金曉明
中國(guó)港灣工程有限責(zé)任公司 北京 100027
六西格瑪在80年代誕生于美國(guó),通過(guò)5年的實(shí)踐應(yīng)用,在1988年贏得了極負(fù)盛名的Malcolm Baldrige國(guó)家質(zhì)量獎(jiǎng)。在1995年六西格瑪全面啟動(dòng)之后的三年時(shí)間里,為通用電氣公司節(jié)省了20億美元,使運(yùn)營(yíng)收入增加了11%,盈利增長(zhǎng)了13%,為公司省下了80億美元之巨的開(kāi)銷。近年來(lái),在國(guó)家“一帶一路”倡議下,許多建筑企業(yè)紛紛走出國(guó)門,與國(guó)際老牌建筑企業(yè)展開(kāi)競(jìng)爭(zhēng)與合作。為提高管理水平,縮小與國(guó)際知名建筑企業(yè)的差距,遂逐步引入六西格瑪管理方法。
六西格瑪是一套系統(tǒng)的、集成的改進(jìn)方法體系。西格瑪即希臘字母σ,在統(tǒng)計(jì)學(xué)上為“標(biāo)準(zhǔn)差”,可以評(píng)估產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程特性波動(dòng)。西格瑪水平是將過(guò)程中輸出的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、目標(biāo)值聯(lián)系起來(lái)比較,它通過(guò)系統(tǒng)地、集成地采用改進(jìn)流程,對(duì)現(xiàn)有流程進(jìn)行過(guò)程界定(define)、測(cè)量(measure)、分析(analyze)、改進(jìn)(improve)、控制(control)新的流程,消除過(guò)程缺陷或無(wú)價(jià)值作業(yè),從而提高質(zhì)量和服務(wù)、降低成本。
六西格瑪希望達(dá)到的目標(biāo)是:每一百萬(wàn)機(jī)會(huì)中只有3.4個(gè)錯(cuò)誤或缺陷。通過(guò)改善工作流程、縮短工作周期和減少缺陷三個(gè)領(lǐng)域,達(dá)到降低費(fèi)用、增加利潤(rùn)、提高顧客滿意度及企業(yè)聲譽(yù)。
建筑業(yè)作為傳統(tǒng)行業(yè),在經(jīng)歷了GB-T 50430-2007 《工程建設(shè)施工企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)范》、GB-T 19580-2012《卓越績(jī)效評(píng)價(jià)準(zhǔn)則》、全面質(zhì)量管理(TQM)和貫徹ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程后,早已具備了推行六西格瑪?shù)睦碚摶A(chǔ)和管理?xiàng)l件。在實(shí)施過(guò)程中可以將每個(gè)分項(xiàng)工程單獨(dú)分解成一個(gè)六西格瑪單元,并將該單元的所有施工工種、具體過(guò)程統(tǒng)一起來(lái)進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上對(duì)整體項(xiàng)目施工過(guò)程進(jìn)行流程分析[1]。
本文以海外某港口項(xiàng)目集裝箱碼頭混凝土胸墻澆筑為例,建立DMAIC模型,通過(guò)4M1E(Man,Machine,Material,Method,Environments)給出實(shí)施對(duì)策,解決混凝土裂縫問(wèn)題。
(1)問(wèn)題描述。胸墻澆筑過(guò)程中出現(xiàn)了裂縫,易導(dǎo)致誘發(fā)鋼筋腐蝕的介質(zhì)的侵入,使混凝土碳化加劇,進(jìn)而影響建筑物的耐久性,并且裂縫也影響結(jié)構(gòu)物的外觀,因此該問(wèn)題亟待解決。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,選取一段胸墻進(jìn)行分析,運(yùn)用統(tǒng)計(jì)方法計(jì)算有害裂縫(即裂縫寬度大于0.2mm)的頻數(shù)。
(2)識(shí)別顧客需求。顧客需求首先是業(yè)主,其是質(zhì)量控制的管理者和組織者,對(duì)建筑質(zhì)量負(fù)有決策、監(jiān)督、驗(yàn)收的責(zé)任。項(xiàng)目最后由業(yè)主接收,所以項(xiàng)目的質(zhì)量好壞直接影響他的經(jīng)濟(jì)利益。其次是施工單位,其負(fù)有建造責(zé)任,因此必須保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo),如果胸墻產(chǎn)生的裂縫過(guò)大,就須考慮采取修復(fù)措施、停工整頓甚至返工處理,且費(fèi)用成本和時(shí)間成本都由其承擔(dān)。所以控制胸墻裂縫產(chǎn)生,是施工單位控制成本的必然選擇。
(3)確定改善目標(biāo)。胸墻混凝土施工過(guò)程中避免有害裂縫的產(chǎn)生,是混凝土工程質(zhì)量管理的重要目標(biāo)。
對(duì)胸墻裂縫情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)呈放射狀裂縫或者龜裂縫,出現(xiàn)的頻數(shù)最多,達(dá)到6次,頻率為37.5%;無(wú)規(guī)則的短裂縫出現(xiàn)的頻數(shù)4次,頻率為25%;豎向裂縫出現(xiàn)的頻數(shù)5次,頻率為31%;斜向裂縫出現(xiàn)的頻數(shù)1次,頻率為6%;水平裂縫出現(xiàn)的頻數(shù)0次,頻率為0%。由以上得知,胸墻主要存在的問(wèn)題為表面出現(xiàn)較多放射狀裂縫或者龜裂縫、無(wú)規(guī)則的短裂縫及豎向裂縫。
(1)原因分析。運(yùn)用“頭腦風(fēng)暴法”詢問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)工人、班組長(zhǎng)、質(zhì)檢員、工程技術(shù)人員的意見(jiàn),集思廣益,從4M1E法出發(fā),分析產(chǎn)生胸墻混凝土裂縫的可能原因。人員因素:技術(shù)交底不到位,施工技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)不足;材料因素:級(jí)配不良,由于外加劑的種類、用量問(wèn)題,混凝土內(nèi)外存在溫差,水泥的出廠日期過(guò)久,水泥品種和配合比、用量問(wèn)題,其他有害雜質(zhì)的摻入;環(huán)境因素:晝夜溫差大,混凝土養(yǎng)護(hù)條件不佳,空氣中濕度不合理;設(shè)備因素:攪拌機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定,振搗、振面設(shè)備不佳;工藝因素有:支模不牢、拆模不當(dāng),鋼筋和預(yù)埋件交叉導(dǎo)致等[2]。
(2)確定核心因素。對(duì)上述各因素進(jìn)行逐一驗(yàn)證,確定核心因素如下:①水泥用量過(guò)大。分析混凝土澆筑完成后72小時(shí)內(nèi)的混凝土內(nèi)外溫差,從圖中也可以看出,混凝土澆筑完成后24h時(shí),混凝土內(nèi)外溫差達(dá)到40度,超出規(guī)范規(guī)定的內(nèi)外溫差不大于25度的臨界要求,極易導(dǎo)致裂縫發(fā)生,需考慮減少水泥用量以降低水化熱熱量。②溫控措施不到位。高溫季節(jié)施工時(shí)原材料溫度較高,混凝土入模溫度高。③收面工藝不當(dāng)。混凝土澆筑完成后,二次收面過(guò)早或者過(guò)晚,導(dǎo)致淺表干縮裂縫無(wú)法及時(shí)修復(fù)。④養(yǎng)護(hù)缺陷?;炷帘砻嫠终舭l(fā)過(guò)快,以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮,由于混凝土早期強(qiáng)度很低,無(wú)法抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂。
針對(duì)上述核心影響因素,制定改進(jìn)對(duì)策如下:
2.4.1降低膠凝材料用量
采用新的配合比,摻入30%粉煤灰,減少水泥用量,降低混凝土水化熱。
2.4.2溫度控制措施
(1)采用集料遮陰、拌合水加冰的方式降低原材料的溫度,從而降低混凝土的入模溫度。(2)在混凝土中布設(shè)冷卻管,采用循環(huán)水降低混凝土內(nèi)部溫度。
2.4.3二次收面
面層澆筑時(shí),布料振搗后用刮尺刮平,然后用電動(dòng)磨盤磨一道,減少表面干縮引起的裂縫。
2.4.4養(yǎng)護(hù)
重視混凝土標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)措施執(zhí)行,降低環(huán)境溫度對(duì)混凝土的影響。
將改進(jìn)后的措施引入現(xiàn)場(chǎng)施工后,統(tǒng)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)新一段澆筑的胸墻,結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)規(guī)則的短裂縫出現(xiàn)的頻數(shù)為1次,其余類型的裂縫均未出現(xiàn)。從檢測(cè)結(jié)果可以看出混凝土裂縫問(wèn)題得到了極大的控制,達(dá)到了目標(biāo)設(shè)定的要求。
經(jīng)過(guò)上述實(shí)踐檢驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)所制定的改進(jìn)措施對(duì)于裂縫防治是極為有效的,因此可將改進(jìn)對(duì)策予以總結(jié),編制成文件,形成標(biāo)準(zhǔn)化,在后續(xù)施工中予以推廣,達(dá)到控制整體混凝土裂縫的效果。
與胸墻混凝土澆筑過(guò)程類似,項(xiàng)目招投標(biāo)、HSE管理、施工進(jìn)度控制、施工階段質(zhì)量控制等過(guò)程,均可以分解成不同的分項(xiàng)工程,將分項(xiàng)工程作為六西格瑪管理單元來(lái)進(jìn)行六西格瑪管理,用DMAIC 循環(huán)的模式進(jìn)行控制[3]。
(1)可以進(jìn)一步提高建筑企業(yè)的管理水平;(2)通過(guò)采集和測(cè)量現(xiàn)有施工過(guò)程的數(shù)據(jù),以數(shù)據(jù)為依據(jù)進(jìn)行分析、改進(jìn)、控制,可以有效的提高工程質(zhì)量、降低企業(yè)成本、滿足顧客需求;(3)可以對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行先置控制,并通過(guò)分析風(fēng)險(xiǎn)而對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè),通過(guò)測(cè)算和分析找到關(guān)鍵影響因素,并在此基礎(chǔ)上提出有效的改進(jìn)措施。
六西格瑪管理是以數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的管理體系,經(jīng)過(guò)30多年的發(fā)展,已在機(jī)械、電信、民航、制造業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。目前建筑工程企業(yè)在貫徹現(xiàn)階段管理方法的基礎(chǔ)上引入六西格瑪管理體系,對(duì)于提高管理水平,降低企業(yè)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,具有切實(shí)可行的意義。