淺談控制圖在工程項目中的應用

郭清

摘要：統計質量技術誕生于20世紀20年代。本文采用質量控制的統計分析方法中控制圖的方法使自拌混凝土質量處于受控狀態。這樣不僅可以整體了解混凝土質量狀況，而且可以解釋施工中出現的異常現象，從而采取措施加以控制。

【關鍵詞】質量數據的特性；控制圖的繪制；控制圖界限修正

對于工程建設過程中，凡需要對工程質量進行控制管理的地方，都可用控制圖加以管控。本文運用控制圖來解決現在大部分工程項目自拌混凝土強度不穩定的問題。可以用這個作為實例來延伸出工程測量、實體長度、焊接質量等質量控制。針對質量管理問題，通過個人工程實踐中，翻閱資料文獻，總結出技術要點和實際操作步驟，為從事工程質量的管理工作者提供些參考。

1.質量控制的統計分析方法簡介

1.1質量數據特性

對于每一個項目，在項目質量形成的過程中，各影響因素的程度和方向是不同的，并且不斷變化。許多因素相互交織，各種因素引起的差異大多相互作用，相互作用的結果導致終的質量是隨機的。對于在正常條件下的建設的工程，質量狀況合格的工程數目要多些，具有品質的工程要求的要相對少，不合格工程就更少了，于是就形成了一個能反映質量數據規律性的分布，即以質量標準為中心的質量數據分布，可將它描繪一個“中間高、兩端低、左右對稱”的幾何圖形，一般服從正態分布。分部分項的工程質量的表現形式是有多種因素綜合作用的結果，質量數據也就具有了波動性。質量特性值的變化在質量標準允許范圍內變動稱為正常波動，是由偶然因素引起的；若是超越了質量標準允許范圍的變動則稱為異常波動，是由系統因素引起的。

1.2控制圖法

質量的控制的目的在于及時的發現有無系統因素的影響，以便及時采取糾正和預防施，使工程質量狀況處于受控狀態。工程中的質量問題，絕大多部分問題可以采用統計方法來解決。只有堅持加強應用統計技術，才能提高質量管理工作的水平。根據現有規范，目前常用的質量控制的方法有7種：調查法、分層法、因果分析圖法、排列圖法、直方圖法、控制圖法、相關性圖法。其中重點了解分析控制圖法中的均值-極差圖的工程中的運用。

控制圖法是在直角坐標系內畫有控制界限（采用三倍標準偏差法），描述生產過程中工程質量波動狀態的圖形，根據控制圖進行分析質量波動原因，判斷生產過程是否處于穩定狀態的方法。控制圖上有三條平行于橫軸的直線：中心線（CL）、上控制限（UCL）和下控制限（LCL），并有按時間順序抽取的樣本統計數值進行描點。UCL、CL、LCL稱為控制限，在我國根據正態分布相關理論，通常控制界限設定在±3倍標準差的位置。中心線是所控制的統計數值的平均值。若控制圖中的描點落在UCL與LCL之外或描點在UCL和LCL之間的排列不隨機，則表明過程異常，需要進行分析，查明原因。在采用三倍標準偏差法確定控制界限時，通常運用控制界限的計算公式和3σ控制限界參數表。

2.工程實例

本項目江蘇省高淳區至安徽省蕪湖市高速公路GW-6標起點樁號為K60+673.686，終點樁號為K63+923.686，全長3250m，全程高架。橋梁跨徑布置為11×（6×25）+3×（5×25）+（4×25）+3×（5×25）+5×（6×25）m，上部結構為采用裝配式預應力混凝土箱形連續梁，預制、吊裝施工，結構先簡支后連續。全橋共有25m預制箱梁1044榀，其中中跨中梁342榀，中跨梁332榀，邊跨中梁190榀，邊跨邊梁180榀。混凝土大約10萬方。混凝土質量在本項目中尤為重要，為了控制混凝土質量，在三月份隨機連續抽查了15天，每天6組C50試塊強度，共收集了90份水泥混凝土抗壓強度數據。（見表1）

根據施工日志和詢問相關生產人員，對上述情況進行具體分析，結果確認第8號樣本點出界是操作人員將用于低標號的混凝土用的外加劑加入高標號混凝土中進行攪拌。第14號樣本點出界由于水泥計量稱出現問題，實際多投入了水泥。第10、11兩點樣本點出界是由于檢測人員請假，現場工人未按操作規程制作試塊，導致試塊強度偏差較大。這四個數值都是由于系統因素導致超出界限，應該刪除這些數值，然后利用剩余的統計數值進行重新計算，再次修正其控制界限。

（3）修正后描點繪制均值控制圖和極差控制見圖3和圖4。

（4）通過比較初始控制界限與修正后的控制界限，可發現修正后的極差控制圖的中心線下移，而且界限變的狹窄。

2.5控制圖的運用與糾正

通過修正的控制圖投入使用后，在建設過程中需要不斷更新糾正，來保證控制質量的穩定，從而提高控制質量水平。通過本文工程實例可以清楚的知道，控制圖的控制界限就是利用前面的控制圖的數據重新進行計算得到的。加強連續的時間樣本的抽檢，持續的計算下去，可以清楚地看到控制圖在不斷的改進中。當控制圖符合目標期望值的時候就已經達到了比較好的控制效果，對于這比較好的控制效果，需加強定期巡查抽檢來判斷整體工程狀況。

2.6控制圖的報警作用

控制圖可以起到報警的作用，但發現數據超過界限值的時候，應該立即查出原因，采用相對應的措施，消除異值產出原因。當影響工程質量相關因素發生變化時，應重新抽取數據，重新計算，繪制新的控制圖。

參考文獻】

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