水電站高拱壩建基面預(yù)裂爆破質(zhì)量控制

1、高拱壩建基面預(yù)裂爆破質(zhì)量葛洲壩一公司大崗山爆破質(zhì)量控制QC小組2013年8月目 錄一、工程概況 二、QC小組簡(jiǎn)介三、選題理由四、活動(dòng)目標(biāo)和保證措施五、可行性分析六、QC 小組活動(dòng)第一次PDCA循環(huán)（一）計(jì)劃階段（二）實(shí)施階段（三）檢查階段（四）處理階段第二次PDCA循環(huán)（一）計(jì)劃階段（二）實(shí)施階段（三）檢查階段（四）處理階段七、活動(dòng)總效果八、今后打算一、工程概況大崗山水電站壩址位于四川省大渡河中游雅安市石棉縣挖角鄉(xiāng)境內(nèi)，為大渡河干流規(guī)劃的22個(gè)梯級(jí)的第14個(gè)梯級(jí)電站。電站樞紐主要由擋水建筑物、泄洪消能建筑物、引水發(fā)電建筑物等組成。擋水建筑物采用混凝土雙曲拱壩，最大壩高210.00m，泄洪建筑物

2、由壩身四個(gè)深孔和右岸一條開敞式進(jìn)口無壓進(jìn)口泄洪洞組成，引水發(fā)電建筑物布置于河床左岸，為地下廠房，電站裝機(jī)容量2600M（4650MW），最大水頭178.0m，最小水頭156.8m，額定水頭160.0m，發(fā)電引用流量1834m3/s（4458.5m3/s），保證出力636MW，年發(fā)電量114.30億kW.h。二、QC小組簡(jiǎn)介小組名稱 葛洲壩一公司大崗山爆破質(zhì)量控制QC小組成立時(shí)間 2012.2 課題登記時(shí)間 2012.02 小組類型 現(xiàn)場(chǎng) 注冊(cè)人數(shù) 8本次活動(dòng)時(shí)間 2012.022013.01 本次活動(dòng)開展次數(shù) 58 課題名稱 精細(xì)控制高拱壩建基面預(yù)裂爆破質(zhì)量 序號(hào)姓名年齡文化程度職稱小組職務(wù)組

3、內(nèi)分工QC教育時(shí)間（h)1王文華48大專工程師組長(zhǎng)組織協(xié)調(diào)1752范慶27大專工程師副組長(zhǎng)技術(shù)攻關(guān)1553李 偉32本科工程師組員工程管理1654柴新慧27本科工程師組員測(cè)量管理1595劉剛29本科工程師組員技術(shù)攻關(guān)1626王澤春38高中技工組員爆破工1437吳德真48大專助工組員質(zhì)量檢查1408田園園26大專助工組員資料整理150三、選題理由1. 工程地質(zhì)原因：壩基巖性主要為微紅色黑云二長(zhǎng)花崗巖，中間穿插軟弱發(fā)育輝綠巖脈。2. 施工技術(shù)難度大：拱肩槽開挖坡比較緩，最大坡比1:3.43，架鉆困難、鉆進(jìn)過程中的掉鉆現(xiàn)象難以控制；預(yù)裂鉆孔時(shí)均要穿越層間層內(nèi)錯(cuò)動(dòng)帶、擠壓帶、承壓水等；邊坡受結(jié)構(gòu)面切割

4、、風(fēng)化卸荷影響，爆破后極易在保留巖體中產(chǎn)生隱性裂隙，預(yù)裂面效果難以控制。3. 壩基穩(wěn)定的需要：拱肩槽巖體比較破碎，預(yù)裂爆破控制得當(dāng)，可以減少巖體的擾動(dòng)，為今后大壩的穩(wěn)定提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；4. 社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益的需要通過QC活動(dòng)，總結(jié)出一套具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的高拱壩建基面預(yù)裂爆破經(jīng)驗(yàn)，加以推廣，為同類工程提供理論支持；建基面預(yù)裂超欠挖控制的好，可以直接節(jié)約混凝土澆筑方量，減少混凝土澆筑成本，實(shí)現(xiàn)可觀的社會(huì)效益及經(jīng)濟(jì)效益。四、活動(dòng)目標(biāo)和實(shí)施措施（一）活動(dòng)目標(biāo)1、單元工程合格率100%，單元工程優(yōu)良率90%以上，。 2、掌握特殊地質(zhì)條件預(yù)裂爆破技術(shù)，總結(jié)出一套完善、系統(tǒng)的施工工藝和操作方法，為以后同類

5、工程提供理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 3、活動(dòng)時(shí)間為：2012年2月下旬至2013年1月底。（二）具體措施1、施工前根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、規(guī)范、施工方案以及地質(zhì)情況，調(diào)整有關(guān)爆破參數(shù)，指導(dǎo)下一步各項(xiàng)工作。2、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)培訓(xùn)，進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，使小組每個(gè)成員掌握施工工藝及操作方法。 3、對(duì)QC小組成員內(nèi)部分工，責(zé)任到人，精細(xì)管理。 4、制定專項(xiàng)措施，明確獎(jiǎng)罰制度，獎(jiǎng)優(yōu)罰劣，重獎(jiǎng)重罰。 5、加強(qiáng)與設(shè)計(jì)、安全監(jiān)測(cè)單位的聯(lián)系，掌握巖體變化信息和爆破余震監(jiān)測(cè)情況，用以指導(dǎo)施工生產(chǎn)。 6、技術(shù)、質(zhì)檢人員跟班作業(yè)，做好現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制及原始資料的收集、匯總、分析等工作。 7、小組定期開展活動(dòng)，針對(duì)施工中遇到的難點(diǎn)問題，按“人、

6、機(jī)、料、法、環(huán)”進(jìn)行原因分析，找出主要原因，制定對(duì)策，并全面落實(shí)。 8、嚴(yán)格執(zhí)行“一炮一設(shè)計(jì)”制度，規(guī)范作業(yè)行為。 9、 嚴(yán)格執(zhí)行“一炮一評(píng)價(jià)”制度，對(duì)上一梯段存在的問題，進(jìn)行分析，制定對(duì)應(yīng)措施，達(dá)到持續(xù)改進(jìn)的目的。 五、可行性分析1、組織機(jī)構(gòu)健全 項(xiàng)目部組成了由項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)，總工、副經(jīng)理任副組長(zhǎng)、各部門長(zhǎng)為成員的領(lǐng)導(dǎo)小組，對(duì)拱肩槽開挖進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)、指揮。2、技術(shù)力量雄厚 高級(jí)工程師2名，工程師7名，助理工程師11名，技工28名，具有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，責(zé)任心強(qiáng)，并長(zhǎng)期從事爆破施工作業(yè) 。3、設(shè)備精良：空壓機(jī)、鉆機(jī)等設(shè)備數(shù)量充足，其中90%的鉆機(jī)、鉆桿、套管為新購(gòu)設(shè)備，運(yùn)行良好，滿足生產(chǎn)需要。

7、結(jié)論：質(zhì)量管理體系完善，管理措施先進(jìn)，技術(shù)力量雄厚，人員、機(jī)械設(shè)備等資源充足，可以實(shí)現(xiàn)課題目標(biāo)。六、QC小組活動(dòng)第一次PDCA循環(huán)時(shí)間：2012年2月2012年6月30日（一）計(jì)劃（P）階段1、現(xiàn)狀調(diào)查2012年2月28日至3月15日，QC小組根據(jù)拱肩槽建基面已完成的EL1135.0EL1100.0兩個(gè)梯段成形效果顯示：半孔率較高，但是存在飄鉆、孔距不均勻現(xiàn)象，平整度較差，超挖較大，爆后聲波檢測(cè)振速接近臨界值。 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，拱肩槽建基面的結(jié)構(gòu)處于逐漸變緩的趨勢(shì)，最大坡比達(dá)到1:3.43，施工難度大，存在架鉆及鉆孔困難現(xiàn)象。2、分析原因 （1）、根據(jù)“預(yù)裂爆破的質(zhì)量控制管理程序”，通過4M

8、1E的方法，全面查找原因。（見下圖因果分析圖1） (2)、要因確認(rèn) 通過因果分析圖，找出了影響質(zhì)量的12個(gè)原因，經(jīng)QC小組成員全體采用了“0,1”打分法獨(dú)立進(jìn)行投票，確定了 5條主要原因，見表2要因分析統(tǒng)計(jì)表序號(hào)原因小組成員打分情況綜合得分要因確認(rèn)1 2 3 4 5 6 7 8 9 1未嚴(yán)格按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行施工00010101032操作方法不精細(xì)01010010033機(jī)具不能滿足施工要求00011000024樣架與鉆機(jī)固定不牢固11101010055空壓機(jī)風(fēng)壓不穩(wěn)定10110000036火工材料的質(zhì)量影響10010000027爆破設(shè)計(jì)中的炮孔布置和起爆網(wǎng)絡(luò)局部存在不合理10111010158孔

9、口開鉆成型困難01010001039鉆進(jìn)速度過快100100101310鉆桿角度不對(duì)111000101511地質(zhì)破碎，巖脈較發(fā)育，爆破效果受到地質(zhì)巖脈不同程度的影響111100101612根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)預(yù)報(bào)顯示，在EL970以下，破比減緩，會(huì)有山體承壓水1011010105表2 注：4分（含4分）以上確定為主要原因，用“”表示。 3、制定對(duì)策，見下表3序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)地點(diǎn)時(shí)間負(fù)責(zé)人1操作方法不精細(xì)加強(qiáng)培訓(xùn)、嚴(yán)格管理；預(yù)裂爆破作業(yè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化項(xiàng)目部會(huì)議室施工現(xiàn)場(chǎng)11.3.1012.5.15王文華、李 偉、吳德真田園園 2機(jī)具不能滿足施工要求結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)鉆機(jī)的運(yùn)行始終受控施工現(xiàn)場(chǎng)11.3.23-1

10、1.4.6王文華、劉剛、王澤春序號(hào)要因?qū)Σ吣繕?biāo)地點(diǎn)時(shí)間負(fù)責(zé)人3地質(zhì)破碎，巖脈較發(fā)育，爆破效果受到地質(zhì)巖脈不同程度的影響1.采用黃泥固壁，2.放慢鉆進(jìn)速度，3.對(duì)局部部位進(jìn)行孔深、孔距和裝藥量的調(diào)整預(yù)裂爆破效果良好，預(yù)裂爆破面成形好，爆破振動(dòng)控制滿足相關(guān)要求施工現(xiàn)場(chǎng)11.5.2312.6.15小組全體成員4爆破設(shè)計(jì)中的炮孔布置和起爆網(wǎng)絡(luò)局部存在不合理根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)與鉆孔顯示實(shí)際地質(zhì)情況，對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整預(yù)裂爆破面成形好，爆破震動(dòng)控制滿足相關(guān)要求施工現(xiàn)場(chǎng)11.5.2312.6.15小組全體成員(二）實(shí)施對(duì)策（D）階段1、針對(duì)操作方法不精細(xì)，我們?cè)谑┕み^程中分別采取了以下措施：、進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)管理監(jiān)

11、督人工清理1m左右寬度基巖準(zhǔn)備預(yù)裂孔放樣、預(yù)裂孔孔位由測(cè)量逐孔放樣逐孔放樣并用鐵釘固定標(biāo)識(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)懸掛“三定”牌子，提高責(zé)任心和質(zhì)量意識(shí)。 、嚴(yán)格實(shí)行“爆破三證”、“三定”、“五次較鉆”制度鉆進(jìn)過程中的五次鉆桿傾角校核、由QC小組成員及專職質(zhì)檢人員對(duì)預(yù)裂孔藥卷綁扎間距進(jìn)行檢查，并監(jiān)督監(jiān)督藥卷綁扎間距現(xiàn)場(chǎng)炸藥入孔情況。2、針對(duì)機(jī)具不能滿足施工要求，我們?cè)谑┕み^程中分別采取了以下措施：、購(gòu)置新的鉆桿，對(duì)于變形鉆桿予以更換、對(duì)鉆機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)，在鉆機(jī)下部增加了限位板，并在鉆機(jī)兩側(cè)各加焊了兩根48的鋼管，鋼管與樣架的立桿牢固連接，消除了鉆進(jìn)當(dāng)中鉆機(jī)擺動(dòng)幅度大的缺陷。、樣架采用48鋼管搭設(shè)，使用手風(fēng)鉆

12、鉆入基巖至少50cm，插入鋼管抵緊孔底與基巖連接牢固，再把樣架鋼管固定在該鋼管上。固定鋼管一般3米一根，巖石破碎地帶適當(dāng)加密，確保了鉆機(jī)運(yùn)行中的穩(wěn)定。、在坡比為1:2.21:3.43時(shí)，鉆進(jìn)過程中容易出現(xiàn)掉鉆現(xiàn)象，鉆桿連接處加裝固定套管，加強(qiáng)鉆桿剛度和整體性。3、針對(duì)地質(zhì)破碎，巖脈較發(fā)育，爆破效果受到地質(zhì)巖脈不同程度的影響，我們?cè)谑┕み^程中分別采取了以下措施：、采用黃泥或錨固劑固壁、放慢預(yù)裂孔鉆進(jìn)速度、對(duì)局部部位進(jìn)行孔深、孔距和裝藥量的調(diào)整、邊坡開挖結(jié)構(gòu)線與該梯段拱肩槽開挖結(jié)構(gòu)邊線（陰角部位）預(yù)裂爆破一起進(jìn)行，確保了拱肩槽的開挖成形效果。4、針對(duì)爆破設(shè)計(jì)中的炮孔布置和起爆網(wǎng)絡(luò)局部存在不合理，我

13、們?cè)谑┕み^程中分別采取了以下措施：、采用非電網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行爆破施工。選用的爆破材料有二級(jí)巖石乳化炸藥、毫秒延期導(dǎo)爆管雷管和導(dǎo)爆索。 、根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)與鉆孔顯示實(shí)際地質(zhì)情況，及時(shí)對(duì)爆破參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。 對(duì)策實(shí)施后，小組成員于2012年2月30日，對(duì)已完成的EL1100.0EL1080.0二個(gè)梯段預(yù)裂爆破成形效果開展檢查，檢查結(jié)果見統(tǒng)計(jì)表4： （三）檢查（C）階段對(duì)策實(shí)施后，小組成員于2012年2月30日，對(duì)已完成的EL1100.0EL1080.0二個(gè)梯段預(yù)裂爆破成形效果開展檢查，檢查結(jié)果見統(tǒng)計(jì)表4：序號(hào)右岸拱肩槽梯段超、欠挖合格率平整度合格率半孔率爆前爆后聲波衰減率1EL1100.0EL1090.074.

14、5%85.4%90.0%9.86%2EL1090.0EL1080.091.2%97.0%92.1%9.96%合格標(biāo)準(zhǔn)/70%70%90%80%10%（四）處理（A）階段從上表可以看出，根據(jù)主要原因制定對(duì)策實(shí)施后，第一次PDCA循環(huán)中遇到的問題大部分得到解決，作業(yè)人員操作技能大幅度提升，管理人員的業(yè)務(wù)能力以及掌控工藝能力得到提高和加強(qiáng)，但是爆前爆后聲波衰減率接近臨界值沒有得到很好的解決，達(dá)不到我們預(yù)期的目標(biāo)值。為了使拱肩槽開挖質(zhì)量得到有力的提高，我們及時(shí)進(jìn)行了第二次循環(huán)。第二次PDCA循環(huán)循環(huán)時(shí)間：2012年7月2日2012年9月30日（一）計(jì)劃（P）階段1、現(xiàn)狀調(diào)查從上次PDCA活動(dòng)的效果來看

15、，超挖、欠挖、平整度比QC小組活動(dòng)前質(zhì)量大幅提高，但是爆前爆后聲波衰減率接近臨界值沒有得到很好的解決，達(dá)不到我們預(yù)期的目標(biāo)值。2、原因分析QC小組全體成員分析了影響爆前爆后聲波衰減率的原因，找出了4條原因，具體見因果圖23、找出主要原因從因果分析圖可知，造成爆前爆后聲波衰減率偏高的原因主要是爆破設(shè)計(jì)中的炮孔布置和起爆網(wǎng)絡(luò)存在不合理。4、對(duì)策措施按上述原因制定對(duì)策表，見下表:序號(hào)要因?qū)Σ叽胧┴?fù)責(zé)人完成時(shí)間檢查人1挖運(yùn)不及時(shí)，造成聲波檢測(cè)周期過長(zhǎng)增加挖運(yùn)設(shè)備李偉在爆破后7天內(nèi)完成聲波檢測(cè)部位的施工王文華2爆破設(shè)計(jì)中的炮孔布置和起爆網(wǎng)絡(luò)存在不合理根據(jù)前面已完成梯段的總結(jié)改進(jìn)措施情況邀請(qǐng)專家進(jìn)行對(duì)爆破

16、設(shè)計(jì)的調(diào)整劉剛2011.72011.8王文華（二）實(shí)施對(duì)策（D）階段實(shí)施一：由李偉負(fù)責(zé)挖運(yùn)設(shè)備的調(diào)配，在聲波檢測(cè)周期內(nèi)完成檢測(cè)部位的挖運(yùn)施工，由王文華負(fù)責(zé)督促檢查。實(shí)施二：由劉剛根據(jù)前面已完成梯段的總結(jié)改進(jìn)措施情況邀請(qǐng)專家對(duì)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行分析討論并做出調(diào)整： （1）根據(jù)得到的爆破振動(dòng)衰減規(guī)律，經(jīng)過計(jì)算最大允許單響藥量由原來的25kg調(diào)整為16.4kg。（2）預(yù)裂孔聯(lián)網(wǎng)同段爆破由“五孔一響”改為“三孔一響”。三孔一響，藥量嚴(yán)格控制接頭綁扎牢固（三）檢查（C）階段通過第二次PDCA循環(huán)，小組成員于2012年6月30日，對(duì)已完成的EL1080.0EL1060.0二個(gè)梯段預(yù)裂爆破爆后聲波檢測(cè)衰減率進(jìn)行檢

17、查。 爆后聲波檢測(cè)衰減率統(tǒng)計(jì)表序號(hào)右岸拱肩槽梯段爆前爆后聲波衰減率1EL1080.0EL1070.07.86%2EL1070.0EL1060.06.96%合格標(biāo)準(zhǔn)/10%（四）處理（A）階段經(jīng)過兩次PDCA循環(huán)后，影響拱肩槽建基面開挖質(zhì)量的主要原因已全部整改完成，拱肩槽成形質(zhì)量呈現(xiàn)每一梯段都有提高的良性循環(huán)，同時(shí)基本沒有欠挖和修復(fù)處理，施工進(jìn)度也得到了保證，檢查結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。達(dá)到了本次QC小組活動(dòng)的目標(biāo)。為鞏固QC小組取得的成果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，小組成員編制了一整套拱肩槽建基面開挖工程的管理及施工標(biāo)準(zhǔn)。七、活動(dòng)總效果(一)拱肩槽建基面預(yù)裂爆破工程各項(xiàng)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)匯總情況1、爆破質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)監(jiān)測(cè)共

18、進(jìn)行的38組、525點(diǎn)次的爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)，合格523點(diǎn)，合格率99.6%。2、爆前爆后波速的衰減共檢測(cè)75組，合格74組，合格率98.7%。3、半孔率為83.5%95.9%，平均為91.93%4、平整度共檢查1647點(diǎn)，合格點(diǎn)數(shù)1552點(diǎn)，合格率94.2%，平均值為7.88cm。爆前爆后波速的衰減合格率較高爆破后的建基面浮渣清理結(jié)構(gòu)變線輪廓清晰、平順超、欠挖共檢查5440點(diǎn)，合格點(diǎn)數(shù)4881點(diǎn)， 檢測(cè)合格率89.7%，超挖平均值為15.98cm， 欠挖值平均值為-6.37cm。穿過灰綠巖脈的預(yù)裂面平整度、半孔率較高（二）質(zhì)量評(píng)定情況拱肩槽開挖工程共完成25個(gè)單元，單元工程合格率100%，單元工程優(yōu)良率92.0%。（三）系統(tǒng)的管理方法1、嚴(yán)格執(zhí)行拱肩槽開挖專項(xiàng)控制措施和預(yù)裂爆破作業(yè)質(zhì)量控制二十一項(xiàng)硬性規(guī)定2、培訓(xùn)的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容：宣貫質(zhì)量管理制度，重點(diǎn)宣貫質(zhì)量獎(jiǎng)罰規(guī)定預(yù)裂開挖爆破作業(yè)流程鉆機(jī)的改造標(biāo)準(zhǔn)各工藝質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和要求3、施工過程的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)：由測(cè)量隊(duì)進(jìn)行逐孔放點(diǎn)，放完的點(diǎn)用電鉆在點(diǎn)位處鉆孔，插入鋼釘，上面涂上紅油漆，對(duì)每個(gè)孔位進(jìn)行編號(hào)，并做好孔位點(diǎn)的保護(hù)； 嚴(yán)格執(zhí)行開挖爆破施工“三證”管理（即準(zhǔn)鉆孔證、準(zhǔn)裝藥證、準(zhǔn)爆破證）和“三定”制度（定人、定機(jī)、定孔作業(yè)），并嚴(yán)格執(zhí)行前三根鉆桿的“五次較鉆”（開口時(shí)使用弱沖擊慢鉆進(jìn)的方法，鉆進(jìn)深度達(dá)到20cm、50cm、100cm、200 cm、