降低土工膜焊接初检不合格率QC成果(2008年全国QC一等奖)

降低土工膜焊接初检不合格率
广东水电二局股份有限公司南水北调QC小组
一、小组简介
1
2
3、工程概况
中易水倒虹吸渠道工程分为进口渠道、出口渠道。

渠道断面形式为：渠底宽7.5m，渠坡斜长16.694m，坡比为1:2.5，衬砌坡面混凝土板厚度渠坡10cm，渠底8cm，混凝土面板作为防渗体的组成部分和土工膜的保护层，混凝土下设土工膜防渗，作为重要的渠道防渗体，详见下图。

其施工质量的好坏决定了渠道防渗的成败，而土工膜焊缝则决定了土工膜施工质量优劣的关键。

二、选题理由
名词解释：
1、三检制：在施工中对工程质量进行全过程的控制的检查制度，包括初检、复检和终检。

初检是搞好施工质量的基础，初检不合格，必须进行返工或采取补救措施，以满足复检、终检和单元评定要求；复检是考核、评定施工班组工作质量的依据；终检是保证工程质量的关键，由专职质检员进行终检，对分工序施工的单元工程，如果上一道工序未经终检或终检不合格，不得进行下一道工序的施工。

2、土工膜焊接：土工膜一般用于防渗工程中，本工程土工膜铺设于渠道衬砌混凝土和土堤之间，采用土工膜自动焊机热熔法双焊缝搭接。

3、土工膜焊接初检不合格处理：初检不合格处及时标记并补焊等处理后经复检合格后方可销号并记录在案。

1、选题理由
三、设定目标
设定目标值：根据项目部指标要求，确定了本次课题的目标值为：土工膜焊接初检不合格率＜10%。

四、目标可行性分析
1、现状调查
我们对2007年9月份土工膜焊接不合格焊缝进行了现状调查，见表1。

制表人：张元海日期：2007年10月2日
2、现状调查排列图
依据表1调查数据绘出排列图见图1，从图1排列图中我们看到焊缝不密实，漏气问题占73.3%，是造成土工膜焊接不合格的主要问题。

图1 2007年9月份土工膜焊接初检问题排列图
3、分析结果
测算分析：
由调查表和排列图可知：只要使占不合格问题73.3%的焊接不密实、漏气问题解决56%以上，即焊接不密实、漏气率下降至32.3%，就可以使初检不合格率由24.4%降低至10%。

10%÷73.3÷24.4%=55.9%＜56.0%
同行对比：临近的先行施工S48标段土工膜焊缝初检合格率已到达90.2%，通过取长补短可以达到设定的目标。

成员素质：小组成员有丰富的现场质量管理经验，多位成员多年一直坚持QC活动，有较高的技术水平和团队协作精神。

上述三方面说明小组设定的目标是可以达到的。

五、原因分析
我们运用头脑风暴法，对土工膜焊接焊缝不密实、漏气原因进行分析，运用因果图共整理末端因素9条。

图2 土工膜焊缝不密实、漏气问题因果图
制图：张元海日期：2007年10月3日
六、要因分析及验证
1、要因确认计划
表2 末端因素确认计划
制表人：张元海日期：2007年10月3日
2、确定主要原因
根据要因确认计划，对9个末端因素逐一整理和确认过程如下：
末端因素（1）岗前培训不够
《新员工、岗前培训管理规定》规定上岗前培训不得少于6天，经考核合格后，由工程管理部颁发上岗操作证方可上岗，《前方施工部培训管理条例》规定：培训考核合格率要求达到100%。

2007年10月4日现场对焊工进行岗前培训情况调查，岗位应知应会、操作技能的测
验证人：李小明时间：2007年10月4日
结论：由调查表可以看出焊工岗位培训不少于6天，岗位应知应会及操作技能合格率达到100%。

焊工岗前培训不足不是主要原因。

我们采用调压器模拟电压不稳定情况，和大功率风扇模拟风沙天气情况，对6名焊工进行了测试。

结果如下：
结论：要因
我们查阅了2007年9月份施工日志雨天施工记录。

结果如下：
结论：非要因
我们查阅了2007年9月份施工日志风沙天气施工记录。

结果如下：
结论：非要因
搅拌站电源与焊接施工电源同接在一个一级开关厢上，搅拌站上的清晰电压表可以即时反映电压波动情况，搅拌站电机启动电压必须达到350V时方能启动，工地采用农用电
结论：要因
根据土工膜运输、储存规定，土工膜要防雨、防潮、防晒，土工膜领用后2天内铺设、焊接和防护面层混凝土浇筑工作。

我们查看了土工膜库存情况，土工膜存放在砖混结构库内，下垫方木防潮，仓库窗口、库门良好，窗口关闭，库内窗口处无水迹。

日期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
领用面积（m2）25
2
86
4
--
86
4
--
25
2
-- --
86
4
--
86
4
--
86
4
--
86
4
--
25
2
-- -- -- -- --
86
4
--
86
4
-- --
86
4
25
2
--
混凝土浇
筑面积（m2）--
20
4
40
8
40
8
40
8
40
8
20
4
-- --
40
8
40
8
40
8
40
8
40
8
40
8
40
8
40
8
40
8
-- -- -- --
40
8
40
8
40
8
40
8
--
40
8
40
8
40
8
结论土工膜领用面积略大于混凝土浇筑面积，间歇领用，满足土工膜及时覆盖要求结论：非要因
确认方法确认人确认时间确认标准
查看焊机及相关说明书许文清2007年10月8日
施工员可以通过输入数据调节焊机爬行速度，
焊接温度，温度连续可调±1℃，速度连续可
调±0.1m/min。

现采用的焊机如右图所示，温度、速度采用旋钮控
制，无输入键盘，焊机温度控制部分采用自动恒温PID
控制，连续可调±10℃，温度波动较大；速度控制部
分采用脉宽调制，连续可调±0.5m/min。

焊机功能不能满足标准。

结论：要因
末端因素（8）未建立温差补偿方法
确认方法确认人确认时间确认标准
现场试验查阅报告资料石艳红2007年10月9日
温差影响合格率≤15%，
有温差补偿作业指导图表
1、确认温差变化对焊缝质量的影响
我们针对白天极值温差进行了对比试验，利用早8时、晚17时低温，中午13时的高
时间早8时
中午13时晚17时
参数同早8时参数调整后
参数同中午13
时
参数调整后
即时温度℃18．2℃30.5℃20.8℃
焊接参数
焊接温度
280℃，速度
2.5m/min
焊接温度
280℃，速度
2.5m/min
焊接温度265℃，速
度2.8m/min
焊接温度
265℃，速度
2.8m/min
焊接温度275℃，
速度2.6m/min
2、检查有无建立温差补偿方法
检查土工膜焊接试验工艺成果报告，报告中仅提供了一个气温下的不同焊接温度、爬行速度、压力下的最优组合，未提及温差补偿办法。

综合以上1、2点。

结论：要因
我们查阅了2007年9月份施工日志关于设备运转情况记录。

结果如下：焊机良好，未有维修记录，设备完好率100%，
结论：非要因
七、制定对策
我们对确认的4项要因，编制要因对策表见表3。

制表人：徐德天2007年10月11日
八、对策实施
对策实施一、去差留优
1、组织专项调查
2007年10月12日，我们对现有的6名焊工进行了专项调查，通过调阅验收日志、岗前培训考核资料及为验证末端因素2（焊接人员水平不等）进行的专项测试中的数据，确定两名候选留用对象为焊工1和焊工6。

制表：张元海日期：2007年10月12日
3、可能存在的问题分析：
1）减员后能否满足施工进度要求，根据现有剩余工程量、后续工期及个人生产率进行计算：人数=剩余焊缝长度÷（后续可用焊接工期×个人生产率）＝19640/（40*300）=1.6＜2人
留用人员满足工程进度要求
2）其他人员采用分流方法解决，对剩余4人改为配合留用人员进行土工膜运输、铺设、缝布、协助充气检验等工作。

3）综合以上两点，在留用两名优秀焊工的情况下，满足设定的目标值，同时没有遗
留问题。

对策实施二、使用交流稳压器
1、多途径查询专业稳压器
2007年2月12日，我们通过机电供应商、网上搜寻的方法，查找具有高效节能、调节快速、自动平衡，具有延时，过、欠压报警和保护功能的专业交流稳压器，确认在工地临近城市“北京”有该类型稳压器。

2、稳压器购进
业务部门采用网上付款，快递送货方式与2007年11月13日晚获得型号为DJW-WB-10KVA专业交流稳压器。

如下图。

3、效果确认
2007年10月14日，我们采用调压器模拟电压不稳定情况，和大功率风扇模拟风沙
焊工1 焊工6
正常环境合格数（总数）6（6）6（6）
电压波动大合格数（总数）5（6）6（7）
风沙天气合格数（总数）5（6）6（8）
平均合格率% 88.9 85.7
结果
平均合格率为（88.9+85.7%）/2=87.3%＞86%(目标值)
制表：李小民日期：2007年10月14日
81.65
86
87.3
78
80
82
84
86
88
合格率
平均值%
对策实施二前目标值对策实施二后
对策实施二效果对比图
对策实施三、购买先进焊机取代
1、查询的符合施工要求的新型焊机
2007年2月12日，我们通过机电供应商、兄弟单位问寻、网上搜寻的方法，查找具有机电一体化设计，设定值与实际值液晶数显，温控精度高，双焊缝高速焊接，施工效率高，焊缝强度高新一代焊机。

并确定从北京购进。

2、新型焊接购进
业务部门去北京采购，2007年11月13日获得comet1热楔式自动爬行塑料焊机（如右图）。

其技术指标为：规格：230V ／1800W ／50Hz 焊接温度：最高420℃ 连续可调 ±1℃
焊接压力：最大150kg 连续可调，焊接速度：0.5～5.0 m ／min 连续可调， 焊接厚度：1.5～3.0 mm （单层膜厚），外形尺寸：475 × 355 × 315 毫米， 电热楔长：90 mm ， 搭接宽度：最大180 mm ，总 重 量：23.0 kg 3、厂家提供指导培训
2007年10月14日，由上海礼荣机电设备有限公司北京分公司派出的技术员对焊工1及焊工6进行厂方培训，培训分机理及实操两部分，用时3小时。

4、效果确认
2007年10月15日，我们在新型焊机+稳压器+优秀焊工的前提下，采用新购焊机接
焊工1 焊工6 正常环境合格数（总数） 10（10） 10（10） 电压波动大合格数（总数） 11（12） 12（13） 风沙天气合格数（总数）
9（10） 11（13） 平均合格率%
93.8
92.3
结果
平均合格率为（93.8+92.3%）/2=93.1%＞91%(目标值)
制表：许文清 日期：2007年10月15日
87.3
91
93.1
84
86889092
94合格率
平均值%
对策实施三前
对策实施三后
对策实施三效果对比图
对策实施四、专项试验、总结、编制温差补偿作业指导书
1、在前三项对策完成后组织专项试验
2007年2月15日，我们采用在新型焊机+稳压器+优秀焊工+温差补偿模式，从早上8时至下午17时，每隔2小时测一次气温，针对浙江天鹏生产的长丝纺粘土工膜，膜厚3mm，进行专项试验。

按该气温值进行土工膜焊接工艺试验，在同一气温条件下，采用不同的焊温、爬行速度组合，测试出最佳施工参数。

如下图。

焊接试验拉伸试验充气试验
2、分析数据，编制温差补偿指导图表
气温（℃）风力等级
焊接参数
焊接温
度（℃）
焊接速度
（m/min）
焊接压力
（kg）
补偿温度值
（℃）
输入温度值
（℃）
16 微风285 2.5 50 4 289
18 微风280 2.6 50 3 283
20 微风275 2.7 47 2 277
22 微风270 2.8 47 1 271
24 微风265 2.9 45 0 265
26 微风260 2.9 45 -1 259
28 微风255 3 43 -2 253
30 微风250 3 43 -3 247
32 微风245 3 43 -4 241
34 微风240 3 43 -5 235
制表：许文清日期：2007年10月15日
3、按温差补偿指导进行效果确认
我们根据温差补偿指导表，于2007年10月16日进行了专项测试。

结果如下：
制表：徐德天日期：2007年10月16日
九、效果检查
1、效果检查调查表：
为了验证检查实施改进措施后的整体效果，对施工现场2007年10月17日-11月15日焊接的土工膜焊缝进行质量统计，见表4。

制表：许文清日期：2007年11月16日
2、效果检查排列图
依据表5调查数据绘出排列图和效果检查图，从图中我们看到焊缝不密实，漏气问题占13.3%＜目标值32.3%，已降为影响焊缝质量问题的次要问题。

3、效果检查折线图
对对策实施后土工膜验数不合格率进行统计，绘制折线图见下图，防渗土工膜焊接初
制表：许文清 日期：2007年11月17日
绘图：许文清 日期：2007年11月17日
效果检查折线图
4、成果其它效益
1）受到上级组织的肯定，为获得南水北调中线局劳动竞赛荣誉贡献了力量，见下图。

2）防渗土工膜焊接合格率的迅速提高，通过业主、监理的推动，饱受焊缝质量影响的其它兄弟单位纷纷派员到我工地取经。

十、巩固措施
1、在本次QC活动中完善了公司的
《土工膜焊接施工要点》<文件号：
GDSD-S42-066>；
2、制定了土工膜焊接质量考核制
度，文件编号：GDSD-S42-质-2007-06。

3．完善了土工膜焊接工艺试验，
文件编号：GDSD-S42-技-2007-09
通过制定制度和完善施工要求、工
艺流程，土工膜焊接不合格率得到了稳定控制。

十一、回顾与打算
1.专业技术方面
通过此次小组活动，小组成员对滑道法模袋混凝土施工有了全面的认识，工人的技术水平也有了较大的提高。

2.管理技术方面
QC小组运用全面质量管理的理论和方法，按照PDCA循环的工作程序，结合本专业技术开展活动。

活动内容与形式多样化，既有共同的学习研讨活动，又有分头的改进、改善活动，还把一些文体娱乐与交往活动穿插其间，为组员创造一个宽松愉快的工作环境。

3.小组的综合素质方面
小组成员通过共同的活动、共同的目标，分工合作，增强相互的连带感、团结力、改善了人与人之间的关系，创造一个团结和睦的工作环境，提高了工作的愿望和积极性。

下表图对活动前后的状态进行自我评价。

制表：许文清日期：2007年11月27日
自我评价雷达图
制图：徐德天制图日期：2007年11月28日
4．今后QC小组活动的打算：继续开展QC小组活动，降低施工成本，提高施工速度，提高项目部施工管理水平。