基于QC方法降低換流站二次精平土方計算誤差

朱九利 楊彪 王鋒

本文結合近幾年的換流站工程，采用QC方法，通過前期調查、過程管控、統計分析等手段，有效降低了換流站二次精平土方計算誤差，為以后工程進一步提高計算準確性提供了有力的技術支撐。

一、課題選擇

近年來，隨著國家對環境保護重視程度的日益提高，建設項目土方挖填不平衡，項目后期棄土或購土不僅需要追加資金投入，而且是影響項目能否通過環水保驗收的重要因素。減少建設項目土方平衡計算誤差，對項目建設管理十分重要。

換流站土方平衡計算分為場平和二次精平兩個階段，場平階段施工末期，可以通過調整場平標高彌補計算誤差；二次精平在土建施工尾期進行，此時站內建構筑物基礎、地下設施均已施工，設計標高不能調整，二次精平的計算誤差勢必導致工程后期棄土或購土。因此，降低二次精平土方平衡計算誤差尤為重要。

換流站工程建設規模及占地面積大，土方工程量大，具有基槽數量多、種類雜的特點，而行業內尚未形成通用的二次精平計算方法，在實際工程中設計人員常通過估算或經驗法確定。而由于換流站地質條件的復雜性和建設規模的不同，估算或經驗法往往誤差較大，難以滿足實際工程的需要。

1.設計現狀

按照目前主要土方平衡計算方式，根據我院負責設計的換流站工程項目，小組成員選取了古泉換流站、鄭州換流站、雙龍換流站、北京換流站、駐馬店換流站等五個工程設計項目，對項目的土方平衡計算誤差進行了統計，如表1所示。各個項目的土方平衡計算誤差平均值為7.78%。場平階段計算誤差平均為3.95%，二次精平階段計算誤差為11.60%。

表1 換流站工程土方挖填計算誤差統計表

2.業務需求

為避免工程后期追加棄土或購土投資，確保工程順利通過環水?？⒐を炇?，建設單位對換流站土方平衡計算準確性要求越來越高，要求二次精平挖方和填方基本平衡，二次精平計算誤差控制在10%以內。

3.存在問題

針對上述各個換流站工程項目，場平階段土方平衡計算較為準確，計算誤差均小于5%，平均誤差值為3.95%，在建設單位項目質量控制目標范圍內。但二次精平土方平衡計算誤差較大，均高于10%，平均誤差值為11.60%，無法滿足建設單位更高的要求，迫切需要降低換流站二次精平計算誤差。

4.選題

為了滿足市場要求和發展需要，就必須降低換流站二次精平計算誤差，以避免工程后期發生大量棄土或購土情況，確保工程順利通過環水?？⒐を炇?，經小組分析討論，提出將“降低換流站二次精平計算誤差”作為本次QC活動的選題。

二、現狀調查

為了找到問題的癥結所在，小組成員對換流站二次精平土方平衡計算分量的組成進行了調查分析，二次精平土方平衡計算可以分為基槽余土（VW）工程量計算、最終松散系數（K）取值、二次精平回填量（VT）、場平階段土方平衡余量（VL）、其它零星土方量（VS）五個計算分量。

換流站二次精平土方平衡贏方或虧方計算公式為：V= K×VW- VT+ VL+ VS，計算結果正數表示贏方，負數表示虧方。

小組成員從換流站基槽余土工程量統計分工、計算組成、最終松散系數取值、二次精平回填量計算、場平階段土方平衡余量計算、其它零星土方量計算、二次精平計算誤差分析等方面分別進行了現狀調查，并對已完成的古泉換流站等五個項目的二次精平計算誤差進行分類調查統計，根據各組成部分誤差，計算各部分組成占總誤差的比重，制作頻數統計表，最終得出基槽余土工程量的計算誤差占比為61.21%，是影響換流站二次精平計算準確度的癥結所在。

三、設定目標

根據現狀調查結果及收集的相關數據，目前換流站二次精平計算誤差平均為11.6%，而主要的建設方—國網、南網等要求設計將計算誤差盡量控制在10%以內。根據對變電站項目二次精平土方計算誤差的分析統計，得出變電站項目二次精平土方計算誤差在8%左右，故設定本次QC活動的目標為：將換流站二次精平工程量計算誤差控制在8%以內。

四、原因分析

設定目標后，小組成員為解決現狀調查找出的問題癥結，從人、機、料、法、環、測等方面展開原因分析，對產生基槽余土計算不準確的原因進行層層分析，最終找到6個末端因素，繪制了原因分析系統圖并制定了要因確認表。

圖1 原因分析系統圖

表2 要因確認表

圖2 末端因素對癥結影響程度調查結果

通過對全部6項末端因素的分析結果，QC小組找到了造成基槽余土計算誤差大的主要原因：計算規則不完善及未動態復核。

五、制定對策

針對要因一“計算規則不完善”，實施對策“完善計算規則，制定標準化計算模板”。針對要因二“未動態復核”，實施對策“制定動態復核機制”。

表3 對策表

六、對策實施

1.針對要因一對策—完善計算規則，制定標準化計算模板

措施一：對現行計算規則進行分析，主要包括道路土方計算、溝槽土方計算、基礎土方計算和樁基土方計算等，為了方便下一步制定標準計算規則，將現行計算規則與實際工程情況做了詳細的對比分析。

措施二：根據計算規則的不完善，對需要修改的計算規則進行了標準制定。

措施三：根據完善后的計算規則，制定標準化計算表格模板。

2.針對要因二對策—制定動態復核機制

措施一：制定基槽余土變化實時反饋機制。

措施二：制定施工圖復查機制。

七、效果檢查

1.目標檢查

對策實施后，小組成員重新計算了上述古泉換流站、鄭州換流站等5個項目的引起二次精平誤差各因素的誤差情況，經統計分析，二次精平誤差率降至6.80%，達到了我們設定的目標值8.00%，表明小組成員提高了變電工程二次精平計算準確度，達到了預期的目標。

表4 對策實施后換流站工程二次精平計算準確度統計表

2.癥結檢查

對策實施后，小組成員再次考慮二次精平工程量各組成所占權重比例后，得出各組成部分誤差，根據各組成部分誤差，計算各部分組成占總誤差的比重，制作頻數統計表，結論為基槽余土計算誤差占比由原來的61.21%降至33.82%，已不是影響換流站二次精平計算準確度的癥結。

3.效益檢查

技術效益：本次活動小組建立了變電工程基槽余土計算標準化規則庫，為后續進一步提高計算準確性提供了有力的技術支撐。

經濟效益：本次活動提高基槽余土計算準確度，為合理確定工程總投資奠定了基礎，進一步提升競爭優勢。

社會效益：本次活動的成果順利在其他項目上推廣使用，經過實測，提高了基槽余土計算準確性，提升了計算效率，減少了工程建設中購土或棄土工程量，達到了良好的水土保持效果，得到了公司和業主一致好評。

八、鞏固措施

1.成果標準化

為了鞏固成果，讓換流站工程二次精平計算更加高效、減小計算誤差，小組成員在完善計算規則的基礎上，建立了換流站工程二次精平標準化計算表，并在一些工程項目中逐步推廣使用。

2.管理制度化

為加強設計人員質量意識，小組建議將基槽余土變化反饋機制納入施工圖質量管理規定，并制定施工圖復查制度，小組成員編寫了相關制度條文，報科室批準后納入科室質量管理體系。

3.鞏固期檢查

為了進一步驗證活動成果的有效性，小組成員將本次QC活動成果利用到了武漢換流站、柳北換流站等工程項目，并對計算準確度進行了統計，各項目二次精平計算誤差率平均值為6.60%，且均小于目標設定值8.00%，本次QC活動的成果持續有效。

九、結束語

在活動過程中，QC 小組成員既增強了開展 QC 活動的信心，又提升了自己獨立思考和分析問題的能力，同時也塑造了團隊精神，進一步提高了員工參與 QC活動的積極性，從而能夠更好地開展下一步工作。經過本次 QC 小組活動，所有參建人員對質量意識都有了較深刻的認識和提高，同時 QC 小組成員也進一步提升了自己獨立思考和分析問題的能力，經濟效益和社會效益十分顯著。