基于 QC 方法的預拌混凝土企業混凝土裂紋控制技術研究

崔鑫，王龍志，張海霞，王秀青，鄧高樂，童保金

（1. 山東建澤混凝土有限公司，山東 濟南 250013；2. 濟南市工程質量與安全生產監督站，山東 濟南 250001）

基于 QC 方法的預拌混凝土企業混凝土裂紋控制技術研究

崔鑫1，王龍志1，張海霞1，王秀青1，鄧高樂2，童保金2

（1. 山東建澤混凝土有限公司，山東 濟南 250013；2. 濟南市工程質量與安全生產監督站，山東 濟南 250001）

在激烈的市場競爭中，如何提高服務質量、保證產品合格率，是所有預拌混凝土企業共同面對的問題。QC 方法經過多年的實踐，已充分證明其有效性、合理性。雖然 QC 方法已在建筑行業得到應用，但在預拌混凝土企業還未得到系統應用。經過多年預拌混凝土行業工作、實踐經驗，筆者所在公司系統地研究了 QC 方法的原理與實施方法，將 QC 方法引入預拌混凝土企業的生產當中，以促進混凝土行業的健康、良性發展。通過長期 QC 方法的應用，已取得良好效果。

預拌混凝土企業；QC 方法；裂紋；PDCA

0 引言

預拌混凝土已經成為現代建筑工程中用量最大、最常用的建筑材料之一，在現代建筑工程施工中得到廣泛的應用。預拌混凝土的出現使建筑行業進入更精細的專業化分工階段，這種專業化的分工又進一步促進建筑行業更加快速和高效地發展。然而，在預拌混凝土行業長期發展過程中，雖然其促進了建筑行業更好、更快地發展，同時也帶來了一些負面問題，主要表現在兩個方面：（1）進一步的專業化分工導致混凝土工程質量的控制存在不連續性的弊端；（2）專業化分工在一定程度上約束了混凝土工程綜合技術水平的優化[1]。

因此，預拌混凝土企業如何利用有限的資源采取科學、合理、系統的質量管理措施來實現對混凝土工程項目質量的有效控制，是廣大預拌混凝土企業質量管理人員、技術人員共同關心的問題，也是預拌混凝土企業在激烈的市場競爭中立足于不敗之地的基石。所以，筆者結合混凝土工程的特點，利用 QC 方法的相關理論針對混凝土工程中常見的裂紋開展研究，以保證混凝土工程質量符合標準要求并為混凝土質量的可控提供技術途徑。

1 QC 方法的基本要義

質量是從客戶的觀點出發，并強化到產品上的東西。QC方法已經是被實踐證明的，較為流行且有效的質量保證、質量提高方法。筆者從其起源、程序等方面對 QC 方法進行系統闡述，以利于其在預拌混凝土行業的推廣應用[2]。

1.1 QC方法的概念

QC 方法又稱 QC 小組，即在生產或工作中的職工，針對企業的經營戰略、方針政策和現場存在的問題，運用質管理論和方法來實現改進質量、降低能耗、提高經濟效益的目的。

1.2 QC方法的活動步驟

QC 方法的活動步驟為由質量改進的十大步驟演變而成為 PDCA 循環。QC 方法可分為十個步驟，分別為：選擇課題、調查現狀、設定目標值、分析原因、確定主要原因、制訂對策、對策實施、效果檢查、鞏固措施、總結回顧及今后打算，具體如圖 1 所示。

圖1 QC 方法與 PDCA 循環

1.2.1 選擇課題

QC 方法在選擇課題時應充分考慮四個方面：（1）QC方法選題應結合本企業質量方針目標和中心工作。（2）選題要有具體和明確的目標。（3）選題要有可行性。（4）選題應先易后難。

1.2.2 調查現狀

在調查現狀階段，QC 方法通過對工程數據的收集、整理、分析，運用相關分析工具，去發現問題的主要影響因素和主攻方向，并為確定實現目標提供基礎信息。

1.2.3 設定目標值

明確的目標值能為 QC 方法指明方向和目標，也為 QC活動效果的檢查提供依據。

1.2.4 分析原因

分析原因就是從人、機、料、法、環五個因素進行系統分析，對照工程實際，找出造成質量問題的主要原因、次要原因。

1.2.5 確定主要原因

在確定主要原因過程中，通常會發現影響問題的原因有很多，包括主要原因、次要原因。確定主要原因，就是把影響問題的主要因素找出來，對次要原因暫時排除掉，以便針對主要原因制定對策。確定要因通常應用因果圖、系統圖或關聯圖來進行分析、識別。

1.2.6 制定對策

在確定主要原因后，就要針對不同的主要原因采取不同的對策，在制定對策時，要對照目標值采取相應的措施以達到預期的目的。

1.2.7 實施對策

實施對策是 QC 方法活動實質性的具體步驟，只有做好對策的實施，才能保證 QC 活動達到預期的目標。

1.2.8 檢查效果

實施對策的效果要經過檢查來進行確認。通過 QC 方法前后數據的對比，分析 QC 方法的活動效果。如果出現活動的結果未達到預期目標值，一方面應進一步分析原因，確定主要原因；另一方面從現狀調查開始，重新設定目標值，開始下一輪 PDCA 循環。

1.2.9 鞏固措施

鞏固措施是指把 QC 方法中有效的實施措施進行標準化、規范化，納入相關技術和管理文件當中并在實際工作中貫徹執行，以防止相同的質量問題再次出現。

1.2.10 總結回顧及今后打算

PDCA 循環是不斷上升的循環過程，每循環一次，產品質量、工序質量等就得到優化、升級。

QC 方法中，有些課題可能一次性達到預期目標，對于這類課題，應對受益人措施方法形成標準、規范等。還有些課題不是一次就能夠解決全部問題，對于此類課題就要遵循PDCA 的原理，重新制定對策，開展新的 PDCA 循環。不論哪類課題，QC 方法都應連續循環進行，堅持不斷地提高、改進、優化。

1.3 質量的持續改進

PDCA 循環是質量持續改進的基本過程和重要方法。

1.3.1 PDCA 循環的實質

PDCA 循環的實質就是質量計劃的制訂和目標實現的過程，通過計劃—執行—檢查—處理的周而復始地運轉來改進產品質量、技術水平等，PDCA 循環是全面質量管理與控制所應遵循的科學程序。

1.3.2 PDCA循環的基本工作內容

PDCA 循環是全面質量管理中最基本的方法，它的實施需要搜集大量數據資料，并要綜合運用各類技術手段。一個PDCA 循環一般包括以下 4 個階段，每個階段又包括若干個步驟。

1.3.2.1 第一階段

第 一 階段為制訂計劃，也就是 P 階段，在這一階段需要確定質量目標、質量計劃、管理目標和擬訂措施，具體分為以下 4 個步驟：

（1）分析質量狀況，找出質量問題。

（2）分析導致質量問題的各種影響因素。

（3）從影響因素中找出影響質量的主要因素。

（4）針對影響質量的主要因素制訂解決對策，擬訂管理方法、技術組織措施，提出執行計劃并預計可能的效果 。

1.3.2.2 第二階段

第二階段為實施，也就是 D 階段，此階段需按預定計劃、目標和措施及其分工具體運作，實現計劃階段的內容。

1.3.2.3 第三階段

第三階段為檢查，也就是 C 階段，需要把實施的結果和計劃的目標進行對比，檢查計劃的執行情況和實施的具體效果是否達到預期的目標。

1.3.2.4 第四階段

第四階段為處理，也就是 A 階段，包括以下兩個步驟：

（1）總結成功的經驗，吸取失敗的教訓，形成一定的標準、制度或規定、工法，以鞏固已經取得的成績，杜絕重復發生同樣的問題。

（2）找出本次循環尚未解決的問題，作為遺留問題轉入下一次循環去解決，并為下一個階段計劃提供數據資料。

四個階段示意圖如圖 2 所示。

圖2 PDCA 執行示意圖

在程序 Plan-Do-Check-Action 循環過程中，對成功的經驗進行肯定和推廣；總結失敗的教訓，將未解決的問題放到下一個 PDCA 循環里，直至問題徹底解決，如圖 3 所示。

圖3 PDCA 循環

2 基于 4M1E 分析法的預拌混凝土企業質量管理現狀分析

JZ 混凝土公司作為山東地區知名預拌混凝土企業，已通過了 ISO9000 質量管理體系等認證，該公司管理文件、管理體系較為完善，但仍會偶然發生混凝土質量問題，如混凝土強度低、工作性能不良等，雖未造成嚴重的混凝土質量事故，但還應采取措施減少或避免混凝土質量問題的發生。

2.1 4M1E分析法

4M1E分析法認為造成產品質量波動的原因主要分為人、機、料、法、環五個因素。所謂“人”（Man）是指操作者對質量的認識、技術的熟練程度、責任心等；機器（Machine）是指機器設備、工具等的精度和維護保養狀況等；材料（Material）是指材料的成分、物理和化學性能、質量穩定性等；方法（Method）是指加工工藝、操作規程、工作程序等；環境（Environment）是指作業環境溫度、濕度等。

如圖 4 所示為按照 4M1E 理論對 JZ 公司從人、機、料、法、環五個方面用因果分析圖，找出可能造成混凝土質量問題的因素[3]。

圖4 混凝土質量影響因素因果分析圖

2.2 預拌混凝土企業混凝土質量管理存在問題分析

通過上述 4M1E 分析法對 JZ 混凝土公司混凝土質量管理從人員、機械設備、混凝土原材料、質量控制方法、現場施工環境等五個方面存在的問題進行分析，具體存在問題如下：

2.2.1 人員方面

（1）缺少激勵機制，員工責任心不強。JZ 混凝土公司為國有企業，管理方式粗放，缺少合理的純凈考核方式，缺少獎懲制度，不能很好的調動員工的積極性，造成公司員工普遍責任心不強，只要不出質量問題就萬事大吉的心態嚴重。

（2）培訓效果不明顯。JZ 混凝土公司只有內部培訓，嚴重缺少外部交流與培訓。內部培訓雖經常舉行，但多以完成培訓任務為目的，不對培訓效果進行總結。導致受培訓的員工也不重視，所以員工技能提高多靠自己親身實習、總結。

2.2.2 機械設備方面

（1）車輛調試不合理。由于 JZ 混凝土公司混凝土運輸罐車不充足，導致混凝土罐車調配經常出現不合理問題。時常有多輛罐車在同一工地等待的情況發生。有時還會有 18 方混凝土罐車運送 3～5 方混凝土的情況發生。

（2）計量設備精度不高。JZ 公司混凝土攪拌設備會定期進行年檢，但由于攪拌設備工作強度大，偶爾會出現計量不準確情況發生。當膠材稱量不準確時，會對混凝土強度造成非常不利的影響；而外加劑稱計量不準確時，混凝土的狀態很難控制，且經常會有混凝土泵車堵塞情況發生，對公司聲譽造成非常不良的影響。

2.2.3 混凝土原材料方面

（1）原材料質量不穩定。原材料質量波動較大，如水泥雖然強度都符合標準相關要求，但時高時低，對混凝土配合比控制造成難度，且會浪費膠材用量。當混凝土原材料，如砂石在連續進場的情況下，混凝土的配合比需要連續調整，導致質檢人員的工作量過大，且如果控制不當混凝土質量就會出現問題。

（2）原材料更換頻繁。原材料相對穩定對于混凝土質量控制、成本控制都是有利的，如若原材料頻繁更換則混凝土的配合比也隨之改變，而對于混凝土來說，短期內難以確定其質量合格、成本可控的配合比，在此期間內，只能犧牲成本，確保混凝土質量合格，這是極大的浪費且不利于混凝土耐久性的可控，極易對混凝土性能造成不利影響。

2.2.4 現場施工環境方面

（1）溫濕度。在條件具備的情況下，建筑工程是按日歷天計算工期的，所以建筑工程施工具有連續性。這就不可避免的會遇到高溫、低溫、雨雪等天氣，這樣極端的天氣會對混凝土的施工質量造成極大影響，如控制不當混凝土極易出現質量問題。

（2）施工進度。成品混凝土具有時效性，從混凝土加水攪拌到初凝通常具有 10 到 15 小時的施工時間，如果混凝土不能連續施工，新舊混凝土界面處理不當，極易在新舊混凝土界面間造成冷縫，成為整體混凝土中的缺陷，應用中的混凝土裂紋易出現在此區域，對整體混凝土工程的耐久性造成不利影響。

2.2.5 質量控制方法方面

（1）混凝土質量持續改進措施方法不健全。對于預拌混凝土工程而言，對混凝土質量的影響因素眾多。施工后混凝土發生問題后，JZ 混凝土公司技術人員能夠準確地處理，使問題得到圓滿解決。但此種混凝土質量問題的解決往往是點對點式的，即只針對于某一問題進行解決，而沒有形成從根本上解決的技術路線，這就造成了同一混凝土質量問題往往重復發生。

（2）問題應對不及時。混凝土工程出現質量問題后，有時因為責任不清，有時因為上報問題而產生滯后等原因，混凝土工程出現的質量問題不能得到及時處理，有時會使質量問題變的更嚴重等。如將 C15 的混凝土打到 C30 部位，此時只要將 C15 混凝土拆除即可，但如處理不及時，施工單位繼續施工則會造成更嚴重的質量問題。

3 QC 方法在混凝土裂紋控制中的應用

為了確定 QC 方法的效果，針對混凝土工程中常見的裂紋問題，進行了研究。

3.1 QC課題小組的成立

JZ 公司成立以總工程師為 QC 小組組長、以專業研究人員和各站技術負責人、質量負責人為組員的 QC 小組。

3.2 QC課題的選擇

根據 JZ 公司多年工程經驗及常遇的工程質量問題，確定針對混凝土裂紋開展技術攻關，研究預拌混凝土企業混凝土裂紋控制技術。

3.3 現狀調查

對工程中混凝土質量問題進行現狀調查與統計分析，調查內容包括質量問題種類、出現數量、產生部位等。

表 1 為混凝土質量問題種類及發生數量統計。

表1 混凝土質量問題種類及數量

由此可見，工程中，混凝土主要質量問題為混凝土裂紋。

3.4 設定目標

本 QC 小組的活動目標為確定混凝土裂紋產生的主要原因，避免工程中混凝土出現裂紋。

3.5 分析原因

QC 小組會同相關領域專家并結合多年工程實踐經驗對混凝土裂紋產生原因進行討論分析，集思廣益。通過研究，得出如下可能：

3.5.1 人員方面

人員方面可能的原因為：混凝土配合比設計不當、振搗不合規。

3.5.2 機械設備方面

機械設備方面的原因為：計量不準確、攪拌車內有多余水。

3.5.3 混凝土原材料方面

混凝土原材料方面的原因為：砂含泥量大、粉煤灰需水量大。

3.5.4 現場施工環境方面

現場施工環境方面的原因為：大風、高溫。

3.5.5 質量控制方法方面

質量控制方法方面的原因為：養護不及時、收光不及時、過早承重。

通過對上述混凝土裂紋可能的原因進一步論證，確定混凝土裂紋產生的主要原因為：

（1）原材料質量不穩定，混凝土狀態難以控制，用水量較大。

（2）混凝土振動不到位，有漏振或過振現象。

（3）混凝土收光不及時，后期收光對混凝土造成擾動。

（4）混凝土養護不及時，混凝土內部水份過快蒸發。拆模板過早，混凝土強度不夠。

（5）混凝土板過早承重，產生放射狀裂紋。

3.6 制定對策

提出單一的對策難以解決混凝土裂紋問題，因為混凝土質量的影響因素較多，所以根據 4M1E 分析法，應采取綜合、系統措施解決混凝土裂紋問題，包括：

（1）原材料進場質量控制。強化進場原材料質量檢測頻次，嚴控進場原材料質量符合國家標準要求。

（2）混凝土配合比控制。根據原材料性能指標，優化混凝土配合比，使混凝土工作性能、力學性能、耐久性能符合國家標準要求。

（3）混凝土出廠質量控制。加強混凝土出廠質量控制水平，保證混凝土工作性能滿足施工要求。

（4）混凝土施工質量控制。在不過多壓車的情況下，保證混凝土連續施工。混凝土振動時，做到不過振、不漏振。

（5）混凝土養護。混凝土要及時養護、并達到設計要求的養護時間后，方可拆模。

（6）維護。拆模后的混凝土要達到一定強度后，方可承重，防止對混凝土造成破壞。

3.7 對策實施

在嚴格執行上述對策的同時，也要進行室內精細化試驗，一方面找出造成混凝土裂紋的其他原因；一方面優化實施方案，使方案能有效應對混凝土裂紋的產生，最終更好地控制混凝土裂紋的產生。

3.8 效果檢查

效果檢查就是確定所實施的對策是否有效，如果有效應繼續執行，并進行更合理的優化。如果未到達預期效果，則應重新分析原因、制定新對策，進行循環，直至問題得到解決。針對本課題，通過執行本 QC 小組制訂的方案，混凝土裂紋問題得到良好控制，達到預期效果。

3.9 鞏固措施

本 QC 小組通過方案執行取得的良好效果，編制了《預拌混凝土工程應用中裂紋控制綜合應對措施指導》，并印發各分公司執行。通過長期執行，本公司所參與工程混凝土裂紋問題極少出現，效果良好。

4 結語

多數預拌混凝土企業對生產的混凝土質量沒有系統的控制措施，往往是事后應對。隨著我國市場化程度的進一步深，預拌混凝土市場的良性競爭會更加激烈，預拌混凝土企業如何在激烈的市場競爭中生存下來，并參與國際競爭理應引起相關企業、人員的重視。QC 方法是經過眾多行業證明的、行之有效的質量控制與改進措施。預拌混凝土企業引入QC 方法，必將有利于強化混凝土行業質量意識、推動混凝土行業健康發展、促進我國建筑行業整體競爭力的提升。

[1] 王愛勤．商品混凝土對我國建筑業發展的推動作用與帶來的問題[J]．混凝土與水泥制品，2008(6)；8-15．

[2] 謝寶托．基于 QC 方法的混凝土砌塊填充墻體開裂控制研究[D]．廈門：華僑大學，2013，3．

[3] 劉世榮．建筑工程施工質量管理改進對策實證研究 [D]．西安：長安大學，2014．

［通訊地址］山東省濟南市高新區舜華路 1117 號科匯大廈 B區 302 室山東建澤混凝土有限公司（250101）

崔鑫（1982-），男，碩士，工程師，從事混凝土工程應用技術研究。