1、 降低大坝拱肩槽开挖不平整度降低大坝拱肩槽开挖不平整度 -岩石上的雕刻 QC 小组 目录 一、课题简介.1 二、小组简介.2 三、选题理由.4 四、现状调查.5 五、设定目标.7 六、原因分析.7 七、要因确认.9 八、制定对策.21 九、对策实施.25 十、效果检查.28 十一、制定巩固措施.34 十二、总结及今后打算.35 1 一、课题简介一、课题简介 乌东德水电站是中国目前核准建设的第三座千万级巨型水电站，设计总装机容量世界第七。电站位于四川会东县和云南禄劝县交界的金沙江河道上，是金沙江水电基地下游河段四大世界级巨型水电站乌东德水电站、白鹤滩水电站、溪洛渡水电站和向家坝水电站的第一梯级。2、乌东德水电站枢纽工程为等大（1）型工程，枢纽工程主体建筑物由挡水建筑物、泄水建筑物、引水发电建筑物等组成。挡水建筑物为混凝土双曲拱坝，坝顶高程 988m，最大坝高 270m。大坝拱肩槽开挖质量关系到整个拱坝运行的稳定。拱坝由其自身结构形式，借助拱的作用将水压力传递给河谷两岸的基岩，在水压力作用下坝体的稳定主要是利用拱端基岩的反作用来支承，因此拱肩槽的开挖质量至关重要。拱肩槽开挖具有较高的技术要求和施工难度。乌东德水电站拱肩槽在设计上是一个扭曲斜面，边坡无马道，坡比自上而下由陡变缓，体形呈扇形分布,预裂孔既不在同一平面内,又不互相平行，因此拱肩槽开挖2 质量控制具有一定的挑战性。因此，我们成立了3、“岩石上的雕刻 QC 小组”，通过开展 QC 小组活动提高大坝拱肩槽开挖质量。二、小组简介二、小组简介 1.1.小组概况小组概况 本 QC 小组于 2015 年 2 月 24 日成立，并于 2015 年 2 月 26 日登记注册。详细情况见表 2.1。表表 2.2.1 1 小组概况小组概况 小组名称小组名称 岩石上的雕刻岩石上的雕刻 QCQC 小组小组 课题名称课题名称 降低大坝拱肩槽开挖不平整度 成立日期成立日期 2015 年 2 月 24 日 注册时间注册时间 2015 年 2 月 26 日 注册编号注册编号 CTG-WDD-QC-01 课题类型课题类型 现场型 活动时间活动时间 20154、 年 3 月2015 年 11 月 活动次数活动次数 18 次 接受接受 QCQC 教育时长教育时长 90 小时/人 出勤率出勤率 100%2.2.小组成员简介小组成员简介 小组成员简介见表 2.2。表表 2.2.2 QC2 QC 小组成员分工表小组成员分工表 序号序号 姓名姓名 性别性别 学历学历 单位单位 职务职务/职称职称 组内职务组内职务 1 1 男 本科 三峡集团 主任专业师/高工 组长组织协调 2 2 男 本科 葛洲坝集团 质量总监/高工 副组长组织协调 3 3 男 硕士 三峡集团 主办/工程师 组员统计分析 4 4 男 本科 三峡集团 副主管/高工 组员措施编制 5 5 男 本科5、 三峡集团 专业师/高工 组员现场实施 6 6 男 本科 三峡集团 助理师/助工 组员成果编制 7 7 男 本科 西北咨询公司 监理员/助工 组员现场实施 8 8 男 研究生 葛洲坝集团 技术员/工程师 组员数据收集 9 9 男 本科 葛洲坝集团 爆破专业总工/高工 组员现场实施 1010 男 本科 葛洲坝集团 质检员/助工 组员现场实施 1111 男 本科 葛洲坝集团 质检员/助工 组员成果编制 3.3.名词解释名词解释 3 下面我们首先对本课题中出现的专业术语作通俗解释。大坝拱肩槽：大坝拱肩槽：河谷两侧山体经开挖形成的拱坝建基面。预裂爆破：预裂爆破：拱肩槽开挖的主要爆破施工工艺。石方开挖时6、，在主爆区爆破之前预先沿设计轮廓线爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，用以控制主爆区爆破对保留岩体的影响，获得较平整的开挖轮廓。图图 2.1 2.1 乌东德电站拱肩槽开挖模拟图乌东德电站拱肩槽开挖模拟图 不平整度：不平整度：开挖面相临炮孔间岩石面起伏的最大差值。扶正器：扶正器：钻杆柱在孔内高速回转时，保持细长钻杆平稳运转，使钻头轴线尽可能接近钻孔中心线的一种器具。图图 2.2 2.2 开挖平整度检测开挖平整度检测图图 2.3 2.3 自制扶正器自制扶正器 4.4.开挖方式开挖方式 拱肩槽开挖采用预裂爆破方式，开挖梯段高度为 10m，爆破区域通4 常布置为 1 排预裂孔，一排缓冲孔和三排爆破孔，预裂7、孔采用支架式潜孔钻机造孔，缓冲孔和主爆孔均采用履带式潜孔钻机造孔。图图 2.4 2.4 典型拱肩槽开挖造孔布置图典型拱肩槽开挖造孔布置图 三、选题理由三、选题理由 从现场从现场爆破试验得出的数据来看，开挖不平整爆破试验得出的数据来看，开挖不平整度平均值为度平均值为 10.2cm10.2cm，未能达到控制要求，与乌，未能达到控制要求，与乌东德电站的高标准东德电站的高标准建设要求建设要求不符。不符。0246810121区区2区区3区区4区区5区区6区区试验值试验值要求值要求值试验平均值试验平均值单位：cm按照乌东德电站的高标准建设要求，大坝拱肩按照乌东德电站的高标准建设要求，大坝拱肩槽开挖的不平整8、度要控制在槽开挖的不平整度要控制在 8cm8cm 以内。以内。大坝拱肩槽开挖的不平整度是一个能够反映开大坝拱肩槽开挖的不平整度是一个能够反映开挖质量的综合指标。挖质量的综合指标。降低降低 大坝大坝 拱肩拱肩 槽开槽开 挖不挖不 平整平整 度度 5 四、现状调查四、现状调查 1.1.历史数据调查历史数据调查 本小组成员文鹏清等人于2015年3月15日对2014年8月2015年 2 月乌东德工程边坡月开挖梯段的平均不平整度进行了调查和统计，见如下图表：表表 4.14.1 乌东德工程边坡开挖不平整度调查表乌东德工程边坡开挖不平整度调查表 开挖梯段开挖梯段 20142014 年年8 8 月月 20149、2014 年年9 9 月月 20142014 年年1010 月月 20142014 年年1111 月月 20142014 年年1212 月月 20152015 年年1 1 月月 20152015 年年2 2 月月 序列 1 12.4 10.3 8.9 11.4 13.3 10.3 9.7 序列 2 11.6 11.6 9.3 7.6 11.8 9.7 9.3 序列 3 13.3 10.7 8.2 11.6 15.6 14.6 10.4 序列 4 10.9 5.8 6.1/8.5 10.7/序列 5 7.8/5.5/11.3/序列 6 /11.8/月平均不平月平均不平整度（整度（cmcm）11.10、211.2 9.69.6 7.67.6 10.210.2 12.312.3 11.411.4 9.89.8 图图 4.14.1 乌东德工程边坡开挖不平整度乌东德工程边坡开挖不平整度 从2014年8月2015年2月边坡开挖不平整度的统计数据来看，开挖不平整度为 10.3cm，但 2014 年 10 月份有曾经达到 8cm 以下的记录。11.29.67.610.212.311.49.88888888024681012142014年年8月月2014年年9月月2014年年10月月2014年年11月月2014年年12月月2015年年1月月2015年年2月月不平整度（不平整度（cm）平均值（平均值（cm）11、要求值要求值单位：cm 6 2.2.现状现状剖析剖析 根据乌东德缆机平台以上边坡开挖情况的统计数据，针对平均不平整度大于 10cm 的爆破梯段进行分析后，我们得出导致不平整度偏高的主要问题为钻孔误差较大、岩石条件较差和爆破参数不合适。它们分别作为最主要问题出现的频次见下表：表表 4.24.2 开挖效果影响缺陷统计表开挖效果影响缺陷统计表 序号序号 主要缺陷类型主要缺陷类型 频数频数 百分比百分比 累计频率累计频率%1 1 钻孔误差较大 15 53.57%53.57%53.5753.57%2 2 岩石条件较差 6 21.43%21.43%75.0%75.0%3 3 爆破参数不合适 5 17.8612、%17.86%92.8692.86%4 4 其他 2 7.14%7.14%100.0%100.0%合计 28 图图 4 4.2 .2 开挖效果影响程度饼分图开挖效果影响程度饼分图 由饼分图可知钻孔误差较大导致拱肩槽开挖不平整度偏高占比53.57%，是我们要解决的症结。3.3.目标目标测算分析测算分析 若乌东德水电站拱肩槽开挖钻孔误差较大的症结可以解决 60%，那么拱肩槽开挖不平整度=乌东德拱肩槽开挖试验现状中钻孔误差较大导致的开挖不平整度*40%+乌东德水电站现有其他原因导致的开挖1553.57%621.43%517.86%27.14%钻孔误差较大钻孔误差较大岩石条件较差岩石条件较差爆破参数不13、合适爆破参数不合适其他其他7 不平整度=10.253.57%40%+10.2（7.14%+17.86%+21.43%）=6.92cm 五、设定目标五、设定目标 本次活动目标设定为：将大坝拱肩槽开挖不平整度由 10.2cm 降低至 7cm。图图 5 5.1 .1 活动目标活动目标 六、原因分析六、原因分析 目标明确以后，我们针对发现的症结进行细致分析和解剖，按照“人，机，法，环，测”类别分析到了末端原因，结果如图：10.27024681012现状值现状值目标值目标值单位：cm 8 图图 6.16.1 钻孔误差因果图钻孔误差因果图 钻孔误差较大 人 管控不到位 管理人员质量意识差 作业人员操作不当14、 培训次数少 技能不熟练 施工环境较差 环 夜班照明不足 照明设备总功率低 工人未按工艺标准实施作业 法 工艺流程指导文件实用性低 施工方法不对 测 方向点错判 方向点缺少对应的标注 开孔偏差 预裂开孔面起伏差大 放样点标注误差 检测器具不精确 角度检测精度低 校准频率低 造孔检查偏差 钻孔倾角偏差大 钻机固定不稳 钻杆晃动幅度大 机 钻杆轴线与钻孔中心线偏离程度大 预裂样架搭搭设不牢固 9 七、要因确认七、要因确认 为找到造成“钻孔误差较大“这一症结的最主要原因，小组成员集中讨论制定了要因确认计划，详细情况见下表：表表 7.17.1 要因确认计划要因确认计划 序序号号 末端因素末端因素 确认15、内容确认内容 确认方法确认方法 确认标准确认标准 负责人负责人 完成日期完成日期 1 1 管理人员质量意识差 质量考核测验合格情况 组织拱肩槽一线管理人员进行考试 质量考核得分不低于 80 分 王士发 4 月 10 日 2 2 培训次数少 工艺培训记录达标情况 检查项目部对施工班组的培训记录 每一梯段爆破实施前均有不少于 1 次的完整培训记录 朱浩 4 月 10 日 3 3 钻杆轴线与钻孔中心线偏离程度大 钻杆轴线与钻孔中心线偏离情况 现场量测预裂造孔时钻杆边缘距离孔壁的垂直距离 钻杆边缘距离孔壁的最小垂直距离偏差5mm 王宇 4 月 11 日 4 4 工艺流程指导文件实用性低 钻孔工艺指导文16、件实用情况 对一线工人组织问卷调查 拱肩槽一线工人认为钻孔工艺指导文件实用的比例80%黄勇 4 月 13 日 5 5 照明设备总功率低 照明设备的总功率达到规定标准的情况 现场调查坝肩部位面朝拱肩槽开挖部位的照明设备的功率 夜间实际使用的拱肩槽照明设备总功率之和8KW 尹思全 4 月 14 日 6 6 方向点缺少对应的标注 方向点标记和预裂孔标记对应情况 现场调查标记对应情况 方向点的标记和预裂孔的标记能够实现一一对应 黄玉龙 4 月 14 日 7 7 检测器具校准频率低 检测器具校准情况 检查检测设备的校准记录 每一梯段开孔放样前均进行测量器具校准 郭飞高 4 月 16 日 8 8 预裂样架17、搭设不牢固 预裂造孔时，钻机晃动情况 现场量测预裂造孔时钻机的晃动幅度 钻机造孔时，钻机晃动幅度5mm 王宇 4 月 16 日 9 9 预裂开孔面起伏差大 预裂开孔面起伏差达标情况 现场检查开挖预裂面的处理情况 预裂孔开孔点周围半径 15cm 区域最大起伏差小于 3cm 郭飞高 4 月 18 日 1010 角度检测精度低 角度检测设备精度符合要求情况 现场调查 使用同一标准的检测器具，精度要求达到 0.1 陈永刚 4 月 19 日 10 小组成员针对上述 10 个末端因素展开了积极的确认工作，确认情况如下：确认确认 1 1：管理人员质量意识差：管理人员质量意识差 1、确认标准：质量考核得分不低18、于 80 分 2、确认方法：组织拱肩槽一线质量管理人员进行考试 3、确认地点：葛洲坝施工局一会议室 4、负责人：王士发 5、确认过程：小组副组长王士发召集拱肩槽一线质量管理人员，采取闭卷形式考查拱肩槽开挖质量标准要求和施工工艺方法的掌握程度，考试结果均合格，如下表：表表 7.27.2 拱肩槽开挖质量管理人员考核得分情况统计拱肩槽开挖质量管理人员考核得分情况统计 序号序号 姓名姓名 得分得分 评级评级 1 1 杨军 99 合格合格 2 2 王宇 100 合格合格 3 3 王政洲 100 合格合格 4 4 龙胜朝 98 合格合格 5 5 姜亦 99 合格合格 6 6 罗志勇 94 合格合格 7 719、 黄士龙 95 合格合格 8 8 王培岩 90 合格合格 9 9 邓诗政 97 合格合格 1010 叶贵彬 95 合格合格 1111 雷计康 83 合格合格 1212 周夏川 92 合格合格 1313 侯振江 84 合格合格 1414 李培东 86 合格合格 1515 张驰 91 合格合格 6、确认结果：非要因 确认确认 2 2：培训次数少：培训次数少 1、确认标准：每一梯段爆破实施前均有不少于 1 次的完整培训记录 2、确认方法：检查项目部对施工班组的培训记录 11 3、确认地点：大坝工程项目经理部质量保证部办公室 4、负责人：朱浩 5、确认过程：小组成员朱浩在葛洲坝施工局质量保证部门的全力20、配合下，调出培训档案，针对拱肩槽开挖质量培训资料展开专项调查。经过一一确认，每循环梯段爆破均具备完整的质量培训记录，达到建设部的要求。图图 7.1 7.1 已开挖完成的已开挖完成的 5 5 个梯段的培训记录齐全个梯段的培训记录齐全 6、确认结果：非要因 确认确认 3 3：钻杆轴线与钻孔中心线偏离程度大：钻杆轴线与钻孔中心线偏离程度大 1、确认标准：钻杆边缘距离孔壁的最小垂直距离偏差5mm 2、确认方法：现场量测预裂造孔时钻杆边缘距离孔壁的垂直距离 3、确认地点：右岸拱肩槽施工现场 4、负责人：王宇 12 5、确认过程：因当前预裂孔开孔使用的钻头直径为 90mm（即预裂孔孔径为 90mm），使用21、钻杆直径为 60mm，当钻杆轴线与钻孔中心线重合时（偏离为 0），钻杆边缘距离孔壁的最小垂直距离均为 15mm，如图 7.2 所示；当钻杆轴线与钻孔中心线产生偏斜时，其偏离距离的大小等于钻杆边缘距离孔壁的最小垂直距离偏差大小，也即等于15mm减去钻杆边缘距离孔壁的最小垂直距离，如图 7.3 所示，为偏差值为5mm 时的情况。图图 7 7.2 .2 孔内钻杆无偏斜的情况孔内钻杆无偏斜的情况图图 7.37.3 孔内钻杆偏斜情况孔内钻杆偏斜情况 小组成员王宇使用钢卷尺量测右岸拱肩槽 EL983EL975 梯段 7#孔、12#孔、16#孔、19#孔、22#孔钻进过程中，每米钻杆边缘距离孔壁的最小垂直距22、离。图图 7 7.4 .4 钻杆在孔内的情形钻杆在孔内的情形 13 图图 7 7.5 .5 安装了扶正器的钻杆在孔内安装了扶正器的钻杆在孔内 由于扶正器的利用，大大降低了钻杆轴线与钻孔中心线偏离程度，本次测量结果均满足要求。表表 7 7.3 .3 钻杆边缘距离孔壁的最小垂直距离钻杆边缘距离孔壁的最小垂直距离(mm)(mm)检查部位检查部位 7#7#孔孔 12#12#孔孔 16#16#孔孔 19#19#孔孔 22#22#孔孔 第第 1 1 根根 15 15 15 15 14 第第 2 2 根根 14 15 14 14 14 第第 3 3 根根 13 13 13 13 13 第第 4 4 根根 123、5 15 15 15 14 第第 5 5 根根 14 13 14 14 13 第第 6 6 根根 14 14 13 14 14 第第 7 7 根根 14 13 14 15 15 表表 7.4 7.4 钻杆轴线与钻孔中心线偏离距离钻杆轴线与钻孔中心线偏离距离(mm)(mm)检查部位检查部位 7#7#孔孔 12#12#孔孔 16#16#孔孔 19#19#孔孔 22#22#孔孔 第第 1 1 根根 0 0 0 0 1 第第 2 2 根根 1 0 1 1 1 第第 3 3 根根 2 2 2 2 2 第第 4 4 根根 0 0 0 0 1 第第 5 5 根根 1 2 1 1 2 第第 6 6 根根 1 24、1 2 1 1 第第 7 7 根根 1 2 1 0 0 6、确认结果：非要因 14 确认确认 4 4：工艺流程指导文件实用性低：工艺流程指导文件实用性低 1、确认标准：拱肩槽一线工人认为钻孔工艺指导文件实用的比例80%2、确认方法：对一线工人组织问卷调查 3、确认地点：右岸拱肩槽施工现场 4、负责人：黄勇 5、确认过程：小组成员黄勇将编制的乌东德水电站拱肩槽开挖作业指导书，统一发放给拱肩槽开挖钻孔一线工人，以问卷调查的形式征求他们的意见，评价为实用的确认比例为 100%，满足设定标准要求，详细情况见下表：表表 7 7.5 .5 问卷调查结果统计表问卷调查结果统计表 序序号号 姓名姓名 专业专业25、工作工作年限年限 负责部位负责部位 职务职务 工作内容工作内容 对钻孔工艺对钻孔工艺指导文件的指导文件的评价评价 1 1 谭永党 9 右岸坝肩槽 班组长 搭样架/标注点/看线锤/开孔/造孔检查 实用实用 2 2 王继雄 12 右岸坝肩槽 副班组长 搭样架/标注点/看线锤/开孔/造孔检查 实用实用 3 3 袁竹学 15 右/左岸坝肩槽 副班组长 搭样架/标注点/看线锤/开孔/造孔检查 实用实用 4 4 谭俊 14 右/左岸坝肩槽 班组成员 搭样架/造孔检查 实用实用 5 5 向方柱 11 右岸坝肩槽 班组成员 搭样架/造孔检查 实用实用 6 6 袁培学 10 右岸坝肩槽 班组成员 搭样架/造孔检26、查 较实用较实用 7 7 谭文泉 16 左岸坝肩槽 班组长 搭样架/标注点/看线锤/开孔/造孔检查 实用实用 8 8 陈建明 14 左岸坝肩槽 副班组长 搭样架/标注点/看线锤/开孔/造孔检查 较实用较实用 9 9 肖清发 9 左岸坝肩槽 副班组长 搭样架/造孔检查 实用实用 1010 金泽军 10 左岸坝肩槽 班组成员 搭样架/造孔检查 实用实用 1111 颜克义 11 左岸坝肩槽 班组成员 搭样架/造孔检查 实用实用 6、确认结果：非要因 15 确认确认 5 5：照明设备总功率低：照明设备总功率低 1、确认标准：夜间实际使用的拱肩槽照明设备功率之和8KW 2、确认方法：现场调查坝肩面朝拱肩27、槽开挖部位照明设备的功率 3、确认地点：左、右岸坝肩边坡 4、负责人：尹思全 5、确认过程：小组成员尹思全全面调查左、右岸坝肩边坡上为拱肩槽开挖而挂设的照明设备，并分部位进行汇总统计，结果显示左、右岸拱肩槽开挖照明设备功率之和分别为 10.5KW、11.5KW，均达到设定标准要求（功率之和8KW），统计情况见下表：表表 7.67.6 拱肩槽照明设备情况统计拱肩槽照明设备情况统计 拱肩拱肩槽槽 照明设备布置部位照明设备布置部位 设备情况设备情况 合计功合计功率率 总功率总功率 左岸左岸 左岸坝肩坝顶平台988m 8 台 1KW 8KW 10.5KW10.5KW 随开挖面移动灯具 2 台 1KW，28、1 台 0.5KW 2.5KW 右岸右岸 右岸坝肩坝顶平台988m 9 台 1KW 9KW 11.5KW11.5KW 随开挖面移动灯具 2 台 1KW，1 台 0.5KW 2.5KW 图图 7 7.6 .6 拱肩槽照明设备布置图拱肩槽照明设备布置图 7 7.7 1KW.7 1KW 照明灯照明灯 6、确认结果：非要因 确认确认 6 6：方向点缺少对应的标识方向点缺少对应的标识 1、确认标准：方向点的标识和预裂孔的标识能够实现一一对应 2、确认方法：现场调查标记对应情况 16 3、确认地点：右岸拱肩槽施工现场 4、负责人：黄玉龙 5、确认过程：小组成员黄玉龙对右岸拱肩槽开挖预裂孔标识和方向点标识进29、行了检查，检查显示预裂孔标识点与方向孔标识点均按照爆破设计的孔号实施编号，每个编号都在标识点上予以注明，能够确保实现一孔一号，一一对应。图图 7 7.8 .8 方向样架上的方向点图方向样架上的方向点图 7 7.9 .9 方向点上注明编号方向点上注明编号 6、确认结果：非要因 确认确认 7 7：检测器具校准频率低：检测器具校准频率低 1、确认标准：每一梯段开孔放样前均进行测量器具校准 2、确认方法：检查检测设备的校准记录 3、确认地点：右岸拱肩槽施工现场 4、负责人：郭飞高 5、确认过程：小组成员郭飞高检查拱肩槽现场量测设备的校准情况，特别是对角度测量设备的校准情况进行了记录检查。17 图图 730、.10 7.10 测量员校核钻机角度，比对角度尺测量数据测量员校核钻机角度，比对角度尺测量数据 6、确认结果：非要因 确认确认 8 8：预裂样架搭设不牢固：预裂样架搭设不牢固 1、确认标准：钻机造孔时，钻机晃动幅度5mm 2、确认方法：现场量测预裂造孔时钻机的晃动幅度 3、确认地点：右岸拱肩槽施工现场 4、负责人：王宇 5、确认过程：由于预裂样架搭设的牢固程度不易判断，同时样架的牢固程度将直接影响钻机晃动幅度大小，因此小组成员王宇对右岸拱肩槽预裂造孔的钻机晃动幅度进行量测，测量统计结果以及对应情况下的钻孔倾角偏差数据列表如下：表表 7.77.7 钻机晃动幅度检查表钻机晃动幅度检查表 编号编号 31、1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1010 晃动幅度（晃动幅度（mmmm）3 4 5 6 7 8 10 12 13 15 倾角偏差（）倾角偏差（）0.1 0.1 0.2 0.1 0.2 0.4 0.3 0.4 0.8 0.9 编号编号 1111 1212 1313 1414 1515 1616 1717 1818 1919 2020 晃动幅度（晃动幅度（mmmm）18 6 7 8 6 7 9 10 12 7 倾角偏差（）倾角偏差（）0.8 0.2 0.3 0.3 0.2 0.3 0.3 0.5 0.4 0.3 编号编号 2121 2222 2323 24232、4 2525 2626 2727 2828 2929 3030 18 晃动幅度（晃动幅度（mmmm）6 9 10 11 12 13 14 15 16 17 倾角偏差（）倾角偏差（）0.2 0.4 0.5 0.5 0.5 0.4 0.7 0.6 0.8 0.7 编号编号 3131 3232 3333 3434 3535 3636 3737 3838 3939 4040 晃动幅度（晃动幅度（mmmm）18 19 20 9 10 11 12 13 14 15 倾角偏差（）倾角偏差（）0.6 1 0.8 0.5 0.6 0.6 0.6 0.7 0.7 0.8 编号编号 41 42 43 44 45 晃33、动幅度（晃动幅度（mmmm）16 17 18 19 20 倾角偏差（）倾角偏差（）0.8 0.8 0.7 0.9 0.9 图图 7.11 7.11 测量不同晃动幅度情况下角度的偏差测量不同晃动幅度情况下角度的偏差 从统计结果看，钻机造孔时的晃动幅度的均值为 11.7mm，大大超出设定的标准（5mm）。同时为论证钻机晃动对钻孔精度的影响，我们以钻机晃动幅度为横坐标，钻孔倾角偏差为纵坐标，作散布图描述二者的关系。19 图图 7.12 7.12 钻机晃动幅度钻机晃动幅度倾角偏差散布图倾角偏差散布图 从散布图的结果显示，二者为强正相关，即钻机晃动幅度越大将导致钻机倾角偏差越大。6、确认结果：确认确认 34、9 9：预裂开孔面起伏差大：预裂开孔面起伏差大 1、确认标准：预裂开孔点周围半径 15cm 区域最大起伏差小于3cm 2、确认方法：现场检查开挖预裂面的处理情况 3、确认地点：右岸拱肩槽施工现场 4、负责人：郭飞高 5、确认过程：小组成员郭飞高对拱肩槽开挖预裂轮廓线范围的岩石情况进行现场检查，检查发现开孔点附近位置岩石条件不理想，容易在钻机开孔时导致钻头偏离设定轨道，造成孔位不正等影响。00.10.20.30.40.50.60.70.80.911.10246810121416182022单位：单位：mm钻孔倾角偏差钻孔倾角偏差 钻机晃动幅度钻机晃动幅度 20 图图 7.13 7.13 钻机开孔35、位置岩石起伏差较大钻机开孔位置岩石起伏差较大 经测量，预裂开孔点周围半径 15cm 区域最大起伏差统计数据见下表：表表 7.87.8 预裂开孔面起伏差检查统计表预裂开孔面起伏差检查统计表 孔号孔号 1#1#2#2#3#3#4#4#5#5#6#6#7#7#8#8#9#9#10#10#最大起伏最大起伏差（差（cmcm）4.3 2.1 3.3 3.5 4.2 5.1 5.4 3.6 3.8 5.5 孔号孔号 11#11#12#12#13#13#14#14#15#15#16#16#17#17#18#18#19#19#20#20#最大起伏最大起伏差（差（cmcm）3.1 5.2 4.6 2.7 1.6 36、2.8 4.4 5.8 3.9 2.6 孔号孔号 21#21#22#22#23#23#24#24#25#25#26#26#27#27#28#28#29#29#30#30#最大起伏最大起伏差（差（cmcm）3.7 3.8 2.9 3.5 4.2 5.1 5.3 4.7 3.8 3.4 孔号孔号 31#31#32#32#33#33#34#34#35#35#36#36#37#37#38#38#39#39#40#40#最大起伏最大起伏差（差（cmcm）3.5 4.7 4.9 6.1 4.8 5.5 5.2 5.4 3.1 4.8 6、确认结果：确认确认 1010：角度检测精度低：角度检测精度低 1、确37、认标准：使用同一标准的检测器具，精度要求达到 0.1 2、确认方法：现场调查 3、确认地点：右岸拱肩槽施工现场 4、负责人：陈永刚 5、确认过程：小组成员陈永刚检查现场使用的角度测量工具，发现现场普遍使用的地质罗盘和量角器，其测量额定精度仅能达到0.51，无法满足检测精度要求。21 图图 7.14 7.14 水准量角器水准量角器图图 7.15 7.15 地质罗盘地质罗盘 检测器具精度偏低将造成钻孔倾角与设计值偏差较大，导致钻孔误差较大。确认结果：结论：结论：“预裂样架搭设不牢固”、“预裂开孔面起伏差大”、“角度检测精度低”为导致钻孔误差较大的 3 个主要原因。八、制定对策八、制定对策 为了更好38、的解决要因，在制定对策计划表之前，我 QC 小组围绕“如何解决角度检测精度低的问题”运用头脑风暴法展开讨论，并得出 3 个改进对策。对策 1：量角器改良；对策 2：自制量角器；对策 3：选用经过改良先进量角设备。对策列出后，小组通过现场实践检验的方法对方案的可靠性进行实证分析。22 现场实践分析现场实践分析 1 1：水准量角器和地质罗盘本身刻度已十分细密，难以进行刻度细化，其分辨率本身达不到 0.1，简单的人工加工对精度提高效用不大，若寻求专业厂家对设备进行改良而又成本过高，因此方案 1 难以实现。现场实践分析现场实践分析 2 2：根据同类电站的实践经验，QC 小组聘请木工制作了大量角器，其表39、盘分辨率细化到 0.05，通过全站仪的测量校核，自制大量角器的检测精度可达到 0.1，是满足要求的，但是由于其体型过大，使用不便，且易受潮变形，因此认为此次制作的大型量角器不具备推广使用的价值。23 现场实践分析现场实践分析 3 3：由于对策 1 与对策 2 的实施难度都比较大，且实施效果不佳，因此 QC 小组对对策 3 寄予了很高的期望。在选用先进量角设备时，小组成员特别注意搜索廉价量角设备，同时以便于携带，使用方便，分辨率高作为限定条件，遴选出电子罗盘和电子角度尺（须配合水准尺使用）进行现场试验。通过全站仪的测量校核，电子角度尺的检测精度能够达到 0.1，而电子罗盘出现了失准现象。因此，小40、组成员认为电子角度尺将是一个可能的选择。由于电子角度尺须结合水准尺一同使用才能有效地进行角度测量，其整体性容易受到施工环境的影响，在对量角设备市场进行深入调查后，小组成员发现已有厂家生产将电子角度尺和水准尺整装为一体的角度尺。通过现场实践，我们对 3 个对策的有效性进行了总结，得出结论见下表：表表 8.18.1 实施有效性分析结论实施有效性分析结论 对策对策 实施有效性实施有效性 实施周期（天）实施周期（天）对策 1：量角器改良 现有量角设备分辨率不足，难以满足精度要求 2 对策 2：自制量角器 自制设备分辨率能达到要求，但制作难度较大，且不便于操作、运输、存放管理 14 对策 3：选用先进量41、角设备 先进量角设备分辨率及测量精度均能满足需求，且操作简单，便于运输及保存 7 24 根据功能数值计算表，我们应用价值工程的技术分析步骤，计算三种方案的功能评价系数。功能评价系数的计算以功能重要程度为依据，在对对策进行两两比较后，重要的一方打“1”分，不重要的一方打“0”分，见下表：表表 8.28.2 评价系数统计表评价系数统计表 分析对象分析对象 对策对策 1 1 对策对策 2 2 对策对策 3 3 修正得分修正得分 得分得分 fifi 功能系数功能系数FiFi 对策对策 1 1 /0 0 1 1 0.170.17 对策对策 2 2 1/0 1 2 0.330.33 对策对策 3 3 1 42、1/1 3 0.500.50 合计合计 6 6 针对 3 个对策，小组有对成本占用系数进行了计算，见下表：表表 8.38.3 成本占用系数表成本占用系数表 对策对策 投资额（元）投资额（元）成本占用系数成本占用系数 对策对策 1 1 800 0.190.19 对策对策 2 2 400+200*10=2400 0.570.57 对策对策 3 3 200*5+20=1020 0.240.24 合计合计 42204220 1 1 通过工程价值法：V=F/C 对三种对策的功能系数、成本占用系数及价值系数进行测算，见下表：表表 8.48.4 工程价值表工程价值表 对策对策 功能评价系数（功能评价系数（F43、 F）成本占用系数（成本占用系数（C C）价值系数（价值系数（V V）对策对策 1 1 0.17 0.19 0.890.89 对策对策 2 2 0.33 0.57 0.590.59 对策对策 3 3 0.50 0.24 2.082.08 由 3 种对策的价值系数看出，对策 3 的价值系数最高，故我们认为对策 3 为最优，选择第 3 种对策，即选用先进量角设备。对策优化之后，小组按照对策优化之后，小组按照 5W1H5W1H 原则制定了对策表。见下表：原则制定了对策表。见下表：25 表表 8.58.5 对策计划表对策计划表 序序号号 要因要因 对策对策 目标目标 措施措施 地点地点 完成时完成时间44、间 责任人责任人 1 1 预裂样架搭设不牢固 修改预裂样架搭设标准 钻机造孔时，钻机晃动幅度5mm 清除弯曲变形钢管及受损扣件；钻机与预裂样架连接部位增设固定桩。施工现场 2015 年 6月 23 日 王宇 2 2 预裂开孔面起伏差大 减小预裂开孔面起伏差 预裂孔开孔点周围半径 15cm区域最大起伏差小于 3cm 人工使用手风钻对开孔附近突出部分凿除；对起伏较大部位使用砂浆找平；清理后，采用彩条布对预裂面进行覆盖，防止二次污染。施工现场 2015 年 6月 26 日 郭飞高 3 3 角度检测精度偏低 选用经过优化的先进量角设备 角度检测精度达到0.1 统一使用精度更高的电子角度尺作为钻孔角度检45、查控制的测量仪器；对角度尺上水准刻度的进一步优化，增设新的标记，缩小水准器的刻度范围，提高水准精度。施工现场 2015 年 6月 20 日 陈永刚 九、对策实施九、对策实施 根据制定的对策表，QC 小组在施工全过程中按对策组织实施。实施实施 1 1：修改预裂样架搭设标准：修改预裂样架搭设标准 4 月 29 日，小组成员王宇牵头组织成立预裂样架搭设标准修订小组，根据我们预设的钻机晃动幅度标准实施现场试验。通过试验选取在满足预设标准的前提下增加施工难度最小的措施方案，并于实际施工过程中进行反复论证，得出钻机与预裂样架连接部位增设 2 个固定桩的措施。表表 9 9.1 .1 钻机晃动幅度检查统计表（46、单位：钻机晃动幅度检查统计表（单位：mmmm）检查点检查点 1 1 检查点检查点 2 2 检查点检查点 3 3 检查点检查点 4 4 检查点检查点 5 5 3 3 2 2 4 4 2 2 3 3 检查点检查点 6 6 检查点检查点 7 7 检查点检查点 8 8 检查点检查点 9 9 检查点检查点 1010 2 2 2 2 3 3 3 3 4 4 检查点检查点 1111 检查点检查点 1212 检查点检查点 1313 检查点检查点 1414 检查点检查点 1515 4 4 3 3 3 3 5 5 2 2 26 检查点检查点 1616 检查点检查点 1717 检查点检查点 1818 检查点检查点 47、1919 检查点检查点 2020 4 4 2 2 3 3 2 2 4 4 图图 9.19.1 钻机晃动幅度前后对比图钻机晃动幅度前后对比图 实施结果表明钻机造孔时，钻机晃动幅度降低为 3mm，实现了对策目标。实施实施 2 2：减小预裂开孔面起伏差：减小预裂开孔面起伏差 为了科学合理应对计划实施中所遇到的各种问题，保证预裂开孔轮廓面起伏差达到预期目标，我们采用过程决策程序图法（PDCP法），实现了动态管理，并且在实施过程中力保 A0-A1-A2-A3-Z 的实现，如图 10.2 图图 9 9.2 .2 过程决策程序图过程决策程序图 11.75302468101214实施前实施前目标值目标值实施后48、实施后单位：mm27 图图 9 9.3 .3 预裂开孔面砂浆找平预裂开孔面砂浆找平 图图 9 9.4 .4 预裂开孔面清理洁净图预裂开孔面清理洁净图 9 9.5 .5 预裂开孔面覆盖保护预裂开孔面覆盖保护 实施结果表明拱肩槽预裂开孔轮廓面起伏差已控制在 3cm 以内。实施实施 3 3：选用经过优化选用经过优化的先进量角设备的先进量角设备 针对钻孔角度检查精度偏低的情况，QC 小组选用多种高精度检测设备进行对比试验，最终决定统一使用分辨率为 0.05，测量精度为 0.1的电子水准尺代替原来使用的水准量角器和地质罗盘，并对角度尺上水准刻度的进一步优化，增设了新的标记，缩小了水准器的刻度范围，提高水49、准精度，有效地提高了钻孔角度检查的准确性。28 图图 9.6 9.6 使用电子角度尺检查钻孔角度使用电子角度尺检查钻孔角度图图 9.79.7 对角度尺水准刻度进一步精细化对角度尺水准刻度进一步精细化 实施结果表明通过配备高精度角度尺，拱肩槽开挖角度检测精度得到由原来的 0.5提升至 0.1，达到预期目标。十、效果检查十、效果检查 通过上述各项对策的实施，并对实施后 3 个月（2015 年 7 月9月）的爆破梯段检查数据进行测量统计，得到的平均不平整度为5.5cm。表表 10.110.1 活动后不平整度数据统计表活动后不平整度数据统计表 序号序号 爆破梯段爆破梯段 各梯段平均不平整度（各梯段平均50、不平整度（cmcm）1 1 右岸结构面：EL983975m 5.7 2 2 右岸结构面：EL975965m 5.8 3 3 右岸结构面：EL965955m 6.0 4 4 右岸结构面：EL955945m 6.3 5 5 左岸结构面：EL987975m 6.1 6 6 左岸结构面：EL975965m 5.2 7 7 右岸结构面：EL945935m 5.2 8 8 左岸结构面：EL965955m 4.4 9 9 左岸结构面：EL955945m 5.3 1010 右岸结构面：EL935925m 5.4 平均值：平均值：5.55.5 以下为活动前和活动后的 2 个典型坡面的对比照片。29 活动前活动后51、活动前活动后 右岸前区右岸前区 EL982972mEL982972m 爆破试验开挖效果右岸拱肩槽爆破试验开挖效果右岸拱肩槽 EL983975mEL983975m 结构面开挖效果结构面开挖效果 拱肩槽开挖效果图拱肩槽开挖效果图 远观整体开挖效果图远观整体开挖效果图 30 结合之前的统计情况，我们对 QC 小组活动前后拱肩槽开挖不平整度的数据进行了比对，情况见下图所示。图图 10.1 10.1 不平整度的改进对比不平整度的改进对比 事实证明通过 QC 活动，我们成功地将拱肩槽开挖不平整度从10.2cm 降低到 5.5cm，圆满达成并超过了 QC 活动的预期目标。活动后，小组对 79 月份拱肩槽开挖52、梯段中影响开挖效果的 4 项症结进行统计分析，得出排列图。表表 10.210.2 开挖效果影响缺陷统计开挖效果影响缺陷统计表（活动后）表（活动后）序号序号 主要缺陷类型主要缺陷类型 频数频数 百分比百分比 累计频率累计频率%1 1 岩石条件较差 4 44.44%44.44%44.4%44.4%2 2 钻孔误差较大 2 22.22%22.22%66.766.7%3 3 爆破参数不合适 2 22.22%22.22%88.9%88.9%4 4 其他 1 11.11%11.11%100.0%100.0%10.275.5024681012活动前活动前目标值目标值活动后活动后单位：cm 31 图图 10.53、210.2 开挖效果影响程度饼分图（活动后）开挖效果影响程度饼分图（活动后）因此，小组得出结论：钻孔误差较大的症结所占比率已由活动前因此，小组得出结论：钻孔误差较大的症结所占比率已由活动前的的 53.5753.57%下降至下降至 22.222.22 2%。另一方面，通过 QC 活动的实施，拱肩槽的平均施工超挖从活动前的 12.4cm 降低至活动后的 7.3cm，其带来的经济效益计算如下：减小超挖工程量（超填混凝土工程量）=拱肩槽面积减小的平均超挖值=（7985+7617）（0.124-0.073）=795.7m 直接经济效益=（坝肩边坡石渣料运输单价+大坝混凝土施工单价）减小超挖工程量=（5354、.25+453.72）795.7=403396 元40.3 万元 通过初略的经济分析，我们认为通过本次通过初略的经济分析，我们认为通过本次 QCQC 活动所实施的一系活动所实施的一系列改进，将带来约合列改进，将带来约合 40.340.3 万元的直接经济效益。万元的直接经济效益。444.44%222.22%222.22%111.11%岩石条件较差岩石条件较差钻孔误差较大钻孔误差较大爆破参数不合适爆破参数不合适其他其他32 34 本次本次 QCQC 活动取得了良好的收益，葛洲坝施工局将活动取得了良好的收益，葛洲坝施工局将大坝大坝拱肩槽开拱肩槽开挖所采用的关键技术与措施申报了公司科技进步奖，并获得了55、二等奖。挖所采用的关键技术与措施申报了公司科技进步奖，并获得了二等奖。十一、制定巩固措施十一、制定巩固措施 我们将 QC 活动中所采取的各项措施编入拱肩槽开挖培训课件中，用以对相关管理人员及现场工人进行系统的培训指导，并于 2015 年10月制定了 拱肩槽开挖作业指导书（2015年10月15日批准实施）、拱肩槽开挖质量控制标准及奖惩细则（2015 年 10 月 7 日批准实施），以保证这些措施能够真正落实到位，切实有效地降低拱肩槽开挖不平整度。35 十二、总结及今后打算十二、总结及今后打算 1.1.活动总结活动总结 首先通过本次 QC 小组活动，改良拱肩槽开挖的施工工艺，大大提高了拱肩槽开挖爆56、破质量，为乌东德工程赢得了荣誉，提升了三峡集团、葛洲坝集团在水电工程建设行业的品牌形象。本次 QC 活动我们根据 PDCA 的程序，运用各种质量管理工具与统计工具，充分发挥组员间团结协作的作用，仔细观察、勇跃讨论、大胆求证，经过多次讨论和试验，拟定技术方案，最终达到了改进目标；小组成员在这次改造中开拓了思路，锻炼了技能，加强了团队精神。通过本次 QC 活动，组员自我评价在各方面都有提高。36 2.2.今后打算今后打算 QC 小组将继续在拱肩槽开挖爆破实施过程中不断总结，积累经验，持续改进施工工艺，努力提高拱肩槽开挖质量水平。下一阶段QC 小组准备以“减小拱肩槽爆破施工超挖”为课题，以提高工程质57、量和经济效益为目标，按照 QC 小组的活动方法，继续针对拱肩槽开挖进行深入研究。012345678910团队精神质量意识QC方法专业知识创新能力图图13.113.1QCQC小组成员能力提升雷达图小组成员能力提升雷达图活动前活动后37 一、总体评价 该课题类型为现场型课题，该课题针对大坝爆破实验中平整度未能满足设计要求的情况，制定了该课题，按照 PDCA程序积极看展活动没解决问题思路清晰，环环相扣，有良好的逻辑性，四阶段，十步骤齐全，程序正确。从选题开始到活动结束，基本能以事实为依据，用数据说话。图表应用灵活，做到了图文并茂。二、不足之处 该成果程序活动程序完整，充实，但在制定巩固措施这步没有体现出巩固期，是否在后续的施工中该方法也能取得同样的效果没有体现出来。