保護管傾斜，且第3次定位檢測結果表明：鉆船位移偏差0.21m，保護管傾斜偏差0.28°，平面位置總的偏差為0.52m，與目標值0.50m之間相差為0.02m，超過允許偏差率僅4%，差值較小，目標具有可行性。

5 原因分析

小組成員采取數據分析、頭腦風暴、經驗等方法，得出對可能影響“鉆船位移”和“保護管傾斜”的末端影響因素共10個：工人技能不熟悉、缺乏獎懲機制、保護管絲口加工精度不合格、定位繩設置不合理、水深流速大、保護管自重偏輕、鉆船噸位偏小、錨重量偏輕、錨位布置不合理、行船涌浪。見圖1。

圖1 原因分析

6 要因確認

通過對末端因素逐一分析，確定主要原因有3個：定位繩設置不合理；保護管自重偏輕；錨重量偏輕。見表1。

表1 要因確認

續表

7 制定對策

針對確認的要因，分別制定不同的對策方案，通過深入分析、綜合評估從而選定實施對策方案, 根據選定的對策方案，按“5W1H”原則，制定了提高萬州長江三橋深水區鉆孔水下定位精度對策措施表(見表2)。

表2 對策實施計劃

8 對策實施

8.1 對策實施一:增設錨鏈

根據鉆孔位置、主航道控制區，初擬拋錨區域，測量風速、水深、流速、波浪、船寬、吃水深度等條件，計算確定增設錨鏈數量及質量(見圖2)，檢測錨鏈固定區域與設計拋錨區域差距。

圖2 錨鏈計算分析

8.2 對策實施二:增加定位繩+調整定位繩位置

根據鉆船艙室分布，確定鉆機安裝位置，參照鉆孔位置、水深、流速等參數，計算定位繩拉力。根據鉆機安裝位置、定位繩拉力，確定定位繩數量、最優固位置和絞關位置。見圖3。

圖3 調整定位繩

8.3 對策實施三:管腳增加空心砣

初測現場水下地形、地質條件，確定管靴形式、空心砣安裝位置(見圖4)，根據現場水深、流速、套管直徑等參數，計算確定增加空心砣數量及重量，最后進行對策目標驗證。

圖4 空心砣安裝位置

9 效果驗證

對策實施后鉆孔平面偏差值在0.42～0.18m之間，平均值為0.29m。鉆孔定位精度大幅度提高，且平面位置偏差均遠小于預期目標0.5m。

時間效益：活動后因減少頻繁校正船位和糾正保護管斜度時間，活動前每孔平均耗時10天，活動后每孔平均耗時8天，共縮短工期26天。

經濟效益：活動中增加了空心砣、錨鏈等，增加成本6.3萬元；但由于縮短工期26天，每天海事航道費、船租費、人工費等直接消耗2.25萬元，共減少成本 58.5萬元，故節約費用52.2萬元。

社會效益：本次活動解決了“深水區鉆探定位”問題，提高了鉆探質量和鉆探效率，縮短了工期，得到業主、設計和監理的好評，樹立了良好的企業形象。

10 鞏固措施

小組先后歸納總結經驗，編寫了“深水區鉆探定位作業指導書”，作為現場臨時施工的手冊，并納入公司操作規程體系文件中，以推廣類似工程經驗。同時修編“水上勘探作業手冊”，將本次活動成果納入其中，報公司批準后成為正式的操作標準。

在鞏固期，我們對2012年8～10月萬州三橋水上鉆探定位精度進行了跟蹤，鉆孔平面偏差值在0.37～0.17m之間，平均值為0.29m。見圖5。

圖5 鞏固期效果折線

11 總結和下一步打算

通過QC小組活動，成功提高了“深水區鉆探定位精度”，節約了施工成本，同時提高了小組成員的團隊精神、創新能力、質量意識、溝通能力、QC工具運用技巧，小組打算以“縮短深水區鉆探時間” 作為下階段的活動方向。