提高沥青混凝土道面合格率

潘亚书傅欣

中国水利水电第九工程局有限公司贵州贵阳550081

摘要：利比里亚是“一带一路”上的重要国家之一，由水电九局国际公司承建的利比里亚罗伯茨国际机场跑道升级项目是该国机场航运发展的重要项目，也正是助推“一带一路”建设的需要。我小组围绕该项目作业中提高沥青混凝土道面合格率这一难题开展QC小组活动，旨在为“一带一路”建设发挥螺丝钉作用，又为宣传中国建设企业品牌尽力。

关键词：QC；沥青混凝土；跑道道面；泛油；鱼刺图

1工程概况

利比里亚罗伯茨国际机场跑道升级改造项目位于利比里亚首都蒙罗维亚东侧40km的哈贝尔镇境内，是利比里亚近年来最大的建设工程项目，也是利比里亚境内最繁忙的军民两用航空设施，更是利比里亚连接欧美、通向全球的重要枢纽。机场跑道因年久失修，道面破损严重，严重威胁飞机作业安全，需要进行升级改造。主要工程类别有跑道道面和道肩、滑行道、掉头坪、助航灯光系统、排水系统工程、工程土方工程等。其中跑道道面和道肩、滑行道、掉头坪为沥青混凝土工程，沥青混凝土工程量约3.4万m3，施工作业面约212万㎡，沥青混凝土工程如图1所示。

图1沥青混凝土工程平面简图

2选题背景

在利用沥青混凝土进行机场道面进行升级改造的过程中，沥青混凝土施工完成后出现了跑道道面泛油现象，这对工程质量、工程履约和企业品牌形象造成了一定不良影响。为了有效控制跑道道面泛油现象，提高沥青混凝土施工质量，改善沥青混凝土跑道使用性能，保证工程质量，延长机场跑道使用寿命，利比里亚罗伯茨国际机场项目部决定成立QC小组，研究控制沥青道面泛油问题，确保跑道道面和道肩、滑行道、调头坪等沥青混凝土工程满足质量要求。

3现状调查与分析

3.1道面现状调查

小组针对沥青混凝土面层10月11号~20号的面层质量情况进行调查，共调查了10000㎡沥青混凝土道路面层，发现有1000㎡路面不合格，对这些问题进行统计，得到下列表格：

图2现状分析分层排列图

由图2可以看出，“沥青路面泛油”是A类因素，是造成沥青路面不合格的主要因素，占不合格总体的85%。因此，只要解决沥青路面泛油，就能大大提高沥青混凝土路面面层的合格率。

4小组活动目标设定

若解决沥青路面泛油的95%，就能有效控制沥青混凝土道路面层合格率，即道面合格率提高到90%+（1-90%）*85%*95%=98%，因此，我们将目标设定为将沥青混凝土道路面层合格率由90%提高到98%。如图3所示。

图4沥青道面泛油原因分析鱼刺图

6要因确认

6.1人的因素

6.1.1责任心不强

根据公司质量管理有关规定，公司与项目部、项目部与关键岗位人员均签订了《质量管理目标责任书》，目标责任书齐全、覆盖全面，因此，“责任心不强”不是主要原因。

图5质量管理目标责任书

6.1.2未进行技术交底

经现场调查，项目部认真落实技术交底工作，将质量控制落实到人头，并按规定与劳务分包商的签订技术交底文件。技术交底书齐全，因此“未进行技术交底”不是主要原因。

6.3料的因素

6.3.1油石比过大

按不同油石比生产沥青混凝土并在面积为200㎡的试验段进行试验，绘制实验结果的折线图。对实验结果进行分析，发现随着油石比的增大，泛油率变大。因此“油石比过大”是主要原因。

图5空隙率与泛油率关系图（油石比为4.5%）

6.4法的因素

6.4.1压实遍数过多

现场调查2017年12月两段路面压实遍数及路面泛油情况，对调查结果进行分析比较。得出结果见下表：

由表中看出，不同压实遍数对泛油率无明显影响，因此，“压实遍数过多”不是主要原因。6.6明确要因

经过对8条末端因素进行逐条分析，最终，找出影响混凝土路面泛油的主要因素为“油石比过大”。

7制定对策

针对要因，QC小组按照5W+1H的原则，制定了相应的应对措施，如表6所示。

8对策实施

8.1计算最佳油石比

沥青混合料设计主要是混合料的集料级配和最佳油石比的确定。一般集料级配相对固定，油石比成为影响空隙率、沥青饱和度等马歇尔技术指标的唯一因素。因此，在混合料设计中能否准确定出最佳油石比将对混合料的性能产生很大影响。

确定最佳油石比的经验公式：

沥青混合料设计国内外普遍采用体积设计法或体积分析法，可采用体积分析法确定混合料的最佳油石比，并对与油石比有关的几个问题提出粗浅的看法。经过多年的试验研究，沥青混合料的最佳油石比可采用如下公式计算，计算如下：

8.2正交试验确定油石比的变异性

计算出了最佳油石比还不够，由于油石比有变异性，因此，QC小组成员决定通过正交试验设计法来控制油石比的变异性。

（1）实验目的：降低沥青道路面层的不合格率。

（2）考核指标：泛油率＜0.5%。

（3）挑因素，选位级，确定因素位级表：

经小组成员讨论，减小油石比变异性，需从沥青混合料入手。通过分析矛盾，在集思广益的基础上，决定本实验需考察沥青用量，0.075mm颗粒含量，拌合时间，拌合温度四种因素。

因素A：沥青用量。第一位级A150kg/m3，第二位级A245kg/m3，第三位级A340kg/m3。

因素B：0.075mm颗粒含量。第一位级B130kg/m3，第二位级B220kg/m3，第三位级B310kg/m3。

因素C：拌合时间。第一位级C12小时，第二位级C21小时，第三位级C330分钟。

因素D：拌合温度。第一位级D150度，第二位级D245度，第三位级D340度。

对以上四个因素，三个位级进行交叉试验，得到下列正交表：

上表中共进行了9次试验，对实验结果进行分析，算出各项因素的极差R。发现因素A-沥青用量的极差最大，因此，沥青用量对实验结果的影响最大。

分析因素A中，发现AI>AII>AIII，即因素A在位级1，泛油率最高，在位级2次之，在位级3时泛油率最低。即沥青用量40kg/m3时道路面层泛油率低于沥青用量在45kg/m3时，45kg/m3低于50kg/m3。

由正交试验分析结果得知，将沥青用料控制在40kg/m3为最优。将这一措施写在作业指导书里，用于巩固使用。

9效果检查

9.1与目标值比较

根据现场试验结果，当油石比为4.4%，沥青泛油情况得到了有效的控制。为进一步验证效果，小组成员连续对机场道面现场施工情况进行了实时监测。

图6活动目标柱状图

9.2症结消除情况

根据上表调查结果，统计沥青泛油不合格的情况，得到下表：

图7对比排列图

根据图表可知：原A类因素“沥青路面泛油”变为次要因素，证明活动有效。

9.3经济效益

按照活动前与活动后沥青道路面层合格率对比计算，将减少（0.99-0.9）×1000=900m2，每平方米不合格沥青混凝土处理需要花费50美元，因此，共产生经济效益50×900=45000美元。

图8业主和中国驻利使馆表扬信

10巩固措施

1、总结沥青混凝土道路施工合格率的施工经验，形成作业指导书，发放到每个领工员及技术人员手上。

2、继续探索研究，抓住主要人员，不要放松，灌输施工合格的理念，进行后续混凝土浇筑的施工工作。

3、编制相关的施工技术交底和责任奖惩制度，形成有效的监督管理制度，使其成为标准，成为习惯，应用到后续混凝土浇筑施工过程中。

图11QC工作小组作业指导书

11总结及下一步打算

11.1活动总结

通过本次QC小组活动，管理人员和工人队伍得到极大的提高和锻炼，将公司质量方针完整的使用到工程实例中，弘扬了公司质量安全精神；增强了凝聚力和团队意识，形成了公司对同类型结构体系施工工艺的标准化管理措施；在活动中，大家积极参与，开动脑筋，形成了肯思考、能思考、肯钻研、能坚持的良好工作习惯和工作氛围。小组成员通过活动，减少了泛油率，大大提高了沥青混凝土道路面层合格率，增强了小组成员使用QC工具分析问题、解决问题的信心，提高了质量意识，增强了团队精神和个人能力。

图12QC小组综合素质提升情况雷达图

11.2下一步打算

我们项目机场跑道路面的施工还没有结束，今后，我们将继续运用QC方法，发扬求实、增效、降耗的工作作风，运用先进的科学方法，在现场施工中，广泛深入开展QC活动，全面落实质量管理。

下一步工作中，我们计划对效果检查中出现的路面裂缝问题展开现场调查，进一步开展QC活动，全面落实质量管理，力争在“一带一路”的建设中将我们“中国品牌”的质量做到最好。