QC成果办公大楼地源热泵空调系统地埋管施工质量控制(鲁班奖)

目录一、工程概况二、QC小组介绍三、选题理由四、现状调查五、目标设定六、原因分析与要因确认七、制定对策八、对策实施九、效果检查十、效益分析十一、巩固措施十二、总结和下一步打算十三、合理化建议

地下一层，地上十一层，框架剪力墙结构，总建筑面积72500m2，建筑总高度52.2m。本工程供冷、采暖系统采用地源热泵系统：地埋管采用高密度聚乙烯管,U型弯头热熔连接，管材PE100，工作温度在－20℃～50℃范围内。地埋管井孔设计孔径160mm，孔深101.8m，孔间距4m，共计1644个孔，分为7个区段。下图为地埋管井孔平面位置和分区图。一、工程概况

二、QC小组介绍小组名称淮南市办公楼QC小组小组注册登记号成果注册登记号注册登记时间20xx.5小组类型现场型平均活动频率6次/月活动出勤率100%TQC教育时间80小时小组活动时间20xx.6~20xx.11合理化建议4条小组成员简介序号姓名职称职务成员组内分工1高级工程师公司总工诊断师指导QC活动2工程师工程部经理诊断师指导QC活动3高级工程师项目经理组长组织领导、分析对策4工程师项目总工副组长对策制定、组织实施5工程师技术员组员对策实施6助理工程师施工员组员对策实施7助理工程师质检员组员对策实施8助理工程师施工员组员对策实施9助理工程师资料员组员资料收集制表人：日期：20xx.6

确定课题：地源热泵空调系统地埋管施工质量控制

三、选题理由

节约能源是我国的基本国策，建筑节能是国家节能工作的重要组成部分，也是贯彻可持续发展战略的重要举措。

地源热泵空调技术是近年来重点推广应用的新技术，在淮南地区施工尚属首例。且我公司缺乏类似工程施工经验，施工难度相当大。

地埋管工程是整个地源热泵系统的核心和关键，其质量的好坏直接关系到整个系统能否安全可靠的运行，而且工程一旦完成，将不可修复。

本工程为市重点工程，公司及业主对工程质量要求非常高，本工程质量确保省优“黄山杯”，争创“鲁班奖”。

地源热泵的应用在淮南地区尚属首例，技术要求高，施工难度大，我公司更是首次承担如此新型、量大的地源热泵工程，因此，我们结合该工程实际情况，针对地埋管施工的重点和难点，对本工程已施工完的部分地埋管施工质量进行了全面检查，寻找影响施工质量的主要原因。调查结果：一次施工合格率为（400-69）÷400=82.8%，各质量缺陷调查结果见下表：

序号缺陷项目调查点数频数累计频数频率累计频率1垂直地埋管与水平管连接问题80303043.5%43.5%2垂直地埋管深度和垂直度不够80255536.2%79.7%3回填土密实度不够8076210.1%89.8%4管道强度试验渗漏804665.8%95.6%5竖井间距不均803694.4%100%地埋管施工质量缺陷统计表

制表人：四、现状调查600204080100累计频率(%)频数（点）010043.579.789.895.6制图人：80604020结论：由排列图可以看出：垂直地埋管与水平管连接问题和垂直地埋管深度和垂直度不够占总缺陷的79.7%，为A类因素（主要因素）。A区B区C区垂直地埋管与水平管连接问题垂直地埋管深度和垂直度不够回填土密实度不够管道强度试验渗漏竖井间距不均地埋管施工质量缺陷排列图结合调查结果，因地源热泵空调系统是我公司首次施工，缺乏经验，经小组成员认真论证，设想将缺陷数减少到调查结果的60%，即69×60%=42，则合格率为（400-42）/400=89.5%。目标值定为:地源热泵空调系统地埋管一次施工合格率达到89.5%以上（见目标柱状图）。1、确定目标现状目标

制图人：汪家恩日期：20xx.6五、目标设定目标柱状图2、可行性分析目标值可行

小组成员主要骨干人员都具有丰富的施工管理经验，并有一定QC知识和技术经验，人员素质较高，具有丰富的技术攻关能力。

有利因素

不利因素

公司领导和各相关部门以及甲方、监理和项目部全方位的重视和大力支持，为本次活动创造了良好的条件。

地源热泵空调系统在本地区尚属推广阶段，QC小组缺类似工程施工经验。

对策：组织全体成员对相关规范和理论进行系统的学习；采取走出去、请进来的办法，学习国内同类项目成功经验。可行性分析

经过QC小组所有成员的共同讨论、现场验证、分析，对造成两大主要质量缺陷的原因进行了归纳、总结，找出了影响地源热泵空调系统地埋管施工质量的末端因素，见因果分析关联图。六、原因分析与要因确认1、原因分析制图人：

日期：20xx.6工人未进行岗前培训管理人员考察学习不够钻头选用不当工人技术水平差管理人员缺乏经验钻机动力差钻机不符合要求环境温度不利于施工施工环境差钻杆弯曲操作方法不对交底未层层落实材料进场控制不严因果分析关联图垂直地埋管与水平管连接问题垂直地埋管深度和垂直度不够塌孔孔成型后长时间不下管护壁泥浆不合格连接件不符合要求

2、要因确认针对因果分析关联图中的8个主要末端因素召开全体小组成员“要因确认会”进行要因确认（见下表）

制表人：

日期：20xx.6要因确认表序号末端因素确认方法确认情况负责人是否要因1工人未进行岗前培训管理人员考察学习不够调查统计现场验证经过调查,施工班组87%的人员均接受过培训，有过类似施工经验，13%的操作人员第一次从事该工作。有87%的人员把关、带领能满足该项工程的施工要求。管理人员均考察、学习过多次。汪家恩否2材料进场控制不严现场测试验证地埋管施工过程中，进场地埋管进行水压试验时发现有试压不合格的情况；垂直地埋管与水平管连接件存在不配套情况。汪家恩是3孔成型后长时间不下管现场验证现场钻孔与下管采用流水作业，各工序衔接紧密，孔成型验收合格后即进行下管作业。翟兵否序号末端因素确认方法确认情况负责人是否要因4护壁泥浆不合格现场检查工人对此问题不重视，护壁泥浆不合格极易造成塌孔现象。汪家恩是5钻机动力差现场验证正式施工前试钻，钻机动力符合要求。曹海瑞否6钻头选用不当现场验证现场地质条件较好对钻头要求不高，只须每钻一定数量孔后更换钻头即可。光凯否7环境温度不利于施工现场验证地埋管施工时间为6月到11月，在淮南地区尚未进入冬期施工。朱浩否8交底未层层落实现场检查经查工程技术资料，项目部在施工前已做了有针对性的专项技术交底（有接收确认记录）；但工人对交底理解不透，有的违反相关规定操作要求。孙新庚是要因确认表制表人：

日期：20xx.6七、制定对策序号要因对策目标措施地点完成时间负责人1材料进场控制不严严格控制材料进场制度进场材料100%验收，确保材料质量1、检查进场材料“三证”是否齐全。2、对进场材料质量严格按照有关要求抽样送检。3、加强进场材料成品保护。现场施工全过程翟兵2护壁泥浆不合格严格控制泥浆比重杜绝因护壁泥浆不合格造成塌孔1、现场试钻确定最佳泥浆比重2、对工人进行泥浆配置和流量交底，钻孔时进行动态调整。现场施工全过程曹海瑞3交底未层层落实加强现场施工管理，交底层层组织落实到位。确保各工序一次验收合格1、完善技术交底制度。2、在现场对操作要点挂牌明示。3、加大现场管理力度。4、设立奖惩制度。现场施工全过程汪家恩

根据影响地埋管施工质量的3大要因，经全体QC小组成员认真分析、论证，制定了详细的对策措施。见下表：对策措施表制表人：

日期：20xx.6实施一、针对“进场材料控制不严”对策

由小组成员翟兵负责材料进场检验和验收制度，严格进场材料质量验收，做好相关记录。材料进场应“三证”齐全方可进场，由质检员对进场材料严格把关，对进场材料质量严格按照有关要求抽样送检。各种连接件、管材标识明确，在库房分类码放。加强进场材料成品保护。八、对策实施实施效果：进场管材和管连接件质量得到控制；保证了施工技术资料的完善，材料进场使用后的可追溯性；从源头上杜绝了地埋管施工质量问题。对策目标实现。PE管及管件实施二、针对“护壁泥浆不合格”对策

护壁泥浆不合格主要和泥浆比重有关，由小组成员给各施工班组发放泥浆比重计。首先根据淮南地区的土壤情况结合规范要求，给泥浆比重设定范围值在1.07至1.26之间。然后几台钻机采用不同的泥浆比重进行试钻，并对每台钻机每钻进10米测量一次泥浆比重，通过现场取样和测量，最后用淘汰法筛选得到当泥浆比重为1.18时塌孔情况最少，为此我们选择护壁泥浆比重设定为1.18。实施效果：钻孔质量得到了控制，钻孔过程中未出现塌孔现象，减少了因塌孔引起的重新钻孔和U型管顶破的情况。节约了时间和材料，同时也保证了垂直地埋管的施工质量，对策目标实现。现场试钻实施三、针对“交底未层层落实”对策

加强现场施工管理，交底层层组织落实到位。1、由小组成员曹海瑞负责完善技术交底制度，明确技术交底责任人，项目总工对现场施工全体人员进行书面技术交底，办理签字手续。交底要做到内容详细全面，对施工要有针对性和指导性。2、请业内专家到现场指导施工，明示操作控制要点。实行样板引路制度，严格按照交底要求施工，现场安排专人跟踪检查、落实。实施效果：通过加强技术交底并层层落实到位，全过程跟踪检查，专家现场指导、明示操作控制要点，工人操作更熟练、规范。现场检查、验收，地埋管各工序施工均一次验收合格，对策目标实现。垂直地埋管与水平管连接HDPE管热熔连接现场施工图片下管下管前打压水平管沟开挖钻孔垂直地埋管与水平管连接水平管沟回填九、效果检查在我QC小组的带动下，通过全体成员的努力，经过一轮PDCA循环我小组对已施工的地埋管施工质量进行了全面的检查，合格率为90.3%，目标实现。结果如下表：制表人：

日期：20xx.9序号检查项目检查点数活动前不合格点数活动后不合格点数活动前合格率活动后合格率1垂直地埋管与水平管连接问题80301882.8%90.3%2垂直地埋管深度和垂直度不够8025133回填土密实度不够80754管道强度试验渗漏80425竖井间距不均8031活动前后缺陷项目检查对比表活动前后地埋管一次施工合格率比较柱形图。89.5%90.3%82.8%制图人：

日期：20xx.9

目标实现经济效益

地源热泵的换热器埋在地下,不占用地表面积。寿命可达50年，要比普通空调高35年使用寿命。地源热泵系统在提供能量的时候，70%的能量来源于土壤，30%的能量来自电力，电能的消耗主要用于压缩机的做功和使空调系统运行，即将土壤中的热量"搬运"至室内。它要比电锅炉加热节省三分之二以上的电能，比燃料锅炉节省二分之一以上的能量；由于土壤的温度全年较为稳定，一般为10℃-20℃之间，其制冷、制热系数可达3.5-4.7，与传统的空气源热泵相比，能效要高出40%以上。比其他各种采暖和制冷设备节能30%-70%。使用寿命25年以上，折旧费和维修费也都大大低于传统空调。地源热泵系统运动部件要比常规系统少，因而减少维护，系统安装在室内，不暴露在风雨中，也可免遭损坏，更加可靠，延长寿命。十、效益分析工期效益

因地埋管施工前，我小组成员和作业班组做好了充分准备，加上我QC小组全过程质量控制，因此各工序施工时间均得到了有效控制，业主原定在11月30日施工完毕，实际于11月20日就施工完毕，提前了10天。为后续工作节约了宝贵的时间。质量效益

地埋管施工前小组成员广泛收集资料对相关规范和理论进行了系统的学习，并去类似项目现场学习成功经验，请业内专家到现场指导施工。现场严格执行“三检”制度，对地埋管施工进行全过程控制。虽然地源热泵空调系统是我公司首次施工，各方面都缺乏经验，但通过我QC小组全体成员的共同努力，本次地埋管施工质量得到了很好的控制，为本工程创黄山杯、鲁班奖创造了很好的条件。社会效益

虽然本工程是地源热泵空调系统在淮南市建筑工程中的应用首例，我公司也缺乏施工经验，为将本工程打造成淮南市地源热泵空调系统应用的样板工程，各工序质量严格受控，施工质量得到现场业主和监理的充分肯定，并且提前10天完工。这让业主和监理看到了我公司的技术公关能力，也给省、市检查领导小组留下了良好的印象，这充分体现了我QC小组的活动成效，也为我公司继续开拓、占领淮南市场打下了坚实的基础。安全效益

地源热泵是利用了地球表面浅层地热资源（通常小于400米深）作为冷热源，进行能量转换的空调系统。它不受地域、资源等限制，真正是量大面广、无处不在。这种储存于地表浅层近乎无限的可再生能源，使得地能也成为清洁的可再生能源一种形式。热泵机组可灵活地安置在任何地方，节约空间。无储煤、储油罐等卫生及安全隐患。因而比传统空调系统更加安全。

环保效益地源热泵的污染物排放，与空气源热泵相比，相当于减少40％以上，与电供暖相比，相当于减少70％以上，如果结合其它节能措施节能减排会更明显。虽然也采用制冷剂，但比常规空调装置减少25％的充灌量；属自含式系统，即该装置能在工厂车间内事先整装密封好，因此，制冷剂泄漏机率大为减少。该装置的运行没有任何污染，可以建造在居民区内。十一、巩固措施在此次QC活动过程中，我们运用科学方法分析、解决问题，不断改进，首次施工地源热泵空调系统地埋管便取得了一次施工合格率达到90.3%的好成绩。成绩的取得极大的鼓舞了我小组成员的攻关信心，提高了小组成员的积极性，确保了工程的顺利验收，取得了良好的口碑，为本工程创“黄山杯”“鲁班奖”打下了良好的基础。为了巩固本次活动的成果，推广地源热泵空调系统地埋管施工质量控制技术，制定出作业指导书，向公司申报，经过批准形成了《地源热泵空调系统地埋管施工质量控制作业指导书》，指导以后我公司地源热泵空调系统地埋管施工。为检查各项措施的维持情况，我QC小组于10月10日，11月10日分别抽取了400处地埋管对其一次施工合格率进行了检查，检查结果如下表所示：序号缺陷项目检查点数不合格点数合格率1垂直地埋管与水平管连接问题801891%2垂直地埋管深度和垂直度不够80113回填土密实度不够8044管道强度试验渗漏8025竖井间距不均801制表人：

日期：20xx.10.10

制表人：

日期：20xx.11.10

序号缺陷项目检查点数不合格点数合格率1垂直地埋管与水平管连接问题801691.8%2垂直地埋管深度和垂直度不够80123回填土密实度不够8034管道强度试验渗漏8