提高PE土工膜一次性焊接焊缝合格率

(山东省水利工程局有限公司，山东 济南 250013)

1 问题概述

PE土工膜焊接质量高低是解决水库渗漏的关键，为了降低因焊缝检测不合格返修造成的工期延误和施工成本的增加，项目部制定质量目标要求PE土工膜焊缝必须全部合格且焊缝一次性焊接合格率达到90%。目前平阴县东三里水库工程中PE土工膜焊缝一次性焊接合格率为89.5%，未达到项目部质量目标要求。针对目前已完成检测的517道焊缝中检测不合格的54道焊缝，通过查阅《聚乙烯(PE)土工膜防渗工程技术规范》(SL/T231—98)和《土工合成材料应用技术规范》(GB/T50290—2014)相关内容，结合造成焊缝一次性打压检测不合格的焊缝缺陷问题发生频次，绘制了饼分图，如图1所示。

“焊缝弱焊”和“焊缝过焊”的频数达到43道，累积频率达79.6%，是影响PE土工膜焊缝打压检测合格率的症结。如果解决这2个问题的90%，焊缝打压检测合格率可以提升至95.6%。

图1 焊缝问题类别

2 影响焊缝问题的原因确认

为解决“焊缝弱焊”、“焊缝过焊”2个问题，从“人、机、料、法、环、测”等方面进行原因分析，并进行归纳总结，绘制关联图如图2所示。

图2 原因分析关联图

a.通过查看施工技术资料，发现土工膜施工技术交底记录齐全，岗前培训考核记录齐全，施工检测记录资料按照三检制要求检测记录，质量管理制度齐全，但是通过现场查看，对层间焊接面清理不彻底，有细砂粒、灰尘、附着水蒸气等问题的奖惩措施未严格执行，确定“未进行土工膜焊接施工技术交底”、“未岗前培训考核”、“焊接工序未按三检制检查记录”为非要因，“未严格执行质量管理奖惩制度”为要因。

b.通过查阅土工膜施工专项方案及施工日志，土工膜施工专项方案对大风天气施工有明确要求，禁止大于4级风天气施工，并且查看施工日志，风力大于4级时，土工膜均未进行施工，所以确定“大于4级风天气施工”为非要因。

c.通过查阅试焊记录，发现存在2种情况： ⓐ有当天试焊记录的，结合当日天气情况，通过试焊确定的焊接时焊机温度、焊速满足质量要求;ⓑ在正式施焊前存在未进行试焊的情况，试焊参数是参考前一天的数据进行施工，焊机温度在试焊温度浮动超过±5℃时会对焊缝产生弱焊或过焊的问题。 所以确定“焊膜前未全部进行试焊”为要因。

d.现场共有4部PE防渗膜焊机，检查焊机均有合格证，其中2部为新购，另2部为使用1年以上的焊机(查验进场前近3个月的保养维护记录未能提供)通过查阅自检记录发现该2部旧焊机施工焊接的25道焊缝打压检测合格率为72%，不合格焊缝存在的主要问题是焊缝弱焊，焊缝过焊，经测试焊机温度和速度调节灵敏度不稳定，工作性能不可靠。因此确定“焊机未维护、检测”为要因。

e.通过到土工膜生产厂家调查，厂家营业执照、资质证书、安全生产许可证、QC质量认证等证书齐全，生产设备及工艺先进。通过对厂家原材料、生产线、生产的土工膜抽检检测合格，现场查看土工膜外观质量良好，土工膜厚度满足0.5mm，搭接面无褶皱现象，所以确定“厂家生产偏差”为非要因。

f.现场使用压力校核表校核本工程4组焊缝打压试验设备的压力表，经实测4组压力表与校核表比对误差均在0.002Mpa之内，满足精度要求，4块压力表刻度清晰、指针灵敏有效，逆止阀性能良好，所以确定“测量仪器未定时检测、维护”为非要因。

通过上述末端因素原因分析，确定“未严格执行质量管理奖惩制度”、“焊膜前未全部进行试焊”、“焊机未维护、检测”为主要末端因素。

3 制定对策

根据确定的要因，制定多种合理可行的方案，再依据5W1H原则构思解决对策。通过方案对比分析，确定如下对策及处理措施。

3.1 严格过程控制，强化责任落实

处理措施：ⓐ土工膜铺设完成，焊缝处搭接完成后，在焊接前，安排专人用毛巾将土工膜擦拭干净；ⓑ项目部规定施焊前必须由项目专职质检员对焊接面进行专项验收，验收合格后方可进行焊接，并形成验收记录。对未严格按要求执行的班组按管理文件给予重罚；ⓒ严格执行项目部质量奖惩制度，坚持“重奖重罚”和“以责论处”，做到奖惩分明，运用奖惩手段促进质量管理，做到土工膜焊接施工优质快速。

3.2 每日焊膜前必须进行试焊，当环境气温变化超过5℃，需再次试焊，重新确定参数

处理措施：ⓐ专人监督试焊及气温变化，及时调整焊接参数并形成记录；ⓑ4个焊膜施工队各安排1名项目部管理人员进行焊膜全过程监督，确保施工焊接参数与试焊参数完全一致。

3.3 新购新型PE膜专用焊机

处理措施：ⓐ新购焊机在使用过程中严格遵照使用手册中的保养维护等条款；ⓑ定期检测校核焊机工作性能。

4 对策实施

4.1 实施对策一

针对未严格落实质量管理制度的问题，采取安排专人处理土工膜搭接面，焊接前进行膜面验收，强化落实质量管理奖惩制度等措施。措施得到有效落实后，实施效果见下表。

焊缝搭接面清理质量验收统计表

通过以上措施，避免了焊缝搭接部分清理不彻底的现象，达到了对策目标。

4.2 实施对策二

针对焊膜前未全部进行试焊的问题，项目部质检科安排质检员对焊缝试焊进行全程监督，通过室外温度计每隔1h统计1次室外温度，当室外温度与试焊时室外温度差在±5℃时，重新进行试焊，调整焊接参数；焊膜施工队各安排1名项目部管理人员进行焊膜全过程监督，确保施工焊接参数与试焊参数完全一致，每道焊缝形成焊接、压力测试记录。

通过以上措施，保证了每日焊接前均进行试焊，达到了对策目标。在成本方面，试焊增加了土工膜的使用数量，每次试焊增加的使用PE土工膜的价值为55元。

4.3 实施对策三

为保证焊机的保养维护、工作性能和可靠性，2部使用1年的焊机全部停止使用；新购3部焊机。焊机使用过程中严格遵照使用手册的保养维护等条款，并定期检测校核焊机工作性能。通过采取有效措施和专人负责，措施得到有效落实。小组对实施期间焊接的432道焊缝的焊接记录进行了统计，焊缝一次性焊接不合格焊缝11道，其中出现焊缝过焊缺陷的焊缝1道，过焊缺陷出现率9.1%，达到对策目标。

5 效果检查

5.1 工程质量

平阴县东三里水库工程对后续施工的土工膜焊缝一次性焊接合格率进行统计，统计合格率为 97.5%，活动前后土工膜一次性焊接焊缝合格率如图3所示。焊缝一次性焊接合格率提高到97.5%，超出目标值95%。

图3 活动实施前后合格率对比

5.2 社会效益

平阴县东三里水库工程是平阴县2017年一号重点工程，受到平阴县社会各界广泛关注。通过提高土工膜焊缝一次性焊接合格率活动实施后，实现了蓄住水、留住水的总体目标。库区防渗分部工程于2017年9月22日通过验收，工程质量等级评定为“优良”，得到了业主、设计、监理及相关单位的好评及肯定。

5.3 经济效益

本工程于2017年9月14日库区防渗膜全部铺设完毕，根据现场实际统计PE土工膜横、纵及异形焊缝共计焊缝约4099道。通过提高土工膜焊缝一次性焊接合格率活动开展实施，焊缝检测合格率由89.5%提高到97.56%，节约的成本投入为：97元/道×4099道×(97.56%-89.5%)=3.2(万元)

6 巩固措施

在3个半月巩固期内，焊缝施工中继续贯彻 PDCA 的质量控制理念，巩固期内完成PE土工膜焊缝3397道的打压试验，合格率均稳定在96%以上，且合格率处于稳步上升阶段，改善措施稳定可靠，巩固措施有效得当。