翟　娜

(四川成渝高速公路股份有限公司，四川　成都　610041)

?

首件檢驗制在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用分析

翟娜

(四川成渝高速公路股份有限公司，四川成都610041)

摘要：在對外貿(mào)易加工、軍工產(chǎn)品生產(chǎn)、飛機制造等標準化程度較高的生產(chǎn)行業(yè)中，“首件檢驗制”已得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的質(zhì)量控制效果。但“首件檢驗制”在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用還處于嘗試階段，尚未形成完整的技術(shù)體系。文章從理論上對高速公路建設(shè)中應(yīng)用“首件檢驗制”進行論證，對其相應(yīng)的技術(shù)體系和實施步驟進行探討，并結(jié)合實例分析了應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：首件檢驗制；質(zhì)量控制；高速公路；建設(shè)；應(yīng)用

0引言

隨著我國高速公路的跨越式發(fā)展，高速公路建設(shè)如火如荼，高速公路建設(shè)已進入精細化管理時代。傳統(tǒng)高速公路標準化管理，大多通過樣板工程、示范合同段的標準化建設(shè)，對整個高速公路項目起到以點帶面、以線帶面的示范作用。如何從工序?qū)用孀龅綐藴驶?、?guī)范化施工活動，通過預(yù)先控制工程質(zhì)量，防止質(zhì)量通病，消除實體工程質(zhì)量隱患，是高速公路建設(shè)的關(guān)鍵問題。

“首件檢驗制”是預(yù)先保證產(chǎn)品生產(chǎn)能力、控制產(chǎn)品生產(chǎn)過程的一種手段，是產(chǎn)品質(zhì)量控制的一種重要方法[1]。在飛機制造、軍工生產(chǎn)、汽車及精密儀器等標準化程度較高的生產(chǎn)行業(yè)中，“首件檢驗制”已得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的質(zhì)量控制效果。而高速公路建設(shè)行業(yè)中，雖然目前許多專家已意識到“首件檢驗制”在控制質(zhì)量方面的重要作用，但“首件檢驗制”在高速公路建設(shè)中的應(yīng)用還處于嘗試階段：缺乏足夠的理論依據(jù)；尚未形成完整的技術(shù)體系。針對這些問題，本文從理論上對高速公路建設(shè)中應(yīng)用“首件檢驗制”進行論證，并對其相應(yīng)的實施步驟和技術(shù)體系進行探討，最后結(jié)合實例對應(yīng)用效果進行分析。

1“首件檢驗制”介紹

首件：產(chǎn)品首次進行生產(chǎn)或者生產(chǎn)過程發(fā)生較大改變(如人員變動、材料變化、設(shè)備調(diào)整等)后加工的第一或前幾件產(chǎn)品[2]。

首件檢驗制：對“首件”產(chǎn)品進行嚴格的質(zhì)量檢驗，并根據(jù)通過質(zhì)量檢驗的“首件”產(chǎn)品生產(chǎn)過程，確定生產(chǎn)標準，在后續(xù)產(chǎn)品生產(chǎn)中嚴格參照執(zhí)行。

首件檢驗制目的：首件檢驗制主要是通過對“首件”產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗和生產(chǎn)過程推廣，對產(chǎn)品工序質(zhì)量進行控制，達到對后續(xù)產(chǎn)品質(zhì)量進行預(yù)先控制的目的。它是防止產(chǎn)品出現(xiàn)成批超差、返修、報廢的重要方法之一[1]。

首件檢驗的時機：

(1)產(chǎn)品首次進行生產(chǎn)；

(2)生產(chǎn)過程中設(shè)備、材料、工藝、技術(shù)工人和設(shè)計等有較大變化；

(3)停產(chǎn)后恢復(fù)生產(chǎn)。

在上述首件檢驗時機的生產(chǎn)工作，都要嚴格進行首件檢驗。

2理論基礎(chǔ)

構(gòu)成制造過程的基本單元是工序，因而，工序質(zhì)量是質(zhì)量管理中實行質(zhì)量控制的主要對象，也是企業(yè)現(xiàn)場質(zhì)量保證體系的關(guān)鍵[3]。理論上來說，“首件檢驗制”正是通過工序能力、工序控制方法控制工程質(zhì)量。

2.1工序能力

工序能力是工序在質(zhì)量上可能達到的最高水平，雖然它與現(xiàn)場實際的能力有差別，但仍具有指導(dǎo)生產(chǎn)和控制質(zhì)量的重要作用[2]。

工序能力主要受到設(shè)備精度、材料性能、操作者的技術(shù)水平、工藝方法的特點以及環(huán)境變化等五個方面的影響。每一方面由于所存在的偶然性因素都可能使質(zhì)量特性發(fā)生變異或波動，并形成自己的頻率分布在偶然性因素的影響下，這些頻率分布，通常都具有正態(tài)分布或近似正態(tài)分布的特性，設(shè)其標準差為正態(tài)分布，各為σ1、σ2、σ3、σ4和σ5。

(1)

設(shè)正態(tài)分布的平均值為μ，標準差為σ，這個關(guān)系可用圖1表式：

圖1　工序能力質(zhì)量特性分布曲線圖

由圖及正態(tài)分布的性質(zhì)可知，質(zhì)量特性值x落在μ±3σ范圍內(nèi)的概率為99.73%，故6σ?guī)缀醢速|(zhì)量特性值整個變異范圍[4]。這正代表了該工序能夠達到的質(zhì)量水平。因此，有充分的理由定義6σ為工序的質(zhì)量能力。6σ值越大，工序能力越低；反之，6σ越小，工序能力越高。

2.2工序控制

工序控制是生產(chǎn)過程狀態(tài)的控制，一般的生產(chǎn)過程狀態(tài)指工序加工中的設(shè)備、材料、工藝、操作、環(huán)境等五大因素所表現(xiàn)的情況和符合生產(chǎn)要求的程度[3]。

當(dāng)生產(chǎn)過程只有偶然性原因系統(tǒng)起作用時，就稱生產(chǎn)過程進入了統(tǒng)計控制狀態(tài)，也就是穩(wěn)定的生產(chǎn)狀態(tài)，生產(chǎn)實踐證明，生產(chǎn)過程處于統(tǒng)計控制狀態(tài)下加工出來的產(chǎn)品，其質(zhì)量特性在很多情況下是服從正態(tài)分布規(guī)律的?？偟膩碚f，表征正態(tài)分布的特點主要有兩個參數(shù)，一個是平均數(shù)μ，一個是平均差σ。根據(jù)正態(tài)分布的頻率函數(shù)[4]

(2)

可知，只要σ和μ保持一定，則正態(tài)分布頻率曲線的形狀和位置也就完全確定。也就是說，只要σ和μ一定，對全部產(chǎn)品的質(zhì)量變異范圍是有充分的認識和把握的。因此，通過保持生產(chǎn)過程的穩(wěn)定，就能保證整批產(chǎn)品的質(zhì)量水平。

3高速公路建設(shè)中首件檢驗制的實施步驟和技術(shù)體系分析

高速公路建設(shè)中，一般以分項工程為單位實施首件檢驗制，高速公路建設(shè)中的“首件檢驗制”稱為“首件工程檢驗制”更為直觀。對于每個首次施工的分項工程，通過方案報批—實施—評價認可—推廣四個步驟確定生產(chǎn)標準，確保后續(xù)批量工程質(zhì)量，預(yù)防和糾正質(zhì)量隱患，防止大規(guī)模質(zhì)量通病的產(chǎn)生。

高速公路建設(shè)首件檢驗制的實施步驟如圖2所示：

本節(jié)根據(jù)工序控制理論，對高速公路建設(shè)首件檢驗制實施步驟的技術(shù)支撐進行分析。

3.1方案報批

選定重要的分項工程實施首件檢驗制，對首次施工的分項工程擬定施工組織方案。方案必須在取得業(yè)主認可、監(jiān)理書面批準后方可實施。

首件工程方案中內(nèi)容一般包括：

圖2　高速公路首件檢驗制的實施步驟圖

(1)設(shè)備：施工機具檢驗合格單，首件工程所采用的施工機具與大規(guī)模施工所用施工機具相同；

(2)材料：材料檢驗合格單首件工程所采用的材料與大規(guī)模施工所用材料相同；

(3)操作：特種作業(yè)證書，每一道工序的作業(yè)指導(dǎo)書；

(4)工藝：每道工序的施工工藝方案；

(5)環(huán)境：根據(jù)環(huán)境的不同，施工參數(shù)控制不同。

高速公路首件檢驗制通過首件工程方案報批保證工序能力，假定上訴方案中各變異因素標準差為正態(tài)分布，設(shè)為σ1、σ2、σ3、σ4和σ5。它們與首件工程質(zhì)量頻率分布σ的關(guān)系如下頁圖3所示：

由公式(1)、圖1及圖3，高速公路首件工程檢驗制通過首件工程方案報批，預(yù)先控制σ1、σ2、σ3、σ4和σ5使σ最小，以達到現(xiàn)有條件下的工序能力最大，質(zhì)量特性值變異范圍最小。

圖3　各變異因素對首件工程質(zhì)量特性的影響示意圖

同時，通過方案報批還可以溝通設(shè)計、工藝和檢驗的情況和信息，使這些環(huán)節(jié)的部門具有相互了解和分析問題的共同語言或基礎(chǔ)，更好地協(xié)調(diào)和配合。

3.2實施

在首件工程實施操作過程中，一方面要嚴格按照報批的方案進行施工，詳細記錄操作程序和有關(guān)數(shù)據(jù)，另一方面針對出現(xiàn)的各種問題，及時修正完善作業(yè)指導(dǎo)書和施工工藝方案。監(jiān)理對操作全過程進行旁站和督查，業(yè)主及設(shè)計代表及時參與到各種問題的解決中，使質(zhì)量平均數(shù)μ不斷向優(yōu)良趨勢發(fā)展。

假定通過方案報批，工序能力已達最大，平均差σ保持穩(wěn)定，μ有趨勢的變化，如圖4所示：

圖4　σ保持穩(wěn)定，μ變大時質(zhì)量特性變化示意圖

由圖，實施過程中通過不斷修正施工工藝、技術(shù)參數(shù)及質(zhì)量控制措施等，可使工程質(zhì)量得到不斷提高。為保證后續(xù)工程質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)。

3.3評價認可

在首件工程完成過程中，施工單位應(yīng)對已完成項目的施工工藝進行總結(jié)，并對質(zhì)量進行自評。對自評合格的首件工程，由監(jiān)理組織綜合質(zhì)量評價，評價等級為優(yōu)良、合格和不合格三種。優(yōu)良工程進行推廣，合格工程予以接受，不合格工程責(zé)令整改并從新選定首件工程。

在這個過程中，如圖5所示，假設(shè)平均差σ保持不變：

(1)y≥y2時，進行推廣，保持平均數(shù)μ2穩(wěn)定，保證產(chǎn)品質(zhì)量的特性值y都位于優(yōu)良和合格范圍。

(2)y2≥y≥y1時，對合格工程予以接受，在整改完善使平均數(shù)μ增大并保持穩(wěn)定后，進行后續(xù)施工；

(3)y≤y1時，責(zé)令返工，總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，增大平均數(shù)μ；并重新選定首件工程，在方案報批時進一步減小平均差σ后，開始施工。

圖5　μ不同時，質(zhì)量特性范圍變化示意圖

3.4推廣

首件工程評定為優(yōu)良后，對其施工組織方案及質(zhì)量控制措施進行推廣。后續(xù)工程必須嚴格按照首件工程所形成標準施工過程實施。

從工序控制角度看，推廣過程中σ和μ保持穩(wěn)定。由公式(2)，只要σ和μ保持一定，則正態(tài)分布頻率曲線的形狀和位置也就完全確定。也就是說，只要σ和μ一定，對全部分項工程的質(zhì)量變異范圍是有充分的認識和把握的。因此，在推廣過程中，通過保持生產(chǎn)過程的穩(wěn)定，使平均數(shù)μ、平均差σ兩個參數(shù)盡量保持不變，從而保證整批工程的質(zhì)量水平。

4案例分析

4.1背景介紹

成都-自貢-瀘州-赤水(川黔界)高速公路成都至眉山(仁壽)段(簡稱“成仁高速公路”)，起于成都錦江區(qū)，止于仁壽縣與威遠縣交界的紙廠溝。項目全長106.613km，于2009年10月開工，2012年9月10日建成通車。成仁高速公路在建設(shè)之初就明確了標準化精細化施工要求，對于具體的現(xiàn)場實測質(zhì)量指標，如高架橋混凝土外觀質(zhì)量要求、路面各結(jié)構(gòu)層壓實度要求等關(guān)鍵指標，公司在補充技術(shù)規(guī)范中，都提出了比部頒標準更高的要求。首件檢驗制，作為一種重要的精細化管理手段，在全路段推行取得了良好的應(yīng)用效果。

4.2應(yīng)用分析

成仁高速公路以10余公里的高架橋為起點，高架橋與成仁快速路共用一個通道，平面共線、縱面分離。因此對高架橋的施工質(zhì)量，特別是高架橋的混凝土外觀質(zhì)量要求很高。因此下面以成仁路高架橋橋墩施工為例，分析施工過程中首件檢驗制的應(yīng)用。

4.2.1方案報批

首件工程施工方案，必須報批監(jiān)理，得到書面批準后方可實施。高架橋墩柱施工工藝圖[8]如下：

圖6　墩柱施工工藝框圖

作為重點首件工程，在方案報批過程中，針對項目外觀質(zhì)量要求高的特點，業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計和施工單位通過反復(fù)論證研究，除常規(guī)施工組織方案外，重點針對模板工程提出如下方案：

(1)為確保模板剛度，防止模板變形，模板采用厚度6mm以上的鋼板制作。

(2)為減少混凝土表面接縫數(shù)量，墩身模板采用大塊定型鋼模，主要節(jié)段高度4.5m，并進行精加工銑邊處理使拼縫控制在0.5mm內(nèi)。

(3)為解決傳統(tǒng)施工拉桿加固處漏漿、麻面問題，施工中取消拉桿加固，采用模版背肋槽鋼或桁架圍箍加固工藝[7]。

(4)為進一步控制接縫寬度和安裝精度，模板采用公母榫拼合，圓孔螺栓連接[7]。

(5)加強對模板的去污、除銹、防銹等維修保養(yǎng)，使用經(jīng)實踐證明效果良好的混凝土專用脫模劑。

同時，要求首件橋墩采用1∶1足尺配筋試件(墩高采用兩節(jié)模板高度)，進行場外工藝試驗。由此，從方案報批的角度保證了首件工程的施工質(zhì)量滿足規(guī)范、設(shè)計和業(yè)主的要求。

4.2.2實施

在墩柱首件工程實施過程中，嚴格按照報批方案執(zhí)行生產(chǎn)，通過嚴格的質(zhì)量檢驗，發(fā)現(xiàn)方案報批階段沒解決的問題，從而使施工組織方案得到進一步優(yōu)化。實施過程中改進的施工工藝很多，舉例來說：

(1)針對施工中混凝土振搗過程中，易產(chǎn)生的離析和云狀圖案，對混凝土澆筑工藝進行進一步明確：混凝土應(yīng)分層連續(xù)澆注，用滑槽、串筒送至灌注部位，振動棒移動間距不應(yīng)超過振動器作用半徑的1.5倍；與側(cè)模應(yīng)保持5～10cm的距離；插入下層混凝土5～10cm；每一處振動完畢后邊振動邊徐徐提出振動棒；避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其他預(yù)埋件[8]。

(2)針對修鑿接頭混凝土產(chǎn)生的高差問題，總結(jié)出橋墩模板頂必須高出設(shè)計標高至少5cm，橋墩混凝土頂面要高出設(shè)計標高1～2cm的施工要求。

(3)針對澆筑過程中摸板接縫的漏漿問題，提出：模板拼接好后，模板間接縫使用雙面膠進行嵌縫，并在模板底部用高標號水泥砂漿進行密封，待砂漿達到一定強度后進行混凝土澆筑[6]。

(4)針對分次澆筑對上次澆筑成品的污染問題，提出：每次新澆筑混凝土之前，采用塑料薄膜對已澆筑的結(jié)構(gòu)物下部混凝土進行包裹封閉，達到既保濕養(yǎng)生又防止污染的目的[7]。

實施過程中，通過不斷優(yōu)化施工方案，使首件工程工序質(zhì)量得到不斷提高，生產(chǎn)標準得以基本確定，最終生產(chǎn)出自評優(yōu)良的首件工程。

4.2.3評價和認可

對自評優(yōu)良的首件高架橋橋墩工程，召開專家論證會，對施工質(zhì)量、施工方案、施工工藝等進行全面評估，將評價認可達到優(yōu)良的首件工程生產(chǎn)過程確定下來，以印發(fā)《精細化施工管理手冊》的形式，在正式施工中嚴格遵照執(zhí)行。

4.2.4推廣

將優(yōu)良的首件工程確定的標準施工過程進行推廣。本項目來說推廣過程中要重點關(guān)注以下問題：

(1)嚴格模板工程。嚴格按照首件工程確定的模板標準，在模板進場施工前進行檢驗準入制。同時，施工前加強對模板的清潔養(yǎng)護，模板試拼，模板漆涂刷效果檢查等工作。

(2)嚴格進場材料報驗制，保證材料與首件工程標準一致。

(3)嚴格技術(shù)交底制度。

(4)嚴格按照《精細化施工手冊》中的施工工藝進行操作。

(5)隨季節(jié)環(huán)境變化，及時調(diào)整混凝土塌落度、混凝土養(yǎng)護工藝等。

總之，實際生產(chǎn)中通過保持生產(chǎn)過程的穩(wěn)定，使后續(xù)整批工程的質(zhì)量水平得到保證。

4.3應(yīng)用效果分析

成仁高速公路推行首件工程認可制效果良好，高架橋墩柱等結(jié)構(gòu)物混凝土外觀實測水平高于公路工程標準技術(shù)規(guī)范(詳見表1)。建成通車的成仁高速公路得到業(yè)內(nèi)專家及社會的一致認可，獲得了四川省天府杯金獎，取得了很好的社會和經(jīng)濟效益。

表1　成仁高速公路高架橋橋梁結(jié)構(gòu)

5結(jié)語

高速公路標準化施工建設(shè)，是近年來高速公路質(zhì)量控制重點。在高速公路建設(shè)中推行“首件檢驗制”，可將高速公路中各個重要的分項工程實現(xiàn)工序管理，防止出現(xiàn)成批返工或不合格等質(zhì)量問題，對預(yù)防高速公路質(zhì)量通病、重大質(zhì)量隱患有重要意義。

本文分析了“首件檢驗制”應(yīng)用于高速公路建設(shè)的理論依據(jù)，探討了“首件檢驗制”在高速公路建設(shè)中應(yīng)用的技術(shù)體系和實施步驟，并結(jié)合實例分析了應(yīng)用效果?？梢耘卸ǎ笆准z驗制”適用于高速公路精細化、標準化管理，應(yīng)該大力推廣應(yīng)用。

參考文獻

[1]李新光.淺談軍工產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的首件檢驗[J].航空標準化與質(zhì)量，2003(2)：37-38.

[2]深圳華普通用有限公司.首件檢驗[EB/OL].http：∥baike.baidu.com/view/3587420.html？fromTaglist.2014-11-28.

[3]于濤.工序質(zhì)量控制理論與應(yīng)用[M].北京：經(jīng)濟管理出版社，2012.12.

[4]劉光庭，劉光第.質(zhì)量管理學(xué)[M].上海：上海市黃浦區(qū)教育信息中心，1995.01.

[5]張正強.成仁高速公路高架橋混凝土質(zhì)量通病治理措施簡介[Z].2009.

[6]四川成渝高速公路股份有限公司成仁分公司.成仁高速公路標準化施工總結(jié)[Z].四川：2012.

[7]四川成渝高速公路股份有限公司成仁分公司.成仁路CR1合同段精細化施工管理手冊[R].四川：四川成渝高速公路有限公司成仁分公司，2009.

Analysis on the Application of First-article Inspection System in Expressway Construction

ZHAI Na

(Sichuan Chengyu Expressway Co.，Ltd.，Chengdu，Sichuan，610041)

Abstract：In foreign trade processing，military produce manufacturing，aircraft manufacturing and other production industries with high degree of standardization，“first-article inspection system”has been widely used，and it has achieved good quality control effect.But the application of“first-article inspection”system in expressway construction is still in the trial stage，which has not yet formed a complete technical system.This article theoretically demonstrated the application of“first-article inspection system”in expressway construction，discussed its corresponding technical system and implementation steps，and analyzed the application effect combined with the practical examples.

Keywords：First-article inspection system；Quality control；Expressway；Construction；Application

收稿日期：2015-12-09

文章編號：1673-4874(2016)01-0099-06

中圖分類號：U412.36+6

文獻標識碼：A

DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2016.01.022

作者簡介

翟娜(1983—)，工程師，工學(xué)碩士。主要從事高速公路管理工作。