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1、提高提高山體山體邊邊坡施工坡施工放放樣樣一次合格率一次合格率百冷坑城中村改造及村民公寓式安置地塊工程QC小組一、工程概況1、項目概況 項目整體效果圖2、邊坡概況本工程建設地位于原廢棄礦山內，東、南、北三面為山。因此，工程施工前需對礦山進行邊坡治理。設計根據邊坡高度不同采用一級和二級放坡治理方案，每級邊坡高10m，1:1放坡，平臺寬3m。項目建設地原貌 邊坡設計圖二、QC小組概況表1 QC小組概況一覽表小 組 名 稱百冷坑城中村改造及村民公寓式安置地塊工程QC小組成立時間2017.3.10小組登記日2017.3.10小組登記號HZJG-2017-002課題登記HZJG-2017-課題名稱提高山體2、邊坡施工放樣一次合格率課題類型現場型課題活動時2017.3.102017.11.30次數25次小 組 成 員序姓名性別學歷/位職稱職務組內職務1男大專高級工程師項目經理組長2男碩士高級工程師技術質檢部經理技術顧問3男大專工程師經理助理副組長百冷坑城中村改造及村民公寓式安置房地塊工程建設地點位于武義縣琉璃路熟溪村，南側臨琉璃南路，北側、東側、西側依靠山體。總建筑面積合計為：115678.94男本科工程師項目技術負責人組員5男本科工程師BIM技術員組員6男本科工程師BIM技術員組員7男高中助理工程師施工員組員8男高中助理工程師質檢員組員TQC教育情況小組成員平均接受TQC教育90小時以上制表人：趙3、緯 2017年3月11日本次QC小組主要成員具有質量管理小組活動診斷師證，并多次獲得全國工程建設優秀質量管理小組。三、選擇課題業主要求-山體邊坡施工工期必須加快，確保后續安置房建設盡早開工；邊坡施工質量好壞也直接影響后期邊坡穩定性，要求確保施工質量。項目部要求-在確保質量前提下，提高施工速度，同時避免施工返工?，F狀-目前已經施工一段邊坡，但一次放樣合格率僅為75%，多處出現實際成型邊坡與設計偏差較大情況。選擇課題-提高山體邊坡施工放樣一次合格率。四、現狀調查 一次放樣合格率統計五、設定目標從論理上講，只要地形圖正確，設計無偏差，無人為錯誤，實際一次放樣合格率可達到100%（高程或位置偏差在104、0mm以內為合格），考慮到地形圖精度問題導致一些偏差，我們設定山體邊坡開挖邊界線放樣一次合格率大于85%。另外，本次QC小組的主要成員具有質量管理小組通過調查，以往工程山體邊坡開挖邊界線放樣一次合格率一般在80%左右。從2017年3月15日-25日本工程已經實施一段邊坡活動診斷師證，同時多次獲得全國工程建設優秀質量管理小組，具有較豐富的QC活動經驗，而且組員有多個高級工程師，技術力量強，該目標完全可以實現。6、原因分析 7、確定主要原因通過人機料法環多方面分析導致山體邊坡一次放樣合格率低末端原因有11條，QC小組逐一分析論證，并制定要因確認計劃表如下：要因確認計劃表序號末端原因確認內容確認方式5、負責人計劃完成時間1技術交底不詳細有無交底記錄檢查余江2017.4.102新手操作測量放樣技能現場考核趙緯2017.4.103責任心不強員工心態、心情因素現場詢問、調查駱利鋒2017.4.124測量設備未年檢設備是否合規查看設備臺賬趙緯2017.4.155設備損壞或設備故障設備完好性復核趙緯2017.4.156放樣方法錯誤放樣方式檢查放樣記錄駱利鋒2017.4.157設計圖錯誤圖紙是否正確核對圖紙駱利鋒2017.4.158設計粗糙設計圖是否滿足施工要求核對圖紙駱利鋒2017.4.159天氣影響天氣情況詢問及查看記錄余江2017.4.1510障礙物影響現場視線情況現場調查余江2017.4.1516、1輔助材料未準備輔助材料是否具備詢問及調查余江2017.4.15制表人：趙緯 2017年4月1日要因確要因確認認1 1：技術交底不詳細技術交底不詳細確認人：余江 確認方式：檢查2017.4.9-4.10對測量放樣人員技術交底資料進行檢查，發現交底資料齊全、內容完整。結論：非要因！要因確要因確認認2 2：新手操作新手操作確認人：趙緯 確認方式：現場考核2017.4.9-4.10對測量放樣人員進行放樣操作考核，現場操作人員技術熟練，無新手。結論：非要因！要因確要因確認認3 3：責任心不強責任心不強確認人：駱利鋒 確認方式：現場詢問、調查2017.4.10-4.12對測量放樣人員進行詢問與調查，人員7、無異常，而且這些測量放樣人員一向表現較好、工作認真負責。結論：非要因！要因確要因確認認4 4：測量設備未年檢測量設備未年檢確認人：趙緯 確認方式：查看設備臺賬2017.4.15查看了測量設備臺賬，設備按要求年檢，并有年檢證書。結論：非要因！要因確要因確認認5 5：設備損壞或設備故障設備損壞或設備故障確認人：趙緯 確認方式：復核2017.4.14-4.15我們調用了公司一臺合格測量設備與項目部測量設備進行放樣復核，設備正常。結論：非要因！要因確要因確認認6 6：放：放樣樣方法方法錯誤錯誤確認人：駱利鋒 確認方式：檢查放樣記錄2017.4.12-4.15對測量放樣人員放樣數據與進行檢查，無錯誤，且8、測量放樣人員技術熟練，方法正確。結論：非要因！要因確要因確認認7 7：設計圖錯誤設計圖錯誤確認人：駱利鋒 確認方式：核對圖紙2017.4.9-4.15對設計圖紙進行核對，使用施工圖屬于本項目范圍。結論：非要因！要因確要因確認認8 8：設計粗糙設計粗糙確認人：駱利鋒 確認方式：核對圖紙 設計不合理情況結論：要因！要因！要因確要因確認認9 9：天氣影響天氣影響確認人：余江 確認方式：詢問及查看記錄2017.4.15 對測量放樣人員進行詢問及查看天氣情況，發現放樣當天天氣晴朗，氣溫適宜，無影響。結論：非要因！要因確要因確認認1010：障礙物影響障礙物影響確認人：余江 確認方式：現場調查2017.4.9、15對現場視線情況進行調查，發現放樣位置視線通暢無影響。結論：非要因！要因確要因確認認1111：輔輔助材料未準助材料未準備備確認人：余江 確認方式：詢問及調查2017.4.15對以前放樣情況進行調查與詢問，放樣使用一些輔助工具及材料均具備。結論：非要因！8、制定對策2017.4.9-4.15對設計圖紙進行細化分析，并繪制了多個剖面圖，發現設計比較粗糙，多處細部未考慮地形變化，出現設計邊坡高于或低于地形線情況，導致放樣數據采集錯誤。針對設計施工圖粗糙這個主要原因，小組成員一致認為設計施工圖需進行深化設計方能滿足施工需要。因此，我們結合以往施工經驗及本工程實際情況，通過“頭腦風暴法”提出了如下三種10、設計深化方案。方案對比分析表設計深化方案解決方式優點缺點分析結論方案一：二維CAD設計圖變更提出原有方案現場施工的問題，反饋至設計人員，由原設計進行修改。原設計方案設計工作量較小只是提出問題，而不能提出解決問題的方案，違背了基本的工作原則。因設計人員對山體邊坡設計不熟悉，同時也不了解現場實際情況，無法給出最合理的方案（不選擇）方案二：基于CAD進行三維圖形繪制深化基于CAD進行三維圖形繪制，通過人工核查施工過程的問題進行修改。直觀的展現山體的情況。無法模擬施工作業情況，無法詳細分析出各階段存在的問題?？梢灾庇^查看山體情況，卻沒有所需要的信息，無法進行模擬分析。（不選擇）方案三：采用BIM技術進11、行深化設計采用BIM建立信息模型，通過施工模擬及模型分析，提出最優方案。能進行詳細的施工模擬，分析各階段的情況，設計出最佳方案國內無利用BIM技術進行山體邊坡設計優化的記錄。通過BIM模型的數據信息極大方便了對原設計進行分析與深化設計，并能較好指導實際施工。（選擇）制表人：趙緯 2017年4月20日通過以上方案比選，我們認為：1）、傳統邊坡設計采用CAD二維平面設計，由于一般建筑設計單位對山體邊坡設計方面經驗不足或不了解場地情況等因素，往往造成設計不合理或與實際情況不符等現象，在后續邊坡開挖施工中易出現邊坡坡比不符合設計、施工效率低或工程量統計與設計量差別較大等情況。2）、目前，BIM技術在建12、筑設計、施工、到運維等方面都得到了較好的運用，BIM技術能全面仿真模擬工程施工過程中的各道工序、工況和最終成型狀況等，因此，該技術在山體邊坡設計與施工領域完全有可能對本工程邊坡設計方案進行優化。2017年4月20日-30日，QC小組通過查詢找出了目前常見邊坡深化設計軟件，并對每個軟件進行詳細分析或實際操作。分析過程記錄情況如下表：各軟件分析表軟件主要功能優點缺點軟件試操作Midas/GTS軟件該軟件將通用的有限元分析內核與巖土結構的專業性要求有機地結合而開發的巖土與隧道結構有限元分析軟件。該軟件具有簡潔的界面、前后處理功能強大的巖土材料模型庫,對邊坡穩定設計計算方面專業性強，而且對邊坡工程的建13、立三維數值模型,比較接近真實情況。無法將三維模型信息綜合運用到后續工序中?？梢詫υ忌襟w及邊坡等進行三維建模及穩定性分析。REVIT軟件Revit系列軟件是專為建筑信息模型(BIM)構建的，可幫助建筑設計師設計、建造和維護質量更好、能效更高的建筑。能夠幫助建筑師減少錯誤和浪費，以此提高利潤和客戶滿意度，進而創建可持續性更高的精確設計。能夠優化團隊協作，其支持建筑師與工程師、承包商、建造人員與業主更加清晰、可靠地溝通設計意圖?？梢詫⑷S模型信息綜合運用到后續工序中。無巖土計算與穩定性分析功能?？梢詫υ忌襟w及邊坡等進行三維建模，并對設計可行性進行分析，同時可將模型信息運用到后續工序中。ANSYS14、軟件它能與多數CAD軟件接口，實現數據共享和交換，如NASTRAN、AutoCAD等。能夠進行結構靜力分析、動力學分析，非線性分析及流體力學等分析。1）能夠與眾多CAD軟件數據接口；2）實現多場及耦合分析；3）具有強大的非線性分析功能；4）支持多種自動網格劃分技術；5）圖案顯示直觀，同時還可以輸入參數進行動態觀察；1）建模復雜；2）計算量非常大，對計算機要求高。無法將模型信息運用到后續工序中。建模時間長，對邊坡設計方面無此功能。其他巖土設計與計算軟件主要用于巖土工程，基本能完成常見巖土設計及計算工作。巖土專業性強，能滿足邊坡計算分析能力。無法將三維模型信息綜合運用到后續工序中。可以對原始山體及15、邊坡等進行三維建模及穩定性分析通過以上分析，QC小組一致認為采用REVIT軟件進行山體邊坡深化設計最為合適?？傮w深化設計實施思路如下：三維建模-對原設計進行分析-深化設計-施工圖輸出并指導施工-將三維模型信息運用到后續工序中。為此，小組制定了詳細的工藝流程，具體如下：工藝流程圖 制圖人：駱利鋒 制圖日期：2017年5月10日根據工藝流程，我們制定相應對策如下表：對策表序號項目對策目標措施地點時間責任人1原始地形數據獲取在原始地形圖中提取高程點1）設計范圍內高程點提取率100%；2）高程點正確率100%。1）高程點提取后，專人進行復核；2）利用cass軟件進行高程點驗證。BIM工作室2017.516、.202017.5.25余江楊奇輝2原始地形數導入REVIT軟件生成三維地形圖利用REVIT地形導入功能，導入高程點文件導入后生成的等高線與原地形基本一致。將CAD地形圖與REVIT模型對照進行復核。BIM工作室2017.5.262017.6.1余江何向陽3設計邊坡數據編輯與提取根據設計邊坡圖及高程點進行編輯，并提取設計地形數據，生成設計高程點文件設計邊坡高程數據提取精度基本滿足原設計要求或偏差不大于20mm。將高程數據導入CASS軟件，并生成地形圖進行復核。BIM工作室2017.5.202017.5.25趙緯4設計邊坡數據導入REVIT軟件生成三維設計邊坡地形圖利用REVIT地形導入功能，導17、入設計高程點文件導入后生成的邊坡基本與原設計要求一致。1、檢查邊界是否一致；檢查邊坡區域以外的地形線是否重合。BIM工作室2017.6.22017.6.8趙緯5邊坡三維圖與三維地形對照，找出設計問題部位查找是否存在設計與原始地形沖突情況找出所有存在問題的部位1、對照設計圖紙進行查找。2、對找出存在問題部位進行標記。BIM工作室2017.6.92017.6.15駱利鋒6利用RVEIT軟件剖面工具，深入分析原設計存在問題對所有存在問題部位進行剖面圖分析計算出原設計邊坡偏差值1、剖切面應與邊坡面垂直。逐一分析。對每個偏差值進行計算匯總。BIM工作室2017.6.162017.6.20趙緯駱利鋒7進行18、三維深化設計利用cass軟件進行設計高程點修正，并將修正值導入REVIT軟件偏差修正率100%將修正高程點導入REVIT軟件進行再次分析BIM工作室2017.6.212017.6.26趙緯駱利鋒8模型檢查深化邊坡與三維地形圖對照1)邊坡與地形圖基本不沖突。2)精度滿足設計要求或偏差不大于50mm。1、由技術員復核；2、若不滿足要求，則返回步驟6。BIM工作室2017.6.272017.7.2趙緯余江9出深化施工圖利用REVIT軟件出圖功能形成各類施工圖滿足施工需要。1、技術員進行圖紙復核。2）必要時請設計確認。BIM工作室2017.7.32017.7.10白維明駱利鋒10BIM模型運用與現場按19、圖測量放樣測量員進行現場開挖邊界線放樣放樣合格率大于90%。1、數據復核。2、放樣復核。工地現場2017.7.112017.11.15楊奇輝何向陽制表人：趙緯 2017年5月15日9、對策實施根據以上對策，QC小組成員進行認真分析與研究，并確定了分步實施步驟，具體如下：（一）對策實施一:原始地形數據獲取1、根據設計提供地形圖，提取地形數據實施步驟如下：1）CAD軟件（2008版及以上）打開圖紙，單擊工具數據提??；2）選擇“創建新數據提取”，單擊下一步，命名，例如“原始地形”，確定；3）選擇“圖紙/圖紙集”，單擊下一步；4）選擇你要提取的對象。全選去填復選框中的勾，然后退出全選單擊選中你需要的數20、據。單擊下一步；5）選中你所需要的類容，例如點的X、Y、Z坐標。單擊下一步；6）預覽。預覽當前輸出的類容是否正確。如果正確，單擊下一步；7）輸出。選擇保存的位置、文件名、文件類型。例如excel的xls類型。8）成果如下：由圖可見，本次共導出587個點，內容包含點的X、Y、Z坐標。高程點整理，并將xls類型轉化為原始地形.txt或原始地形.dat格式文件。2、利用cass軟件進行高程點驗證實施步驟：1）利用CASS將原始地形.dat文件導入地形圖；2）對高程點文件進行核對驗證；3）發現有遺漏或錯誤時，修正原始地形.dat文件。3、實施效果1、原地形圖中所有高程點均有對應導入的高程點；高程點的位21、置一致；2)高程點數值一致。滿足以上三點即獲得滿足要求且可供REVIT導入的高程點文件：原始地形.dat。（二）對策實施二:導入REVIT軟件生成三維地形圖1、打開REVIT軟件，利用通過導入創建命令，將原始地形.dat文件導入軟件，形成三維地形圖。2、將CAD地形圖與REVIT模型對照進行復核。檢查等線、邊坡及山體形狀等，無異常情況。3、實施效果形成符合原設計要求三維地形圖。（三）對策實施三:設計邊坡數據編輯與提取1、根據設計邊坡圖，在CASS軟件中編輯，并提取邊坡高程數據。2、高程數據導入CASS軟件，并生成地形圖進行復核。3、實施效果獲得滿足要求且可供REVIT導入的高程點文件：設計邊坡22、.dat。（四）對策實施四:邊坡數據導入REVIT軟件生成三維設計邊坡地形圖1、將設計邊坡.dat文件導入REVIT軟件，形成三維邊坡圖2、實施效果形成符合原設計要求三維邊坡圖。（五）對策實施五:設計邊坡三維地形圖與原始三維地形對照，找出設計問題部位1、將設計邊坡三維地形圖與原始三維地形在REVIT軟件中對照 三維地形圖 三維設計邊坡地形圖 設計邊坡三維地形圖與原始三維地形疊合圖從該疊合圖可以看出，產生部分紅色區域，即設計邊坡高出地形圖情況。對照CAD平面圖，我們發現如下問題：編號（紅色部位）產生原因是否存在問題備注根據設計地坪標高確實高于原始地面，后續可回填實現設計標高否該部位為山體邊坡部分23、，高程原始山坡面，且此處不存在回填情況是該部位為山體邊坡部分，高程原始山坡面，且此處不存在回填情況是該部位為山體邊坡部分，高程原始山坡面，且此處不存在回填情是況該部位為山體邊坡部分，高程原始山坡面，且此處不存在回填情況是該部位為山體邊坡部分，高程原始山坡面，且此處不存在回填情況是該部位為山體邊坡部分，高程原始山坡面，且此處不存在回填情況是其他部位圖紙三維轉化問題存在一些誤差問題為設計邊坡外部，不影響本次工作開展可以忽略2、實施效果找出設計邊坡存在問題部位并進行標記。（六）對策實施六:利用RVEIT軟件剖面工具，深入分析原設計存在問題1、根據上面標記的問題部位，利用RVEIT軟件剖面工具，進行剖24、面分析，剖面應與設計邊坡面垂直。剖面布置圖 1-1剖面2、逐一分析每個剖面，并對每個不合理斷面的設計邊坡與地形線交叉點位置進行匯總，匯總表如下。問題點位匯總表設計邊坡與地形線交叉點編號剖面XY備注1-1379.729-302.7982-2251.548-261.867.3、實施效果找出設計邊坡存在的主要問題及設計邊坡與地形線交叉點。（七）對策實施七:進行三維深化設計1、根據上面找出的偏差值，利用cass軟件修正設計邊坡高程點2、形成修正設計高程點.dat文件，并將修正文件導入REVIT軟件。3、實施效果形成比較合理的三維邊坡圖。（八）對策實施八:模型檢查1、深化邊坡與三維地形圖導入REVIT軟25、件對照。深化后設計邊坡圖 1-1剖面 2-2剖面將深化邊坡與三維地形圖進行剖面分析，檢查深化邊坡合理性。2、實施效果邊坡與地形圖基本不沖突，精度滿足設計要求或偏差不大于50mm，即形成可供使用的BIM模型。若不滿足要求返回步驟（六）。（九）對策實施九:出深化施工圖1、利用REVIT軟件出圖功能形成各類施工圖。2、請原設計單位確認。3、實施效果形成滿足施工要求及施工精度的施工圖。（十）對策實施十:BIM模型運用與現場按圖測量放樣1、利用三維BIM模型可指導現場施工，具有直觀、準確等優點。手機客戶端運用 現場測量放樣2、實施效果 通過BIM技術深化山體邊坡設計圖紙后進行現場測量放樣。經測量放樣統計26、表匯總統計，現場一次放樣合格率大于90%，滿足工程需要。測量放樣統計表編號XYZ（理論）Z(實際)高程誤差（m）1204.013-323.013117117.01+0.012219.141-310.079121.3121.28-0.023227.494-324.512117.7117.67-0.034340.773-176.239133.5133.48-0.0210、效果檢查1、目標檢查根據2017年7月11日11月15日對現場邊坡放樣一次合格率統計，合格率為92%，超過目標值85%。實際合格率與目標合格率對比圖制圖：趙緯 2017年11月20日2、現場開挖效果檢查 現場開挖實際效果圖從完工情27、況來開，通過深化后BIM模型能較好指導現場施工，加快施工進度，施工質量達到規范要求。3、經濟效益分析1）提高山體邊坡施工放樣一次合格率，避免重復勞動，降低施工成本投入。2）能正確反映實際山體開挖工程量，避免后期工程量的核對與調整。3）采用BIM技術使得施工中問題在圖紙階段得到解決，避免了邊施工邊修改設計的現象。4）基于三維的設計模型可以極大的提升施工組織和測點布置的效率和質量。4、社會效益分析在本次QC活動實踐中，我們小組很好地將BIM技術運用到山體邊坡深化設計和施工過程中，提高山體邊坡施工放樣一次合格率，解決了現場實際問題，為后期同類項目實施積累了寶貴經驗，活動成果得到業主、監理及設計單位一28、致好評，為企業贏得了聲譽，提升了企業形象，為企業進一步開拓地區市場增加了影響力。11、制定鞏固措施該QC成果經項目部和公司技術部總結，報公司總工程師批準，形成了BIM技術在山體邊坡深化設計和施工過程中的運用技術指導手冊。以后公司類似工程可參考執行。12、總結與下一步打算1、小組總結通過QC小組活動，我們成功完成了BIM技術在山體邊坡深化設計和施工過程的運用，積累了不少寶貴經驗，為以后類似工程提供了合理的技術經驗與新思路，具有相當的實踐意義，值得推廣和借鑒。本次活動攻克的課題是本小組至成立以來收效最為突出的一次活動，極大鼓舞了小組成員參與QC小組活動的熱情，堅定了我們以后攻堅克難解決問題的信心，提升了團隊BIM技術運用水平。同時增強了小組成員的團結和刻苦鉆研的精神。小組綜合素質提升情況如下表：表5 綜合素質評價表項 目活動前（分）活動后（分）雷達圖團隊精神34解決問題的信心25QC知識24工作熱情34改進意識35制表人：駱利鋒 2017年11月27日2、下一步打算此次QC活動為本工程在邊坡治理方面的深化設計與提高一次放樣合格率方面取得了較好成績，今后我們QC小組將響應國家號召，大力推廣BIM技術運用，下一個活動課題是利用BIM技術提升裝配式建筑施工效率，努力使BIM技術真正服務于建設項目全過程。