修改后开展QC活动控制填沙路基施工质量.docx
《修改后开展QC活动控制填沙路基施工质量.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《修改后开展QC活动控制填沙路基施工质量.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
修改后开展QC活动控制填沙路基施工质量
2006年度集团优秀
QC小组材料
研究技术工艺，加强过程控制
保证高速公路工程填砂路基施工质量
中铁十四局集团第一工程发展有限公司
张石高速公路ZS7合同项目部填砂路基施工QC小组
二00六年十二月二十日
第一章技术现状概述
第一节技术研究的背景与意义
修建高速公路除永久占用大量的土地资源外，高填方路基取土也要占用大量的耕地，对我国这样人均耕地面积很少的国家，确实带来很多于国于民不利的问题。
如何尽量少占耕地，节约良田，节省投资，成为高速公路建设中一项重要的课题。
填砂路基虽然是较早发展起来的建筑施工技术，但应用于高速公路工程还是近几年兴起，其相关技术研究也刚刚起步，需要进一步认识该技术并就在高速公路中的相关问题进行研究和突破。
砂土水稳定性好、透水性强、沉陷快、饱水易压实、毛细水上升高度小，是一种良好的填筑路基材料。
在我国内陆地区河滩砂土地段修路，利用河砂填筑路基，既可疏通河道，又能少占耕地，就地取材，降低造价。
但砂土作为填筑材料，存在失水后易滑坍，不易压实，干稳定性差的缺陷。
采取砂土填芯，粘土包边，土包砂的填筑方法，可以发挥两种材料的优点。
在我国现行的施工技术规范中尚无现成的土包砂路基施工工艺及质量检控标准。
根据设计要求，结合现场的实际情况，通过试验段的摸索和探讨、通过现场技术检测，在总结经验参数和不断创新的基础上，总结完善施工工艺和过程控制的方法，保证填沙路基施工质量。
第二节技术工艺介绍
1、工艺技术
一般填砂路基设计为土包砂的路基断面形式。
为了保证路基的填筑质量和进度，分别采用两种填筑方案进行填筑：
（一）砂土与粘土同步施工法
这一方案在施工中，砂土与粘土始终处在相对水平的状态，实际上是砂土和粘土摊铺与碾压同步。
砂土与粘土同步施工，又可以有两种不同的施工方法。
第一是包边粘土与砂芯同时摊铺后，先压实包边土，达到压实度后，水压砂芯后再压实砂土。
第二是粘土与砂土同时摊铺，先稳压粘土两遍，水压砂芯，最后同时碾压粘土与砂土，这种填筑方法实际操作比较困难，两种材料的最佳含水量不同，同时碾压难以达到压实度要求。
（二）先填砂芯后填包边粘土的施工。
在填前碾压后，先进行砂土的填筑和摊铺，摊铺宽度应略小于砂土设计边线，在摊铺完成后便可进行灌水碾压，与此同时，粘土也可正常进行摊铺与碾压。
两种土质的施工并不互相制约与影响。
后包边施工法最重要的一个施工环节，是对砂土与粘土结合部的碾压处理，主要体现在压实后粘土的内侧削坡与压实砂土的外侧削坡。
第一种，包边土压实：
先填砂芯后填包边粘土的施工方法允许粘土层的施工滞后于砂土层，砂土层的施工不受粘土层的制约，所以其工作面可高出粘土层0-1.5M，粘土层的摊铺内侧应宽出设计边线30cm左右，然后进行粘土层的压实，压实合格后，依照粘土层内侧设计边线对粘土层的内侧削坡（坡比1:
1），将削去的粘土堆在压实粘土表面作为下层填筑材料。
第二种，砂土和包边土结合处压实：
用人工对砂土层削坡，将削掉的砂土摊铺至粘土边，先压实的砂土会失水，应用人工对砂土进行洒水，注意水量不宜太大，以稳定砂土不浸泡粘土为原则，再对砂土进行碾压。
由于碾压宽度小，而且与粘土同时碾压（对粘土为反复碾压），为防止包边粘土层内坡的破坏，宜采用静碾压路机碾压，达到压实标准后，进行下一层粘土的填筑。
这样，既解决了因粘土层滞后引起砂土层施工等待现象，又实现了砂土层与粘土层结合部的同步施工与同步碾压。
这两种施工方法的优缺点表现在：
（一）砂土与粘土同步施工法，施工时层次明确，易于进行施工的组织安排，并且在路基平整度、宽度、横坡、标高各项指标的控制上容易掌握，压实度也能达到设计要求。
存在缺点是，首先，由于砂土粘土压实厚度的差异所造成结合处的错台现象，给压实带来一定困难。
第二，砂土的施工对外界环境要求少，只要能充足的灌水压实，便能正常施工；而粘土碾压则对含水量要求很高，当粘土的含水量较高时，需要晾晒，粘土的施工进度必将慢于砂土，尤其在雨季，这一问题更为突出，一味地强调同步施工，必将造成因粘土进度滞后引起的砂土停工与等待现象。
（二）包边粘土层后施工法，解决了砂土与粘土结合部位的压实问题，而且使砂土与粘土的施工相对独立，不会因粘土的滞后而使砂土施工停工，充分地利用机械与人力，加快工程进度。
缺点是需要人工配合。
2、质量检测
施工中对灌砂法、环刀法、核子仪法进行质量检测。
核子仪使用方便、快速，由于仪器本身的缺陷，精度不高，不能直观反应每点的真实压实度，其试验数据不能作为验收依据。
环刀法快捷方便，尤其是极细砂在不失水状态下，用环刀法测试较为快捷、准确。
三种测试方法得出的干容重：
灌砂法偏高，核子仪偏低。
施工中填砂路基应采用环刀法检测压实度。
对成型的包砂土路基进行试坑开挖，测定土砂结合部位的压实度。
第二章工程概况
张石高速公路石家庄段ZS7合同段位于石家庄市正定县境内，起讫桩号为K51+150～K54+531.52，ZK0+707.414～ZK5+000，本合同段全长7.674KM，主线路面总宽度34.5M，匝道路面宽度13M，共有路基填方176万方，挖土7.7万方，软基处理地段原地面冲击压实46万平方米，结构物共计28座，主要工程为曲阳桥互通立交。
第三章选题理由与可行性分析
1、选题理由
2、可行性分析
第四章小组概况
第一节QC小组成员情况
项目经理部填沙路基ＱＣ小组成立于２006年3月15日，3月20日登记注册并开展活动。
小组成员共9名，平均年龄29.1岁，其中有8人具有大专以上文化程度，平均接受ＴＱＣ教育113.9小时。
小组成员详细情况见表。
QC小组成员情况表
小组名称
张石高速公路ZS7合同项目部填砂路基施工QC小组
成立日期
２006年3月15日
注册日期
２006年3月20日
攻关时间
2006.3.15—2006.9.5
注册号
攻关课题
应用QC方法研究填砂路基技术工艺，加强过程控制，保证施工质量
小组活动
内容
1、熟练掌握填砂路基施工工艺
2、确定科学的质量监控体系和质量控制方法
小组活动
制度
1、小组成员积极学习和宣传TQC与ISO9000标准知识，积极参加小组活动。
2、现场跟踪作业，定期召开分析会，落实好预防纠正措施。
3、加强检测，依靠科学的数理参数和监控关键线路，确保攻关实效。
小组成员情况
姓名
年龄
文化程度
职务（称）
组内分工
接受TQC教育时间
考试成绩
马少海
33
大专
工程师
组长
130
97
陈跃起
39
大学
高工
副组长
120
98
庞勇
31
大专
助工
组员
120
98
赵昌栋
27
大学
助工
组员
125
96
李宏高
26
大专
技师
组员
120
99
刘惠兰
28
大专
助工
组员
130
95
孙新峰
28
中专
技师
组员
120
98
李养军
25
大学
助工
组员
80
95
刘鑫峰
25
大专
助工
组员
80
96
平均
29.1
113.9
制表人：
马少海2006年5月15日
小组围绕“加强填沙路基施工质量过程控制，保证填沙路基整体施工质量”这一中心内容开展活动。
研讨最优施工方案三次，为改进施工工艺提出合理化建议四项，全部被采纳，取得了良好的效果。
第二节活动目标、项目职责
1、活动目标
目标1：
分项工程质量一次检查合格率100%，优良率95%以上。
目标2：
通过QC小组的一系列的活动，及时总结，积累一定的施工经验和施工方法、工艺，对我公司提升高速公路填沙路基技术提供可借鉴之处。
2、小组职责
职责1：
填沙路基施工过程中进行逐项检查，发现问题，及时处理，并做好记录。
职责2：
组织有关技术人员和施工人员学习填沙路基施工技术，积累施工经验。
职责3：
定期汇总各种检查资料，进行施工情况分析，优化施工方案、工艺，不断总结提高工艺水平，从而更好的知道施工。
第五章小组活动情况
张石高速公路石家庄段是河北省重点工程之一，全省在建的高速公路有12条，省交通厅经常组织检查且相互比较，因此高效优质的做好施工是我公司在河北市场树立形象、占领市场的大好机会，因此小组在填沙路基施工等方面提出了更高的要求，确保达到优质工程的目标实现。
第一节质量管理体系与控制程序
1、组织要素控制
2、质量保证体系框图
3、填砂路基工艺流程程序
第二节活动过程
小组依据TQC全面质量管理原理进行了PDCA循环，活动情况如下。
（一）、第一次PDCA循环（时间：
2006年5月16日—6月10日）
1、选择试验段，总结试验数据：
为了克服填沙路基施工中的质量问题，全面提高填沙路基的整体水平，QC小组在正式施工之前首先进行了试验段施工，总结了基本的方法和数据，据此制定技术措施，向小组成员做好技术交底，同时向施工人员传达并现场监督检查。
（1）试验段的选择：
根据现场的实际情况，填砂路基试验段选在K51+800—K51+900段，长100米，设计路基填高4.5—4.9米,纵坡为0.09%。
（2）水泵的选择及其配套设施：
水泵采用了200QJ型潜水泵，扬程39米，转速2850r/min，水流量50m3/h，功率7.5KW，出水管径100mm。
配套水井的管径不小于50CM，深度不小于40M，潜水泵放置于30M深的位置上，保证水泵连续工作时不断流。
（3）试验段的施工：
按设计要求进行施工放样，测设中桩、撒出边线，按松铺厚度50CM控制，对施工段落用石灰撒线划格，控制每个方格内的倒沙车数，从而控制松铺厚度。
a、按要求用装载机或推土机粗平，使得路基顶面大体平整，然后用平地机精平。
b、人工堆成5×5米的方格，方格内大面平整，用沙堆成的沙埂高度不小于15CM、顶宽不小于10CM，以防止注水时沙埂坍塌漏水，影响试验效果。
c、通过上水时间控制上水量。
向打好的沙格内注水，注水标准以沙面以上有10CM高的水位为准，记下每个方格的注水时间。
d、平地机整平一遍，然后用50型装载机来回碾压1遍，再用PY160型平地机整平两遍，最后用18T以上振动压路机静压一遍、振压3遍，用灌沙和环刀两种方法测各层压实度。
（4）数据分析：
a、通过向方格内注水试验，确定每个方格的注水时间平均为4.8min，折合用水量为4m3，即4000kg。
每个方格的沙量为5×5×0.5=12.5m3，平均每方沙的用水量为4000/12.5=320m3。
b、通过整平、碾压后的压实度都能达到要求（附压实度检测报告）。
平整是为碾压均匀创造条件，用装载机碾压是为了用胶轮稳压，静压只对表层起到一定的作用，震压对深层砂有震动、挤密的作用，起到一定的压实效果。
（5）制定预防质量问题的措施
通过该试验段的各种数据分析，松铺50CM厚、用灌水法并结合机械碾压，对我标段的填砂路基来说，能够到达规范及招标文件的施工要求。
施工中加强过程控制，注意以下几点：
a、松铺厚度严格控制在50CM以内，不得超填。
b、方格按要求进行，不得随意改变尺寸。
c、按时间控制灌水量，上水数量不得少于320KG。
2、现场实施：
2006年5月16日—6月10日，现场进行了K51+640—K51+971段填沙路基，小组对该段路基的压实度、厚度、宽度、横坡等检测结果进行了记录，详见下表。
桩号
项目
质量标准
（允许施工偏差）
记录及检测结果
时间
K51+
640
—
K51+
971
压实度
93%
根据抽检资料，有4点不合格
5.25
厚度
试验松铺厚度50CM
按规定控制，多数能满足设计要求，但仍有3点超厚
5.31
宽度
不小于设计
按照测量放样施工，多数断面合格，但仍有1个断面偏大
6.8
横坡
不小于设计（2%）
检测8个断面，有5点不合格
6.8
制表：
马少海2006年6月10日
3、实施状况检查统计
（1）小组对K51+640—K51+971地段的填沙路基质量检查结果进行了统计，调查统计表见调查统计表一。
调查统计表
（一）
序号
检查项目
检查数W
不合格
点数N
频率（%）
累计频率（%）
1
横坡
8
5
38.5
38.5
2
压实度
20
4
30.8
69.3
3
厚度
20
3
23.1
92.4
4
宽度
8
1
7.6
100
合计
W=56
N=13
∑=100
合格率=[（W-N）/W]*100%=[（56-13）/56]*100%=76.8%
制表：
马少海2006年6月10日
（2）依据调查统计表绘制排列图（图一）如下：
排列图
（一）
92.4100累计频率
69.3
38.5
5431
横坡压实度厚度宽度
制图：
马少海2006年6月10日
排列图表明影响路基施工质量的主要问题为：
横坡和压实度。
横坡不够，忽大忽小，影响表面平整度，影响填筑厚度不均匀，进而影响路基的内在质量；压实度更是路基施工的根本所在，严重影响路基的整体质量。
4、因果分析
操作不熟练
施工经验不足
（1）对调查表
（一）和排列图
（一）进行数理统计后，得出影响填沙路基施工质量的主要问题为：
横坡和压实度,并对原因进行了讨论分析，见因果分析图。
（2）要因确认分析：
要因确认表
序号
因素
调查方法
主要原因论证
负责人
要因确认
1
施工经验不足，操作不熟练
调查分析
现场管理措施落实不到位，缺乏可行的奖励和处罚措施；刚开始施工，没有进入理想状态。
马少海
庞勇
是
2
质量意识差
调查分析
个别工人思想麻痹，对质量要求不高，认识不足。
赵昌栋
李养军
是
3
施工方法有缺陷
现场调查
工艺不成熟，现场施工人员的技术水平低
马少海
李宏高
是
4
设备状况不佳
调查分析
机械维修保养不到位，设备运转状况差。
刘鑫峰
是
5
原材料影响
现场调查
对原材料及现场的地质情况进行核实分析
刘惠兰
孙新峰
是
5、相应对策
小组根据因果分析图，针对产生问题的原因制定了具体对策，并落实到了具体实施负责人。
根据上述处理方案，对策汇总如下表：
对策表
（一）
主要影响因素
措施
负责人
期限
人
操作达不到最佳效果
组织操作手进一步熟悉各自操作工艺和提高思想认识
马少海
庞勇
6月15日前
法
施工方法掌握不好
加强机械的配套组合施工、测量控制，施工顺序安排
赵昌栋
李养军
李宏高
6月15日前
机
设备状况不佳
设备维修、保养、调试
刘鑫峰
6月15日前
材料
材料的变化对压实度影响较大
加强原材料的抽检试验
刘惠兰
孙新峰
6月15日前
制表：
赵昌栋2006年6月11日
6、实施对策：
根据以上对策措施，我们QC小组及时召开会议，认真研究制定了详细的实施措施，并分头开始实施。
实施一：
加强现场的监督管理，实行质量一票否决权，加大现场奖罚力度；对主要机械操作人员和现象施工人员进行培训和交底，熟练操作技术。
实施二：
提高管理和施工人员业务技能和思想认识。
从填沙路基施工的基本原理及其质量控制对整体施工质量的重要影响等因果关系讲明利害关系，使其不仅知其然还知其所以然。
实施三：
针对横坡控制，指定专人负责施工放样，并现场布置好桩点，按要求施工，遭到破坏的桩点，现场施工人员及时通知技术人员进行恢复。
另外采取整平碾压前也要测量复核，使每段路基的横坡保持一致并符合设计要求。
实施四：
对压实度控制，由小组成员与试验检测人员加强抽检；设备的状况和性能必须满足施工要求，加强维修、保养及调试工作，保证机械在工作中正常运转。
从压实度不合格的部位来看，主要集中在表层及包边土部位，原因是表层失水过快、受风吹等轻微扰动，影响压实效果；施工时包边土与填沙同时进行，填沙部分一次性松铺到位，包边粘土分两层填筑，第一层碾压密实后，第二层松铺整平，与填沙部分同时碾压。
如此以来，包边粘土与沙接触部位受到水的影响，含水量偏大，反弹、碾压不密实等问题；底层粘性土受水的浸泡，影响边坡的稳定和压实度。
为了解决这些问题，小组成员通过讨论研究，通过与监理、业主、设计院联系和沟通，最后确定两个方案：
第一，填沙路基底层包边粘土（40CM厚）改用砂砾填筑，因砂砾本身就有一定的透水性，可排除部分沙体内的饱和水，解决边坡底部的稳定问题；第二，包边粘土提前施工，层面始终高于填沙面一层，如此以来，施工层面不受水的影响，保证了包边粘土密实度的要求。
施工层面以下部分与填沙接触面，因是压实层，水顺其接触面流至底部排出，影响不大。
另外需要注意的是包边粘土最小宽度不小于设计要求。
压实厚度严格控制在40CM以内，上一层施工时灌水要充分，保证振动碾压时在最佳含水量进行，一旦含水量过低时则禁止振动碾压，防止表层振散，影响压实效果。
实施五：
选派有施工经验的施工员，进行现场组织施工，技术人员现场盯班，上水分段进行，根据供水情况，每100米一段逐步推进，上水完成后，及时整平碾压，测压实度，合格后紧接着上第二层。
检测间隔时间不得太长，特别是天气炎热时，最好第二天接着进行，防止水分流失过快，含水量太小，无法用环刀法检测。
7、检查情况及效果评价
小组在2006年6月16日根据上述措施对所施工的K53+971-K53+400段的填沙路基压实度、横坡、宽度、厚度等进行检测，将结果进行记录，并对结果进行了汇总分析如下。
通过第一次PDCA循环，各项指标合格率有了很大提高，但还没有达到既定目标，因此进行第二个PDCA循环，以便进一步提高施工质量。
调查统计表
（二）
序号
检查项目
检查数W
不合格
点数N
频率（%）
累计频率（%）
1
厚度
27
5
55.6
55.6
2
边坡
8
3
33.3
88.9
3
横坡
8
1
11.1
100
4
压实度
24
0
0
100
合计
W=67
N=9
∑=100
合格率=[（W-N）/W]*100%=[（67-9）/67]*100%=86.6%
（二）第二个ＰＤＣＡ循环（2006年6月15日—8月20日）
1、调查统计：
根据小组在2006年6月16日对所施工的K51+971—K52+400段填沙路基检查情况的调查统计表绘制排列图如下:
频率%
累计频率
100100
88.9
55.6
5310
厚度边坡横坡压实度
排列图
（二）
2、因果分析
（1）对调查表
（二）和排列图
（二）进行数理统计后，我们得到影响路基施工质量的主要问题为：
厚度和边坡，并对原因进行了讨论分析，见如下因果分析图。
```
（2）要因分析：
要因确认表
序号
因素
调查方法
主要原因论证
负责人
要因确认
1
没有引起足够重视
调查分析
松铺厚度要求不严,对边坡平顺的要求不高
马少海
庞勇
是
2
方法不当
调查分析
技术交底不到位，缺乏现场具体指导。
赵昌栋
刘惠兰
李养军
是
3
机械配合不当
调查分析
机械找平不准确,边坡填筑面边线与底边线加宽量不一致。
李宏高
刘鑫峰
是
3、相应对策
根据上述分析，对策汇总如下表：
对策表
（二）
主要影响因素
措施
负责人
期限
人
责任心不强，没有引起足够的重视
加强施工人员的责任心教育，并制定奖惩制度，明确责任，以提高施工人员的责任心及积极性。
马少海
全过程
法
方法不当
用装载机粗平、平地机精平，减少上层填筑对下层表面的影响。
赵昌栋
刘惠兰
李养军
8月20日前
机
平整、碾压机械组合不当
合理组合，理清次序。
李宏高
刘鑫峰
8月20日前
制表：
赵昌栋2006年6月17日
4、实施对策：
针对以上对策分析，我们经过小组讨论决定采取以下实施方案：
实施一：
加强施工人员的职业道德及责任心教育，让施工人员明白“百年大计，质量第一”的道理，并进一步制定奖惩制度，明确责任，以提高施工人员的责任心及积极性。
并实行质量承包责任制，工程质量与个人经济利益挂钩。
实施二：
指定专人负责填沙路基的施工，严格控制松铺厚度，尽量减少对表层的扰动。
填沙路基的第一层检测合格后，第二层填筑时上车非常困难，在含水量合适时，勉强能够直行走重车，转弯则陷车；含水量偏小时，表层松散，车辆无法行驶；施工机械作业对表层影响较大。
为解决第二层以上填砂路基上车问题，我们结合现场的实际情况做了很多试验，包括铺设土工布结合洒水、铺设橡胶输送带等，最后确定在路基中间用砂砾铺筑一条宽6米、厚0.3米的通长沙砾便道，重车通过主便道、上路基的斜坡道、路基上的横向便道进入纵向贯通便道，到施工点卸车后，由装载机向路基两侧摊铺，摊铺时采用滚填的方式，从而减少对底层的影响。
达到松铺厚度要求后，便道逐步用砂覆盖，按正常填砂路基施工。
对于边坡，安排专门施工人员整修。
实施三：
对施工机械合理组合，由专人现场调度，技术人员跟班作业，加强现场检查监督力度。
5、检查情况及效果评价
8月25日对改进施工方法后的填沙路基再次进行检查，现场调查并进行分析汇总如下。
调查统计表（三）
序号
检查项目
检查数W
不合格
点数N
频率（%）
累计频率（%）
1
厚度
27
0
0
0
2
边坡
8
0
0
0
3
横坡
8
0
0
0
4
压实度
24
0
0
100
合计
W=67
N=0
∑=100
合格率=[（W-N）/W]*100%=[（67-0）/67]*100%=100%
制表：
马少海2006年8月25日
小组成员依据二次PDCA循环的结果,及以上措施的改进,使填沙路基施工质量取得理想的效果，完成了小组的既定目标。
第六章活动效果与技术评价
1、QC小组活动效果
1.1经过这次小组活动，经过不断的PDCA循环，使填沙路基施工质量取得了显著提高，检测路基合格率达到100%，优良率95.3%，实现了填沙路基施工达到优良以上标准的目标，实现了既定的活动目标（见下图）。
PDCA循环效果图如下。
86.6%（第二次循环前）
76.8%（第一次循环前）
1.2通过这次QC活动，保证了工期，有效控制了工程成本。
1.3在全部施工过程中，由于各级重视，未发生任何质量安全事故。
1.4总结了一套高等级公路填沙路基施工技术，形成了标准化作业程序，总结出了成熟的施工经验，主要参数可行、有效，锻炼了一支技术施工队伍，培养了一批技术工人。
工艺操作简易、快捷、安全、保证质量可靠，施工效率高，具有很好的经济效益。
1.5受到了业主、设计、监理单位及河北省交通厅领导的高度称赞，取得了良好社会效益。
2、技术评价
2.1对成型的包砂土路基进行试坑开挖，测
升级会员 