提高PE土工膜一次性焊接焊縫合格率

(山東省水利工程局有限公司，山東 濟南 250013)

1 問題概述

PE土工膜焊接質量高低是解決水庫滲漏的關鍵，為了降低因焊縫檢測不合格返修造成的工期延誤和施工成本的增加，項目部制定質量目標要求PE土工膜焊縫必須全部合格且焊縫一次性焊接合格率達到90%。目前平陰縣東三里水庫工程中PE土工膜焊縫一次性焊接合格率為89.5%，未達到項目部質量目標要求。針對目前已完成檢測的517道焊縫中檢測不合格的54道焊縫，通過查閱《聚乙烯(PE)土工膜防滲工程技術規范》(SL/T231—98)和《土工合成材料應用技術規范》(GB/T50290—2014)相關內容，結合造成焊縫一次性打壓檢測不合格的焊縫缺陷問題發生頻次，繪制了餅分圖，如圖1所示。

“焊縫弱焊”和“焊縫過焊”的頻數達到43道，累積頻率達79.6%，是影響PE土工膜焊縫打壓檢測合格率的癥結。如果解決這2個問題的90%，焊縫打壓檢測合格率可以提升至95.6%。

圖1 焊縫問題類別

2 影響焊縫問題的原因確認

為解決“焊縫弱焊”、“焊縫過焊”2個問題，從“人、機、料、法、環、測”等方面進行原因分析，并進行歸納總結，繪制關聯圖如圖2所示。

圖2 原因分析關聯圖

a.通過查看施工技術資料，發現土工膜施工技術交底記錄齊全，崗前培訓考核記錄齊全，施工檢測記錄資料按照三檢制要求檢測記錄，質量管理制度齊全，但是通過現場查看，對層間焊接面清理不徹底，有細砂粒、灰塵、附著水蒸氣等問題的獎懲措施未嚴格執行，確定“未進行土工膜焊接施工技術交底”、“未崗前培訓考核”、“焊接工序未按三檢制檢查記錄”為非要因，“未嚴格執行質量管理獎懲制度”為要因。

b.通過查閱土工膜施工專項方案及施工日志，土工膜施工專項方案對大風天氣施工有明確要求，禁止大于4級風天氣施工，并且查看施工日志，風力大于4級時，土工膜均未進行施工，所以確定“大于4級風天氣施工”為非要因。

c.通過查閱試焊記錄，發現存在2種情況： ?有當天試焊記錄的，結合當日天氣情況，通過試焊確定的焊接時焊機溫度、焊速滿足質量要求;?在正式施焊前存在未進行試焊的情況，試焊參數是參考前一天的數據進行施工，焊機溫度在試焊溫度浮動超過±5℃時會對焊縫產生弱焊或過焊的問題。 所以確定“焊膜前未全部進行試焊”為要因。

d.現場共有4部PE防滲膜焊機，檢查焊機均有合格證，其中2部為新購，另2部為使用1年以上的焊機(查驗進場前近3個月的保養維護記錄未能提供)通過查閱自檢記錄發現該2部舊焊機施工焊接的25道焊縫打壓檢測合格率為72%，不合格焊縫存在的主要問題是焊縫弱焊，焊縫過焊，經測試焊機溫度和速度調節靈敏度不穩定，工作性能不可靠。因此確定“焊機未維護、檢測”為要因。

e.通過到土工膜生產廠家調查，廠家營業執照、資質證書、安全生產許可證、QC質量認證等證書齊全，生產設備及工藝先進。通過對廠家原材料、生產線、生產的土工膜抽檢檢測合格，現場查看土工膜外觀質量良好，土工膜厚度滿足0.5mm，搭接面無褶皺現象，所以確定“廠家生產偏差”為非要因。

f.現場使用壓力校核表校核本工程4組焊縫打壓試驗設備的壓力表，經實測4組壓力表與校核表比對誤差均在0.002Mpa之內，滿足精度要求，4塊壓力表刻度清晰、指針靈敏有效，逆止閥性能良好，所以確定“測量儀器未定時檢測、維護”為非要因。

通過上述末端因素原因分析，確定“未嚴格執行質量管理獎懲制度”、“焊膜前未全部進行試焊”、“焊機未維護、檢測”為主要末端因素。

3 制定對策

根據確定的要因，制定多種合理可行的方案，再依據5W1H原則構思解決對策。通過方案對比分析，確定如下對策及處理措施。

3.1 嚴格過程控制，強化責任落實

處理措施：?土工膜鋪設完成，焊縫處搭接完成后，在焊接前，安排專人用毛巾將土工膜擦拭干凈；?項目部規定施焊前必須由項目專職質檢員對焊接面進行專項驗收，驗收合格后方可進行焊接，并形成驗收記錄。對未嚴格按要求執行的班組按管理文件給予重罰；?嚴格執行項目部質量獎懲制度，堅持“重獎重罰”和“以責論處”，做到獎懲分明，運用獎懲手段促進質量管理，做到土工膜焊接施工優質快速。

3.2 每日焊膜前必須進行試焊，當環境氣溫變化超過5℃，需再次試焊，重新確定參數

處理措施：?專人監督試焊及氣溫變化，及時調整焊接參數并形成記錄；?4個焊膜施工隊各安排1名項目部管理人員進行焊膜全過程監督，確保施工焊接參數與試焊參數完全一致。

3.3 新購新型PE膜專用焊機

處理措施：?新購焊機在使用過程中嚴格遵照使用手冊中的保養維護等條款；?定期檢測校核焊機工作性能。

4 對策實施

4.1 實施對策一

針對未嚴格落實質量管理制度的問題，采取安排專人處理土工膜搭接面，焊接前進行膜面驗收，強化落實質量管理獎懲制度等措施。措施得到有效落實后，實施效果見下表。

焊縫搭接面清理質量驗收統計表

通過以上措施，避免了焊縫搭接部分清理不徹底的現象，達到了對策目標。

4.2 實施對策二

針對焊膜前未全部進行試焊的問題，項目部質檢科安排質檢員對焊縫試焊進行全程監督，通過室外溫度計每隔1h統計1次室外溫度，當室外溫度與試焊時室外溫度差在±5℃時，重新進行試焊，調整焊接參數；焊膜施工隊各安排1名項目部管理人員進行焊膜全過程監督，確保施工焊接參數與試焊參數完全一致，每道焊縫形成焊接、壓力測試記錄。

通過以上措施，保證了每日焊接前均進行試焊，達到了對策目標。在成本方面，試焊增加了土工膜的使用數量，每次試焊增加的使用PE土工膜的價值為55元。

4.3 實施對策三

為保證焊機的保養維護、工作性能和可靠性，2部使用1年的焊機全部停止使用；新購3部焊機。焊機使用過程中嚴格遵照使用手冊的保養維護等條款，并定期檢測校核焊機工作性能。通過采取有效措施和專人負責，措施得到有效落實。小組對實施期間焊接的432道焊縫的焊接記錄進行了統計，焊縫一次性焊接不合格焊縫11道，其中出現焊縫過焊缺陷的焊縫1道，過焊缺陷出現率9.1%，達到對策目標。

5 效果檢查

5.1 工程質量

平陰縣東三里水庫工程對后續施工的土工膜焊縫一次性焊接合格率進行統計，統計合格率為 97.5%，活動前后土工膜一次性焊接焊縫合格率如圖3所示。焊縫一次性焊接合格率提高到97.5%，超出目標值95%。

圖3 活動實施前后合格率對比

5.2 社會效益

平陰縣東三里水庫工程是平陰縣2017年一號重點工程，受到平陰縣社會各界廣泛關注。通過提高土工膜焊縫一次性焊接合格率活動實施后，實現了蓄住水、留住水的總體目標。庫區防滲分部工程于2017年9月22日通過驗收，工程質量等級評定為“優良”，得到了業主、設計、監理及相關單位的好評及肯定。

5.3 經濟效益

本工程于2017年9月14日庫區防滲膜全部鋪設完畢，根據現場實際統計PE土工膜橫、縱及異形焊縫共計焊縫約4099道。通過提高土工膜焊縫一次性焊接合格率活動開展實施，焊縫檢測合格率由89.5%提高到97.56%，節約的成本投入為：97元/道×4099道×(97.56%-89.5%)=3.2(萬元)

6 鞏固措施

在3個半月鞏固期內，焊縫施工中繼續貫徹 PDCA 的質量控制理念，鞏固期內完成PE土工膜焊縫3397道的打壓試驗，合格率均穩定在96%以上，且合格率處于穩步上升階段，改善措施穩定可靠，鞏固措施有效得當。