地源熱泵地埋管的QC成果.

1、地源熱泵系統(tǒng)的地埋管施工質(zhì)量管理控制中鐵四局機(jī)電公司上海動(dòng)車段項(xiàng)目部地源熱泵施工質(zhì)量控制QC小組發(fā)表人 陳強(qiáng) 二一年二月十日一、工程概況 新建鐵路上海動(dòng)車段位于上海南翔編組站以南，緊鄰滬杭既有線，距上海站約13km，為全國(guó)四大動(dòng)車組檢修基地之一，主要承擔(dān)華東地區(qū)、部分華中地區(qū)、部分沿海通道動(dòng)車組的檢修任務(wù)，服務(wù)于京滬、滬漢蓉、浙贛客運(yùn)專線和杭州-寧波-深圳間的沿?？瓦\(yùn)通道以及長(zhǎng)江三角洲城際鐵路網(wǎng)。地源熱泵系統(tǒng)的地埋管施工概況v上海動(dòng)車段工程的辦公、生活區(qū)集中在運(yùn)用檢查場(chǎng)、高級(jí)修場(chǎng)兩大場(chǎng)區(qū)，均采用地源熱泵管路及主機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行集中供暖，建筑面積分別為6712和9829。本工程集中空調(diào)主要通過(guò)地源熱泵

2、地埋管的換熱系統(tǒng)，利用地下淺層地?zé)豳Y源來(lái)作為冷熱源的空調(diào)系統(tǒng)，是一項(xiàng)具有顯著節(jié)能、舒適環(huán)保、零空氣污染的新興工藝和技術(shù)。v整個(gè)上海動(dòng)車段工程的地埋管換熱器共設(shè)置208個(gè)地?zé)峥照{(diào)管井，其中運(yùn)用檢查場(chǎng)為88孔，高級(jí)修場(chǎng)為120孔。單井深度為102m，井孔直徑為150mm，井間的距離為4m4m，成菱形均勻布置在動(dòng)力機(jī)房（即空調(diào)機(jī)組房間）周圍；埋管采用垂直鉆孔埋管的方式，垂直埋管為單U型管。水平干支管采用直埋敷設(shè)，共設(shè)24條水平管溝槽，其管道標(biāo)高為-2.6m，地埋管共設(shè)置34個(gè)環(huán)路，環(huán)路根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件由5個(gè)、6個(gè)、7個(gè)或8個(gè)等豎井連成地?zé)峥照{(diào)管井組成。地源熱泵的豎向管道示意圖二、二、QCQC小組情況小組

3、情況 制表人：陳強(qiáng) 制表時(shí)間：2009年11月25日三、選題理由三、選題理由本工程的設(shè)計(jì)與施工特點(diǎn)：垂直地埋管井深度深達(dá)到102m，地處污水處理場(chǎng)，管網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜，水平管下有重力排水，上面有給水管和電纜，且30%處于新建食堂的地基和鋼筋混凝土路面以下，施工困難 質(zhì)量要求高：新建鐵路上海動(dòng)車段工程的質(zhì)量目標(biāo)是“建設(shè)一流的動(dòng)車段工程，確保部?jī)?yōu)、爭(zhēng)創(chuàng)國(guó)優(yōu)”。能、環(huán)保型技術(shù)：地源熱泵空調(diào)技術(shù)是近年來(lái)國(guó)家重點(diǎn)推廣應(yīng)用的新技術(shù)，在鐵路建設(shè)范圍內(nèi)將逐步地開(kāi)展，且我公司第一次施工該項(xiàng)目，施工難度非常大。提高地源熱泵地埋管系統(tǒng)施工質(zhì)量四、現(xiàn)狀調(diào)查四、現(xiàn)狀調(diào)查v（1）在地埋管施工前，項(xiàng)目部派專人到杭州、南京和上海市

4、區(qū)對(duì)正在施工的三個(gè)地源熱泵施工項(xiàng)目進(jìn)行觀摩，從中學(xué)習(xí)地源熱泵空調(diào)施工的經(jīng)驗(yàn)，并與施工隊(duì)伍交流意見(jiàn)，學(xué)習(xí)相關(guān)施工操作要點(diǎn)、注意事項(xiàng)和質(zhì)量控制要點(diǎn)，汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。v（2）同時(shí)，為提高地埋管施工質(zhì)量，特聘請(qǐng)地源熱泵空調(diào)方面的專家，共同參加設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工單位相關(guān)專業(yè)工程的設(shè)計(jì)交底會(huì)，并針對(duì)本工程的地源熱泵空調(diào)地埋管系統(tǒng)的施工重點(diǎn)進(jìn)行講解，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)指導(dǎo)。v（3）根據(jù)上述情況，并結(jié)合對(duì)運(yùn)用檢查場(chǎng)已經(jīng)施工完畢的40處豎向孔井的施工質(zhì)量，進(jìn)行了一次全面的分析，在項(xiàng)目QC小組成員的共同努力下，找出如下的因素。問(wèn)題調(diào)查表制表人：陳強(qiáng) 制表時(shí)間：2009年1月14日質(zhì)量問(wèn)題頻數(shù)統(tǒng)計(jì)表 制表人：陳強(qiáng) 制表時(shí)

5、間：2009年1月14日 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)排列圖 管道施工質(zhì)量缺陷排列圖從排列圖中可以看出，“垂直地埋管、水平干管、支管的連接問(wèn)題”與“垂直地埋管垂直度、深度等問(wèn)題”是造成地?zé)峥照{(diào)地埋管系統(tǒng)施工質(zhì)量問(wèn)題的兩大主要原因。制圖人：陳強(qiáng) 制圖時(shí)間：2009年1月14日106422812162024回填土的密實(shí)度U型管立管間距控制累計(jì)頻率(%)010203060504080901007040頻數(shù)(點(diǎn)）垂直地埋管與水平干管、直管連接垂直地埋管深度垂直度控制豎井間距控制42%92%N=2467%84%五、設(shè)定目標(biāo)值五、設(shè)定目標(biāo)值 活動(dòng)總目標(biāo)和目標(biāo)值：小組成員經(jīng)過(guò)詳細(xì)的分析，確定本小組的活動(dòng)目標(biāo)是：確保地源熱泵空調(diào)

6、地埋管系統(tǒng)施工質(zhì)量滿足施工驗(yàn)收規(guī)范要求，并且地源熱泵空調(diào)地埋管系統(tǒng)施工質(zhì)量合格率控制在95%以上。確定本小組的活動(dòng)目標(biāo)是：確保地源熱泵空調(diào)地埋管施工質(zhì)量滿足施工驗(yàn)收規(guī)范要求。地源熱泵空調(diào)地埋管施工質(zhì)量合格率控制在95%以上。2 2、可行性分析框圖、可行性分析框圖目標(biāo)可行性分析公司領(lǐng)導(dǎo)和各相關(guān)部門以及甲方、監(jiān)理和項(xiàng)目部全方位的重視和大力支持，為本次活動(dòng)創(chuàng)造了良好的環(huán)境和條件 在選擇課題中分析兩大質(zhì)量問(wèn)題后，在施工管理方面QC小組成員具有多年的施工管理經(jīng)驗(yàn)，完全能勝任目前的管理要求，并且項(xiàng)目部有健全的質(zhì)量保證體系，人員職責(zé)明確，責(zé)任到人；經(jīng)過(guò)調(diào)查分析現(xiàn)場(chǎng)存在質(zhì)量的施工總體合格率為88%，通過(guò)小組討

7、論，可以將合格率提高到95%，這個(gè)目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)。目標(biāo)可以實(shí)現(xiàn)六、原因分析六、原因分析 QC小組全體人員，通過(guò)頭腦風(fēng)暴法從人、機(jī)、料、法和環(huán)等五個(gè)方面分析了對(duì)兩個(gè)質(zhì)量問(wèn)題有可能造成的各種要因，繪制關(guān)聯(lián)圖如下：地埋管與垂直、水平干支管連接問(wèn)題關(guān)聯(lián)圖地埋管與垂直、水平干支管連接問(wèn)題關(guān)聯(lián)圖 制圖人：陳強(qiáng) 制圖時(shí)間：2009年1月20日 下管回填不及時(shí)、回填土不密實(shí)交底不明確，未對(duì)工人面授交底內(nèi)容下管速度不均勻遇到障礙物未查明原因處理下管過(guò)程造成管破壞建筑物不均勻沉降地埋管上浮氣溫低影響管熱熔連接效果連接部位質(zhì)量不合格連接部位斷裂縮孔、塌孔鉆孔泥漿比重不合格U形管間未設(shè)置橡膠管卡垂直地埋管的深度和垂直度

8、不夠垂直地埋管與水平干、支管連接存在質(zhì)量問(wèn)題下管不到位連接件材料質(zhì)量不合格未按照程序?qū)艿肋M(jìn)行驗(yàn)收、試壓U形管長(zhǎng)度不符合要求材料進(jìn)場(chǎng)手續(xù)不嚴(yán)格工序驗(yàn)收不嚴(yán)格冬季施工影響連接部位施工工人未按要求操作工人未按要求操作七、要因確定七、要因確定制表人：陳強(qiáng) 制表時(shí)間：2009年2月5日八、制定對(duì)策八、制定對(duì)策QC小組根據(jù)確認(rèn)的要因，組織小組全體人員集思廣益，經(jīng)綜合討論分析研究，針對(duì)每條主要原因制定了以下對(duì)策，目標(biāo)及措施如下： 制表人：陳強(qiáng) 制表時(shí)間：2009年2月10日九、實(shí)施對(duì)策九、實(shí)施對(duì)策 根據(jù)對(duì)策表中的措施，小組派專人負(fù)責(zé)，保證每一項(xiàng)措施落實(shí)到位，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，由QC小組的組長(zhǎng)負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)指

9、揮和監(jiān)督。 實(shí)施對(duì)策一：實(shí)施對(duì)策一： 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的施工管理，交底層層組織落實(shí)到位 1、由小組成員陳強(qiáng)負(fù)責(zé)完善技術(shù)交底制度，明確技術(shù)交底責(zé)任人。項(xiàng)目總工程師及專職技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)施工隊(duì)長(zhǎng)進(jìn)行書面技術(shù)交底。做到交底內(nèi)容詳細(xì)全面，對(duì)施工有針對(duì)性、指導(dǎo)性，交底書各級(jí)簽字齊全。 2、明示操作控制要點(diǎn)：地埋管系統(tǒng)采用熱熔對(duì)接的方法連接，采用專用熱熔機(jī)；熱熔連接后的直管段的外觀縱向要一直，不允許出現(xiàn)角度或偏斜。 實(shí)施效果：通過(guò)加強(qiáng)技術(shù)交底，層層落實(shí)到位，并嚴(yán)格按照交底要求實(shí)施，且通過(guò)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理的施工管理，明示操作控制要點(diǎn)，工人操作更熟練、規(guī)范。通過(guò)試壓檢驗(yàn)，地埋管、地埋管與水平干、支管連接質(zhì)量均已切實(shí)得到

10、有效控制，對(duì)提高地埋管系統(tǒng)的施工質(zhì)量起到了顯著的效果。水平管與分集水器連接水平管與分集水器連接 水平管布置圖水平管布置圖實(shí)施對(duì)策二：實(shí)施對(duì)策二：嚴(yán)格按照工序要求驗(yàn)收 由小組成員王洪雷負(fù)責(zé)落實(shí)工序驗(yàn)收，嚴(yán)格每到工序驗(yàn)收質(zhì)量，做好相關(guān)記錄和施工資料。 1、嚴(yán)格“三檢”制度，每道工序完工后施工班組自檢合格后，填寫自檢記錄表，并及時(shí)上交施工隊(duì)長(zhǎng)，再由施工隊(duì)長(zhǎng)組織各工序的施工班組長(zhǎng)并報(bào)專職質(zhì)檢員檢查，經(jīng)檢查符合分項(xiàng)質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)后，雙方簽署完成自檢（交接檢）記錄，方可進(jìn)行下道工序施工。 2、地埋管進(jìn)場(chǎng)后首先對(duì)每根單U型管進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)，然后進(jìn)行水壓試驗(yàn)，試驗(yàn)壓力位1.6mpa；下管前管道壓力卸到0.6Mp

11、a，保壓下管，一直保壓到水平管連接；垂直地埋管與水平管熱熔連接，每個(gè)地埋管井的垂直埋管形成環(huán)路后進(jìn)行水壓試驗(yàn)；各環(huán)路集水器與分集水器連接形成系統(tǒng)后進(jìn)行水壓試驗(yàn)。 實(shí)施效果：施工操作人員質(zhì)量意識(shí)得到提高，施工更加程序化、規(guī)范化；地埋管系統(tǒng)各工序施工質(zhì)量可控性得到加強(qiáng)，減少了施工質(zhì)量隱患，提高了地埋管系統(tǒng)施工質(zhì)量；施工資料真實(shí)性強(qiáng)、便于追溯檢查分析。 材料進(jìn)場(chǎng)自檢打壓材料進(jìn)場(chǎng)自檢打壓 管道回填后再檢補(bǔ)壓管道回填后再檢補(bǔ)壓 實(shí)施對(duì)策三：實(shí)施對(duì)策三：確保地埋管管井和水平溝槽回填質(zhì)量 由小組成員周建峰負(fù)責(zé)地埋管管井和水平溝槽回填質(zhì)量，嚴(yán)格按如下控制措施，加強(qiáng)過(guò)程監(jiān)控，確?；靥钯|(zhì)量： 1、鉆孔完畢后，應(yīng)盡

12、快將地埋管放入孔內(nèi)，避免可能出現(xiàn)管孔局部的縮孔，孔底沉沙過(guò)厚導(dǎo)致下管困難。下管采用人工配合機(jī)械下管的方法，即利用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)鉆桿頂進(jìn)的方式，且使U形管內(nèi)充滿水并保持靜壓增加自重，可以克服水的浮力并加快下管的速度。下管完畢用細(xì)砂和膨潤(rùn)土（4：1）的混合漿，通過(guò)回填泵泵入鉆桿隨著鉆桿的提升而灌入孔底，自下而上回填完畢后方可提升鉆桿。 成孔下管回填前先讓孔里泥漿沉積半小時(shí)靠沉沙壓住地埋管然后提鉆桿注漿待回填料沉積后多次補(bǔ)填后完成地埋管鉆桿地埋管鉆桿計(jì)算管井容量回填用砂量回填泵 自然沉積沙層管溝墊砂并夯實(shí) 夯機(jī) 實(shí)施效果：每個(gè)管井的計(jì)算用砂量約為1.8m3，實(shí)際回填均超過(guò)計(jì)算用砂量，總共回填量超過(guò)計(jì)算用量

13、100多立方，通過(guò)控制回填量已保證管井回填密實(shí)；水平溝槽經(jīng)合理選擇回填材料，且分層夯實(shí)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)后回填密度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。且在管四周鋪設(shè)、覆蓋細(xì)砂形成軟基層，已較好地解決因建筑物沉降導(dǎo)致水平埋管系統(tǒng)斷裂或破壞。 2、水平溝槽回填，管底及管頂以上500mm范圍內(nèi)采用細(xì)砂人工回填，管道安裝前先用200mm的厚細(xì)砂填實(shí)管底；管道兩側(cè)同時(shí)回填（回填至管頂用機(jī)械回填，將級(jí)配砂石回填至溝槽頂，用滾輪逐層碾壓平實(shí)，機(jī)械回填時(shí)必須在地埋管保壓的情況下進(jìn)行。實(shí)施對(duì)策四：實(shí)施對(duì)策四：嚴(yán)格控制泥漿比重 由小組成員董磊，給各鉆機(jī)發(fā)放泥漿比重計(jì)，首先根據(jù)上海地區(qū)的土壤情況結(jié)合規(guī)范對(duì)鉆孔樁的要求，給泥漿比重設(shè)定范圍值在1

14、.05至1.25之間，然后選取幾臺(tái)鉆機(jī)采用不同的泥漿比重進(jìn)行試鉆，并對(duì)每臺(tái)鉆機(jī)每鉆進(jìn)10米，測(cè)量一次泥漿比重，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)取樣和測(cè)量，最后采用淘汰法篩選得到當(dāng)泥漿比重為1.18時(shí)出現(xiàn)縮孔，塌孔的情況也最少，為此我們選擇鉆孔泥漿比重為1.18。實(shí)施效果：鉆孔質(zhì)量得到了控制；在鉆孔過(guò)程中沒(méi)有出現(xiàn)塌孔或是縮孔的情況，減少了因縮孔和塌孔引起的重新鉆孔和U型管頂破的情況，節(jié)約了時(shí)間和材料，同時(shí)也保證了地埋管的施工質(zhì)量。 泥漿比重計(jì)泥漿比重計(jì) 現(xiàn)場(chǎng)試鉆現(xiàn)場(chǎng)試鉆 十、效果檢查十、效果檢查1、目標(biāo)值實(shí)現(xiàn)：從以上對(duì)比表和對(duì)比圖中可以看出，通過(guò)開(kāi)展QC活動(dòng)，在QC小組人員的共同努力下，“地源熱泵空調(diào)地埋管系統(tǒng)施工質(zhì)量

15、”合格率由施工前的90%上升到了97%，超過(guò)了我們的預(yù)定目標(biāo)95%。 制表人：陳強(qiáng) 制表時(shí)間：2009年11月25日2、經(jīng)濟(jì)效益 通過(guò)QC小組活動(dòng)，在地源熱泵空調(diào)地埋管施工質(zhì)量控制中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況制定了各種切實(shí)可行的措施和合理的施工流程，加強(qiáng)了施工過(guò)程的控制，并采取了較好的預(yù)控措施，使得在施工過(guò)程中少走彎路和減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，保證了施工質(zhì)量和施工速度，產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)勞務(wù)、財(cái)務(wù)部門的統(tǒng)計(jì)節(jié)約資金共55780元，見(jiàn)下表：3、QC小組成員效果 通過(guò)收集相關(guān)資料、組織討論、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、驗(yàn)收以及小組成員在施工過(guò)程中的討論學(xué)習(xí)，使得QC小組成員在地源熱泵空調(diào)地埋管施工質(zhì)量控制方面獲得了寶貴的經(jīng)

16、驗(yàn)，為以后的施工打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)也增加了項(xiàng)目的凝聚力：制表人：陳強(qiáng) 制表時(shí)間：2009年11月25日制圖人：陳強(qiáng) 制圖時(shí)間：2009年11月25日?qǐng)D14 活動(dòng)前后目標(biāo)對(duì)比圖十一、制訂鞏固措施十一、制訂鞏固措施 1、本次QC小組活動(dòng)增強(qiáng)了隊(duì)伍素質(zhì)，獲得了施工管理經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。 我們將認(rèn)真總結(jié)，不斷提高地源熱泵空調(diào)地埋管施工質(zhì)量控制管理 水平，為以后的施工積累經(jīng)驗(yàn)，并積極推廣到類似的工程中去。 2、為鞏固本次活動(dòng)的成果，推廣地源熱泵空調(diào)地埋管施工質(zhì)量控制技 術(shù)，制定出作業(yè)指導(dǎo)書在公司內(nèi)部推行。十二、總結(jié)和今后打算十二、總結(jié)和今后打算 1、總結(jié)：在通過(guò)地源熱泵的地埋管QC活動(dòng)之后，使得小組成員以及項(xiàng)目部人員，均對(duì)如何加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量控制，和對(duì)各