基于QC方法提高預應力混凝土軌枕硫磺錨固一次施工合格率

范新惠

（福州中電科軌道交通有限公司，福建 福州 350000）

0 引 言

自 1978 年以來，我國各行業 QC 小組活動逐漸鋪開。近年來，隨著高速鐵路飛速發展，施工質量的保證成為關鍵一環。時間緊、任務重儼然成為鐵路施工一大特點。由于施工過程千變萬化，各個環節都可能導致工期延誤以及質量達不到要求，鋪軌工程質量更是關乎列車運行安全的一道關卡。本文以鐵路鋪軌工程為例，運用 QC 方法［1］提高預應力混凝土軌枕硫磺錨固施工質量，為以后的類似工程提供經驗。

1 工程概況

新建九景衢鐵路設計時速 200 km/h，該鐵路江西段西起江西省九江市，東至贛浙兩省交界。某標段鋪架工程承接正線單線鋪軌約 27 km，正線雙線鋪軌 130 km 的施工任務。由于土建標段工程無法按節點完成，鋪軌工程相應延期，導致鋪軌工程面臨時間緊、任務重等問題。在鋪軌工程中軌枕硫磺錨固數量巨大，軌枕的硫磺錨固劑配合比可由規范中查得［2］，使得硫磺配制質量能夠有較好的保證，但硫磺配制質量只能保證道釘抗拔力符合規范要求，施工中螺旋道釘與承軌槽相對位置的控制存在較高的不合格率。

2 選題背景

有砟軌道線路預應力混凝土枕承載上部鋼軌重量以及列車動載，并將荷載傳遞給道砟起著承上啟下作用，混凝土枕道釘錨固質量也影響著軌道線路動態和靜態平順性。

經統計需本標段鋪設預應力混凝土枕約 26.2 萬根，雖然軌枕硫磺錨固和軌排組裝鋪設工藝成熟，但項目鋪軌線路長、軌枕數量大、工期緊、一次性錨固合格率較難保證，使得施工控制難度大。且本標段為使線路交驗時減少整改，確保一次性驗收通過，錨固質量和錨固效率必須能夠得到保證。

針對預應力混凝土軌枕硫磺錨固合格率較低這項施工難題，項目部設立“提高軌枕硫磺錨固施工合格率”課題并成立 QC 攻關小組，小組成員由公司工程部、項目技術骨干、安質部、現場帶班等相關成員組成。小組各成員專業水平高、知識面廣、工作經驗豐富。

3 現狀分析

本 QC 小組根據 TB 10413-2003《鐵路軌道工程施工質量驗收標準》［2］、及 TZ 201-2008《客貨共線鐵路軌道工程技術指南》［3］標準及檢查方法對現場施工調查，并對之前已經出現質量問題深入分析。小組在軌排生產線硫磺錨固區現場隨機抽查 800 根軌枕，使用尺量和肉眼觀察，發現合格的有 705 根，不合格有 95 根，對問題進行匯總做出調查表并繪制出排列圖，如表1、圖1 所示。

由圖1 可以直觀看出螺旋道釘錨固深度不合格、螺旋道釘偏離預留孔中心不合格累計頻率高達到 81.9 %，嚴重影響了預應力混凝土枕錨固一次施工合格率。所以，螺旋道釘錨固深度和螺旋道釘偏離預留孔中心應作為改進螺旋道釘錨固的主要對象。

表1 預應力混凝土枕錨固質量問題統計表

圖1 預應力混凝土枕錨固質量問題排列圖

4 目標確定

經過小組全體成員認真分析和測算將目標值確定為：預應力混凝土枕錨固一次施工合格率從 88.3 % 提高到 97 %。

1）調查結論。小組隨機抽樣調查得出結論：預應力混凝土枕錨固一次施工合格率為 88.3 %。不合格率為11.7 %，其中螺旋道釘錨固深度不合格、螺旋道釘偏離預留孔中心不合格率占 9.6 %。

2）目標值計算。小組經過討論只要把主要問題解決預應力混凝土枕錨固一次施工合格率就能達到（800-94+77）/800×100 %=97.9 %，主要兩個問題解決了，按照預應力混凝土枕錨固工藝關系第 3 個問題“螺旋道釘與承軌槽不垂”不合格率就能降低，所以將預應力混凝土枕錨固一次施工合格率從 88.3 % 提高到 97 % 可行。

3）團隊能力。小組成員具有豐富的現場施工經驗，具有良好的團隊精神和攻關能力。施工隊有很高的配合度。

通過以上可行性分析，QC 小組成員一致認為此目標能夠實現。

5 原因分析

QC 小組針對排列圖（見圖1）得出影響混凝土枕錨固質量的關鍵因素即“螺旋道釘錨固深度不合格、螺旋道釘偏離預留孔中心不合格”。通過召開會議，會上小組成員圍繞“如何提高混凝土枕錨固施工質量”為主題暢所欲言激蕩每個成員的腦力。分析并總結主要由人、料、機、工具 4 個方面的影響。繪制了影響混凝土枕錨固質量因素關聯圖，如圖2 所示。

圖2 預應力混凝土枕錨固質量問題關聯圖

根據關聯圖總結出的結果導致混凝土枕錨固不合格的 7 個末端因素。

1）螺旋道釘中間凸臺尺寸過大或過小；

2）承軌臺與反錨架間隙過大；

3）反錨架與混凝土枕承軌槽錯開；

4）混凝土枕預留孔洞與承軌槽面不垂直；

5）反錨架預留孔尺寸不合格；

6）反錨架架子與孔洞變形；

7）反錨架與混凝土枕中心孔不在同一位置。

6 確定要因

針對以上 7 條末端因素，小組召開會議并布置任務，分別進行梳理確認 7 個問題因素哪幾個是問題關鍵所在，根據每個因素特點逐個制定：確認影響因素內容、確認依據及標準、確認方法。如表2 所示。

經過現場檢查以及小組間討論確認得出以下幾個為要因。

1）螺旋道釘中間凸臺直徑過大或過小。使用反錨架工藝施工螺旋道釘中間凸臺直徑過大或過小能直接導致道釘下部能夠錨固深度，過深則上部螺紋無法高出螺帽或者高出過多。所以是問題關鍵所在，為要因。

2）承軌臺與反錨架間隙過大。承軌臺與反錨架直接幾何尺寸無法契合，間隙過大使道釘下部能夠錨固深度不足，所以也是要因。

3）反錨架與混凝土枕承軌槽錯開。承軌臺與反錨架直接幾何尺寸無法契合，使道釘偏離預留孔中心＞ 2 mm 無法達到驗收標準，應列入要因。

4）混凝土枕預留孔不垂直。預應力混凝土軌枕預留孔不垂直直接影響道釘與承軌槽面不垂直，偏斜＞2°將無法達到驗收標準，應列入要因。

其他因素如反錨架預留孔尺寸不合格等不是要因，在此不再贅述。

7 制定對策

QC 小組針對以上 4 個要因，召開會議集思廣益。每個要因分別制定兩個對策方案進行優選，從“效率、可操作性、經濟性”三方面進行綜合評分，評分高者選定為實施方案。如表3 所示。

8 實施對策

通過對策方案選擇表（見表3）綜合評分的高低，每個要因各優選出一個對策進行實施。

1）實施對策一。由人工挑揀將中間凸臺直徑過大或過小的螺旋道釘剔除，使用正錨法錨固混凝土枕。

表2 要因確認計劃表

表3 對策方案選擇表

2）實施對策二。工人利用反錨架挑揀螺旋道釘，將中間圓臺直徑較小的統一放于編織袋中。翻枕錨固前清理反錨架與軌枕承軌槽表面雜質。對施工作業隊長進行交底，要求清理承軌臺與反錨架間隙過大的反錨架表面雜質，使其表面平整。

3）實施對策三。翻枕之后逐個檢查反錨架與混凝土枕承槽是否錯開，將錯開的矯正。小組成員對施工作業隊長進行交底：在翻枕之后需檢查反錨架是否和混凝土枕承軌槽面錯開，并及時調整。

4）實施對策四。讓供貨單位加強自檢，預留孔不垂直的混凝土枕不發貨。提醒供貨商提早發現不合格混凝土枕，加強出廠檢驗，以免帶來不必要的經濟損失。

9 實施效果檢查

經過小組成員的努力，分析原因，制定對策并實施后，小組再次隨機抽查 800 根混凝土枕質量，檢查是否達到預期效果，根據抽查結果制作統計表和繪制餅狀圖。如表4、圖3 所示。

表4 混凝土枕施工質量問題統計表

圖3 實施對策效果餅狀圖

1）從表4 可以看出在抽檢的 800 根中預應力混凝土硫磺錨固有質量問題的只有 17 根，根據表4 繪制的圖3 實施對策效果餅狀圖可以容易看到硫磺錨固合格率已達到 97.8 %。

2）本次 QC 活動使混凝土枕施工質量提高了9.5 %，帶來直接經濟效益數萬元。

3）小組成員繼續跟蹤實施對策后的效果，并制定了《預應力混凝土枕錨固流水作業指導書》。頒布指導書并對施工隊等進行交底，加強現場錨固情況的監控，有問題及時匯報，及時解決。

4）經過 QC 小組全體成員的共同努力，預應力混凝土錨固質量得到提升，確保了施工質量，避免了返工導致延誤工程進度可能。有砟軌道的質量也得到了業主、路局工務段一致認可。

10 結 語

QC 小組在此次活動中取得了令人滿意的成績，“獲福建省工程質協一等獎，中施企協二等獎”。通過成立質量控制小組，提高了混凝土枕硫磺錨固的施工質量。提高了人員的質量觀念、積極性、創造性，改進質量，降低了施工過程中不必要的返工。