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

2 工程背景

無錫惠聯固廢處置有限公司飛灰填埋場一期工程位于無錫惠山區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，設計總庫容量約合4.008×105m3。無錫市政設計研究院有限公司對該工程的設計、采購、施工、調試全過程實施工程總承包。項目主要建設內容包括：庫區土建、場區建筑物、場區構筑物、庫區防滲膜、地表水導排、地下水導排、給排水、綜合管道、照明、地磅、道閘、監控、滲濾液處理、景觀綠化及場區道路工程等。在庫區水平防滲系統中采用1.5 mm HDPE 土工膜進行鋪設焊接。

3 選題理由

作為無錫市2019 年度環保領域重點項目之一，本項目的目標是減少飛灰貯存量和不穩定性，實現飛灰資源化。公司要求本項目HDPE 土工膜焊接質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量驗收記錄，土工膜焊接質量驗收合格率為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 土工膜焊接質量進行了調查。如表1 所示，現場抽樣檢查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 土工膜焊接質量問題調查表

4 目標設定與原因分析

4.1 目標設定

QC 小組根據項目實際的施工現場調查并結合公司已完工項目的經驗，本次小組活動目標設定為：HDPE 土工膜焊接一次驗收合格率達到90%以上。根據圖1 數據分析，焊縫凹凸不平和焊縫漏氣出現頻率為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”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圖如圖2 所示，共整理匯總了11 條末端原因。

圖2 焊接質量原因系統圖

4.3 要因確認

4.3.1 要因一：崗前培訓不充足

通過檢查項目部培訓記錄卡，交底文件等學習資料，并現場核實焊工崗前培訓情況，考核其操作技能。經檢查項目部交底記錄，已針對土工膜焊接施工時進行交底，內容詳細，簽字齊全。并且所有工人上崗前均進行培訓，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

利用調壓器模擬電壓不穩定情況，大功率風扇模擬風沙天氣情況，水管模擬雨天天氣，對6 名焊工進行了正常環境和不良環境條件下的測試。經過考核，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：質量獎罰制度不健全

按照公司質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量獎罰制度。經檢查資料文件發現，項目部已嚴格對管理人員和工人分別制定相應的質量獎罰制度，并在文件中發現對質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

通過現場查看焊機型號和使用情況，發現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，連續可調±10 ℃，波動較大；速度控制部分利用脈寬調制，連續可調±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 月份施工日志關于焊機等設備運轉情況記錄。結果如下：焊機良好，未有維修記錄，設備完好率100%。因此，確定為非要因。

4.3.6 要因六：土工膜進場質量不良

通過現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

根據土工膜運輸、儲存規定，土工膜要防雨、防潮、防曬，土工膜領用后2d 內鋪設、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構庫內，庫內無水跡。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，由技術最好的焊工2 進行操作。發現溫差變化對焊縫質量影響顯著[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

通過對現場3 個區域各50 條樣品數抽樣檢查，現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，嚴重影響焊接質量，未達到合格標準。因此，確定為要因。

4.3.10 要因十：風沙天作業

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

4.3.11 要因十一：雨天作業

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。因此，確定為非要因。

5 對策制定

根據“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，對施工現場焊接的土工膜焊縫進行質量統計，共檢查200 個點，檢查結果如表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量問題調查表

此外，將質量問題統計在了表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量問題統計表

經過本次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，總計節省工期約10 d。

6.2.2 經濟效益

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，節約工期10 d，總計節約成本3 000×3×10=90 000 元。因此，本次QC 小組活動共產生經濟效益9 萬元。

6.2.3 社會效益

通過本次QC 小組活動，確保了工程質量、進度要求，得到了業主、監理、政府部門的一致好評。政府部門及建設單位各級領導多次到現場參觀學習，極大地提升了公司的影響力和知名度，創造了較高的社會效益[4，5]。

7 鞏固措施

通過本次活動，QC 小組根據積累的經驗將活動成果匯總后，統一編入公司《HDPE 土工膜施工作業指導書》中，并向公司各項目部推廣應用。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定控制。

8 結語

本次QC 小組活動立足現場，不僅工程質量得到提升，而且提高了小組成員的專業技能，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作能力，可以說本次QC活動達到了預期目標。