提高防渗土工膜热熔焊接质量合格率的实践应用

李 斌

(中国电建集团港航建设有限公司，天津 300457)

新疆乌鲁木齐市位于亚欧大陆腹地，远离海洋，降水稀少，蒸发强烈，生态环境脆弱[1]，年平均降雨量约为150mm，而年平均蒸发量却是降雨量的十倍甚至几十倍[2]，是典型的资源性缺水城市，水资源不足严重制约着乌鲁木齐市社会、经济发展，市政府为全面贯彻国家规划新发展理念和治水方针，结合乌鲁木齐市水资源紧缺问题，提出“树上山，水进城，煤变气，地变绿，天变蓝，城变美”战略目标。

乌鲁木齐“水进城”项目河湖水系连通工程的和平渠治理工程为此次战略目标工程之一，它是乌鲁木齐市民生工程，也是国家“一带一路”沿线工程，在积极助推“一带一路”建设中发挥着重要作用。该工程位于新疆乌鲁木齐市，是乌鲁木齐河下游灌区的灌溉引水总干渠，也是乌拉泊水库、红雁池水库将洪水泄入下游的通道，起始于乌拉泊水库泄水渠分洪闸，北至猛进水库，全长58.7km，本次治理范围为燕北路到迎宾路段，全长 26.27km，包括和平南渠、东渠、西渠和中渠，工程建设内容主要包括水利、市政、景观、智慧管理系统及安全防范系统四个方面[3]。

目前，我国渠道建设存在严重的渗漏问题，不仅浪费大量水资源，亦使工程建设存在一定安全隐患，研究表明，渠道防渗可减少渠道渗漏损失50%～90%，使渠系水利用系数提高0.2～0.4[4]。渠道防渗施工技术主要有土料防渗、石料防渗、水泥土防渗、混凝土防渗、膜料防渗、沥青混凝土防渗[5]等，本工程中渠道防渗系统采用渠底及边坡铺设复合土工膜对渠道过水进行封闭式防渗，土工膜防渗性能好、质量轻、运输量小、施工速度快[6]、适应变形能力强，是一种很好的防渗材料[7]，本工程大部分水源为中水，为避免渗水对环境造成污染，防渗对于本工程来说尤为重要。

土工膜接缝焊接质量是防渗工程的关键工序，为保障和平渠工程土工膜热熔焊接质量，结合工程实际，特组建QC小组[8](即质量管理小组)，小组活动以解决现场质量问题为根本目标，采用PDCA循环管理法，围绕“提高防渗土工膜热熔焊接质量合格率”来开展QC小组活动。PDCA循环法是一种能有效提升管理质量的科学方法，把PDCA循环管理应用于工程项目的质量控制，能有效提高工程实体质量，使项目管理更加科学合理[9]。

1 现状调查

复合土工膜施工初期，项目部采用热熔焊接方法对复合土工膜接缝进行焊接，焊缝质量合格率较低，出现二次处理和返工现象，在确定研究课题后，QC小组成员根据相关规范要求[10- 11]，对影响土工膜焊接质量的因素及检查数据进行了数理统计分析[12]，见表1。

表1 土工膜焊接质量影响因素统计分析表

根据统计结果，做出如图1所示的排列。

由图1可知，影响土工膜焊接质量的主要因素是“漏焊”、“焊缝灼伤”和“充气试验漏气”，三个因素所占累计频率为76.93%，因此，这3个因素是本次课题需要解决的重点问题。

图1 土工膜焊接质量影响因素排列图

2 原因分析

通过相关资料的收集以及对施工作业人员、技术人员和质检人员的意见归纳，QC小组成员采用“头脑风暴”法[13]，成员集思广益，通过论证和分析查找出影响防渗土工膜焊接质量的原因，并整理成因果分析图[14]，如图2所示。

图2 土工膜焊接质量因果分析图

3 要因确定

从图2中，QC小组共找到8个末端因素，制定了要因确认表，见表2，对其进行了逐项分析研究。

表2 要因确认表

通过对以上八个末端因素的验证，QC小组最终确定以下三个因素为影响土工膜焊缝焊接质量的主要原因：①现场人员质量意识差，责任心不强；②焊机移动速度过快或过慢；③土工膜搭接面有泥沙、潮湿杂物等。

4 对策制定及实施

针对上述确定的三条要因，QC小组按照5W1H原则，制定出对策和措施，明确了目标，并落实了责任人和完成时间，见表3。

表3 对策表

(1)对策一

QC小组成员结合项目部管理制度，针对土工膜施工质量制定了管理实施细则，为达到管理效果，制定奖罚制度[15]，从原材料进场、土工布底部找平层施工到铺膜、焊接等各道工序严格进行检查、验收，严格按“三检一验”程序进行检查和验收，做到按照上道工序不合格不进场，材料不合格不用于工程的原则进行。

(2)对策二

针对现场操作不到位、操作工不熟练等现象，QC小组成员经过开会讨论，邀请土工膜厂家专业技术人员进驻现场，对各工区施焊人员进行为期一周的技术指导培训，参加培训人员学习期满后制作试样，经厂家专业技术人员认可合格后进行上岗。

(3)对策三

加强现场监督控制力度，对每批进场土工膜进行抽检送样，合格后运至施工现场，设专人对土工膜铺设前找平层平整度进行检查，对搭接面在焊接前进行检查、验收，焊接前搭接面干净无泥沙、石子等杂物，焊接面保持干燥，符合要求后才允许焊接，焊接完成后由试验人员进场充气试验检测，检测合格后进行后续施工。

5 效果检查

经过对策的实施，土工膜焊缝焊接质量得到稳步提升，达到了以下效果。

(1)实现了课题目标

QC小组成员认真落实各项制度要求，通过现场检查和充气试验检测，焊缝焊接质量合格，个别单元工程评定优良，经统计，2019年共验收评定单元工程19个，充气试验进行了28次，经检测全部合格，28条焊缝焊接质量合格率为100%，大大提高了焊缝焊接质量。

(2)经济效益

通过开展QC小组活动，土工膜焊缝焊接质量大有改观，大大地减少了因质量不合格而导致的修补和返工现象，节约补强和返工费用约27.3万元。

(3)社会效益

通过对土工膜焊缝焊接质量开展QC小组活动，土工膜焊缝质量合格率得到了大幅提升，有效实现了渠道防渗作用，受到业主和监理的一致好评，为渠道后期正常运行奠定了良好基础。

6 结语

本次QC小组课题研究成果在乌鲁木齐“水进城”项目河湖水系连通工程的和平渠治理工程中得到广泛应用，解决了土工膜焊缝焊接质量合格率低的问题，提高了工作效率，减少了返工工作量，有效实现了渠道防渗，提高了工程质量。

通过努力，QC小组研究成果获得局级优秀质量管理小组活动成果一等奖，为使活动成果有效保持，小组成员集思广益、总结经验，编制了《防渗土工膜热熔焊接施工工艺标准化手册》，为今后类似工程施工提供技术指导，不断巩固和推广QC活动成果。