控制圖法在山西水院篤行橋中的應(yīng)用

李 偉

(山西水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院)

1 工程概況

山西水院篤行橋位于山西省水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院與禹都大道之間，運(yùn)城安邑水庫(kù)的東北側(cè)，此工程為山西水院師生出行的唯一道路，故名為山西水院篤行橋。該工程大地構(gòu)造位置屬于臨汾運(yùn)城新裂陷一運(yùn)城凹陷中，其北部為峨嵋?guī)X南緣活動(dòng)斷裂，南部為中條山山前活動(dòng)斷裂。所處地貌單元為運(yùn)城盆地之腹部，四面被安邑水庫(kù)環(huán)抱，河相沉積地形。該工程為7 ×10 m 正橋，橋中心高程為363.64 m，橋中心處設(shè)立變坡點(diǎn)，兩側(cè)縱坡分別為0.67%、0.3%，上部結(jié)構(gòu)采用普通鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板，橋墩處設(shè)橋面連續(xù)。主車道12 m，人行道每邊3 m，橋面總寬18 m。下部結(jié)構(gòu)橋墩采用柱式橋墩配樁基礎(chǔ)，墩柱直徑1 m，樁直徑1 m，樁長(zhǎng)23 m。橋臺(tái)采用柱式臺(tái)身配樁基礎(chǔ)，臺(tái)柱直徑均為1 m，樁長(zhǎng)20 m。全橋共長(zhǎng)71 m。

墩臺(tái)基礎(chǔ)共有24 根，均為鉆孔灌注樁，按摩擦樁計(jì)算。每排設(shè)置三根基礎(chǔ)，其上采用系梁連接。樁基為C25水下灌注，混凝土樁徑為1.0 m，工程量為534 m，混凝土方量為440。工程施工單位為山西運(yùn)城水利建設(shè)工程局。

2 控制圖法的應(yīng)用

2.1 概念

控制圖又稱管理圖，通過(guò)對(duì)某一施工工序進(jìn)行質(zhì)量控制，利用統(tǒng)計(jì)圖顯示施工過(guò)程質(zhì)量的波動(dòng)狀況，為分析、控制和評(píng)定質(zhì)量提供依據(jù)，是一種質(zhì)量控制中的動(dòng)態(tài)分析法。隨著施工生產(chǎn)把正在生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量加以嚴(yán)格控制，使施工人員與管理人員隨時(shí)都了解和掌握施工工序生產(chǎn)質(zhì)量的波動(dòng)情況，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除施工過(guò)程中的失調(diào)情況，有效的預(yù)防質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生。

2.2 原理

控制圖是一種在直角坐標(biāo)系內(nèi)畫(huà)有控制界限，用以描述生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量的波動(dòng)狀態(tài)，并用來(lái)分析質(zhì)量波動(dòng)的原因，判斷工序是否處于穩(wěn)定狀態(tài)的圖像。其理論依據(jù)是生產(chǎn)過(guò)程中如果處于穩(wěn)定狀態(tài)，產(chǎn)品的質(zhì)量特性值分布應(yīng)服從正態(tài)分布，如果所控制的產(chǎn)品質(zhì)量不在控制界限之內(nèi)，可依據(jù)控制圖來(lái)識(shí)別生產(chǎn)過(guò)程的異常因素，控制由于系統(tǒng)性原因造成的質(zhì)量波動(dòng)，確保工序處于控制狀態(tài)。

2.3 基本形式

控制圖是通過(guò)以抽樣時(shí)間為橫軸，質(zhì)量特性為縱軸，建立直角坐標(biāo)系，得出兩條控制界限和中心線，按照時(shí)間順序抽樣，將抽樣的質(zhì)量特性值，以點(diǎn)的形式依次描繪到圖上，通過(guò)點(diǎn)的動(dòng)態(tài)分布情況，來(lái)判斷產(chǎn)品質(zhì)量和趨勢(shì)走向的圖形。在圖上，兩條控制界限用虛線表示，上下控制界限將質(zhì)量特性值允許的波動(dòng)范圍進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，上面的一條虛線稱為上控制界限，用UCL 表示，下面的一條虛線稱為下控制界限，用LCL 表示，中間的實(shí)線稱為中心線，標(biāo)志著質(zhì)量特性值分布的中心位置，用符號(hào)CL 表示。如果被控制對(duì)象的平均值x 定為中心線，以中心線x 為基準(zhǔn)向上下各量三倍標(biāo)準(zhǔn)偏差(3σ)，即為質(zhì)量控制上線(x +3σ)和質(zhì)量控制下線(x－3σ)，如圖1 所示，即為工程用控制圖。

圖1 控制圖基本形式

當(dāng)進(jìn)行幾次或幾十次的檢測(cè)時(shí)，如果出現(xiàn)某個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)或多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)越出了x ±3σ 范圍，就表明此時(shí)生產(chǎn)過(guò)程出現(xiàn)了異常變化，生產(chǎn)質(zhì)量發(fā)生了不正常的波動(dòng)，此時(shí)就需要查明原因，采取相應(yīng)措施加以糾正。

2.4 應(yīng)用實(shí)例

在橋梁工程在施工過(guò)程中，施工工序繁多，且人為因素太多，稍有不慎，就會(huì)造成很嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。采用動(dòng)態(tài)的控制方法，可以隨時(shí)了解和掌握施工工序生產(chǎn)質(zhì)量的波動(dòng)情況。在鉆孔灌注樁的施工過(guò)程中，鉆孔的樁位偏差起著至關(guān)重要的作用，若鉆孔的樁位偏差過(guò)大，會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠放不進(jìn)去等一系列問(wèn)題。因此，在鉆孔過(guò)程中，要對(duì)鉆孔的孔位前后左右進(jìn)行測(cè)定，如果發(fā)現(xiàn)有單個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)超出上下控制線±3σ 范圍時(shí)，就認(rèn)為該鉆孔在鉆孔的過(guò)程中出現(xiàn)了偏差，生產(chǎn)發(fā)生了不正常常情況，導(dǎo)致質(zhì)量產(chǎn)生波動(dòng)，此時(shí)必須要查明原因，采取措施進(jìn)行糾正。

在本工程中，在鉆孔過(guò)程中，利用控制圖進(jìn)行質(zhì)量控制，分析結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 鉆孔孔位偏差檢查表

續(xù)表1

為了講述清楚和節(jié)省篇幅，下面僅計(jì)算第一數(shù)組的數(shù)據(jù)，其余十九組數(shù)據(jù)的算法都相同，具體計(jì)算過(guò)程如下

(1)數(shù)據(jù)的總和，即

根據(jù)上式得

(2)數(shù)組的平均值，即

根據(jù)上式得

(3)數(shù)組極差di

di=ximax－ximin

根據(jù)上式得

di=4－2 =2

(4)數(shù)組數(shù)據(jù)的總平均值

根據(jù)上式可得數(shù)據(jù)的總平均值為

根據(jù)上式可得數(shù)組的極差平均值為

(6)計(jì)算中心線CL 和上下控制線UCL 和LCL

根據(jù)n=5 查表得A4=0.577

②d 圖

根據(jù)n=5，查表得A2=2.10，A3不考慮。

則中心線CLd==2.5

上控制線UCLd=A22.10 ×2.5 =5.25

下控制線LCLd沒(méi)有數(shù)值。

①x 圖的繪制

在應(yīng)收款管理系統(tǒng)執(zhí)行應(yīng)收單據(jù)處理｜應(yīng)收單據(jù)審核，審核53125473發(fā)票；繼續(xù)執(zhí)行制單處理，生成銷售匯源1L100%蘋(píng)果汁的會(huì)計(jì)憑證如下：

b 根據(jù)縱坐標(biāo)繪制中心線CL =3.14，上控制線UCL =4.582 5，下控制線LCL=1.697 5。

圖2 圖

②d 圖的繪制

a 同樣的道理，根據(jù)具體情況按比例繪制直角坐標(biāo)，縱坐標(biāo)表示d，橫坐標(biāo)表示數(shù)組組號(hào)。

b 根據(jù)縱坐標(biāo)繪制中心線CL =2.5，上控制線UCL =5.25，下控制線不考慮。

c 根據(jù)表1 中得到的數(shù)據(jù)，按照數(shù)組組號(hào)將di依次繪在圖上，并將所繪制的點(diǎn)用直線連接，得出即為d 圖。

圖3 d 圖

3 結(jié) 論

工程產(chǎn)品都是在動(dòng)態(tài)的生產(chǎn)施工過(guò)程中形成的，而控制圖法是一種動(dòng)態(tài)的分析方法，相對(duì)于排列圖、直方圖等靜態(tài)的分析方法，其優(yōu)點(diǎn)在于可隨時(shí)了解生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量的變化情況，以便及時(shí)準(zhǔn)確的采取相應(yīng)措施進(jìn)行控制，確保整個(gè)生產(chǎn)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)。

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