1、提高提高山体山体边边坡施工坡施工放放样样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块工程QC小组一、工程概况1、项目概况 项目整体效果图2、边坡概况本工程建设地位于原废弃矿山内，东、南、北三面为山。因此，工程施工前需对矿山进行边坡治理。设计根据边坡高度不同采用一级和二级放坡治理方案，每级边坡高10m，1:1放坡，平台宽3m。项目建设地原貌 边坡设计图二、QC小组概况表1 QC小组概况一览表小 组 名 称百冷坑城中村改造及村民公寓式安置地块工程QC小组成立时间2017.3.10小组登记日2017.3.10小组登记号HZJG-2017-002课题登记HZJG-2017-课题名称提高山体2、边坡施工放样一次合格率课题类型现场型课题活动时2017.3.102017.11.30次数25次小 组 成 员序姓名性别学历/位职称职务组内职务1男大专高级工程师项目经理组长2男硕士高级工程师技术质检部经理技术顾问3男大专工程师经理助理副组长百冷坑城中村改造及村民公寓式安置房地块工程建设地点位于武义县琉璃路熟溪村，南侧临琉璃南路，北侧、东侧、西侧依靠山体。总建筑面积合计为：115678.94男本科工程师项目技术负责人组员5男本科工程师BIM技术员组员6男本科工程师BIM技术员组员7男高中助理工程师施工员组员8男高中助理工程师质检员组员TQC教育情况小组成员平均接受TQC教育90小时以上制表人：赵3、纬 2017年3月11日本次QC小组主要成员具有质量管理小组活动诊断师证，并多次获得全国工程建设优秀质量管理小组。三、选择课题业主要求-山体边坡施工工期必须加快，确保后续安置房建设尽早开工；边坡施工质量好坏也直接影响后期边坡稳定性，要求确保施工质量。项目部要求-在确保质量前提下，提高施工速度，同时避免施工返工。现状-目前已经施工一段边坡，但一次放样合格率仅为75%，多处出现实际成型边坡与设计偏差较大情况。选择课题-提高山体边坡施工放样一次合格率。四、现状调查 一次放样合格率统计五、设定目标从论理上讲，只要地形图正确，设计无偏差，无人为错误，实际一次放样合格率可达到100%（高程或位置偏差在104、0mm以内为合格），考虑到地形图精度问题导致一些偏差，我们设定山体边坡开挖边界线放样一次合格率大于85%。另外，本次QC小组的主要成员具有质量管理小组通过调查，以往工程山体边坡开挖边界线放样一次合格率一般在80%左右。从2017年3月15日-25日本工程已经实施一段边坡活动诊断师证，同时多次获得全国工程建设优秀质量管理小组，具有较丰富的QC活动经验，而且组员有多个高级工程师，技术力量强，该目标完全可以实现。6、原因分析 7、确定主要原因通过人机料法环多方面分析导致山体边坡一次放样合格率低末端原因有11条，QC小组逐一分析论证，并制定要因确认计划表如下：要因确认计划表序号末端原因确认内容确认方式5、负责人计划完成时间1技术交底不详细有无交底记录检查余江2017.4.102新手操作测量放样技能现场考核赵纬2017.4.103责任心不强员工心态、心情因素现场询问、调查骆利锋2017.4.124测量设备未年检设备是否合规查看设备台账赵纬2017.4.155设备损坏或设备故障设备完好性复核赵纬2017.4.156放样方法错误放样方式检查放样记录骆利锋2017.4.157设计图错误图纸是否正确核对图纸骆利锋2017.4.158设计粗糙设计图是否满足施工要求核对图纸骆利锋2017.4.159天气影响天气情况询问及查看记录余江2017.4.1510障碍物影响现场视线情况现场调查余江2017.4.1516、1辅助材料未准备辅助材料是否具备询问及调查余江2017.4.15制表人：赵纬 2017年4月1日要因确要因确认认1 1：技术交底不详细技术交底不详细确认人：余江 确认方式：检查2017.4.9-4.10对测量放样人员技术交底资料进行检查，发现交底资料齐全、内容完整。结论：非要因！要因确要因确认认2 2：新手操作新手操作确认人：赵纬 确认方式：现场考核2017.4.9-4.10对测量放样人员进行放样操作考核，现场操作人员技术熟练，无新手。结论：非要因！要因确要因确认认3 3：责任心不强责任心不强确认人：骆利锋 确认方式：现场询问、调查2017.4.10-4.12对测量放样人员进行询问与调查，人员7、无异常，而且这些测量放样人员一向表现较好、工作认真负责。结论：非要因！要因确要因确认认4 4：测量设备未年检测量设备未年检确认人：赵纬 确认方式：查看设备台账2017.4.15查看了测量设备台账，设备按要求年检，并有年检证书。结论：非要因！要因确要因确认认5 5：设备损坏或设备故障设备损坏或设备故障确认人：赵纬 确认方式：复核2017.4.14-4.15我们调用了公司一台合格测量设备与项目部测量设备进行放样复核，设备正常。结论：非要因！要因确要因确认认6 6：放：放样样方法方法错误错误确认人：骆利锋 确认方式：检查放样记录2017.4.12-4.15对测量放样人员放样数据与进行检查，无错误，且8、测量放样人员技术熟练，方法正确。结论：非要因！要因确要因确认认7 7：设计图错误设计图错误确认人：骆利锋 确认方式：核对图纸2017.4.9-4.15对设计图纸进行核对，使用施工图属于本项目范围。结论：非要因！要因确要因确认认8 8：设计粗糙设计粗糙确认人：骆利锋 确认方式：核对图纸 设计不合理情况结论：要因！要因！要因确要因确认认9 9：天气影响天气影响确认人：余江 确认方式：询问及查看记录2017.4.15 对测量放样人员进行询问及查看天气情况，发现放样当天天气晴朗，气温适宜，无影响。结论：非要因！要因确要因确认认1010：障碍物影响障碍物影响确认人：余江 确认方式：现场调查2017.4.9、15对现场视线情况进行调查，发现放样位置视线通畅无影响。结论：非要因！要因确要因确认认1111：辅辅助材料未准助材料未准备备确认人：余江 确认方式：询问及调查2017.4.15对以前放样情况进行调查与询问，放样使用一些辅助工具及材料均具备。结论：非要因！8、制定对策2017.4.9-4.15对设计图纸进行细化分析，并绘制了多个剖面图，发现设计比较粗糙，多处细部未考虑地形变化，出现设计边坡高于或低于地形线情况，导致放样数据采集错误。针对设计施工图粗糙这个主要原因，小组成员一致认为设计施工图需进行深化设计方能满足施工需要。因此，我们结合以往施工经验及本工程实际情况，通过“头脑风暴法”提出了如下三种10、设计深化方案。方案对比分析表设计深化方案解决方式优点缺点分析结论方案一：二维CAD设计图变更提出原有方案现场施工的问题，反馈至设计人员，由原设计进行修改。原设计方案设计工作量较小只是提出问题，而不能提出解决问题的方案，违背了基本的工作原则。因设计人员对山体边坡设计不熟悉，同时也不了解现场实际情况，无法给出最合理的方案（不选择）方案二：基于CAD进行三维图形绘制深化基于CAD进行三维图形绘制，通过人工核查施工过程的问题进行修改。直观的展现山体的情况。无法模拟施工作业情况，无法详细分析出各阶段存在的问题。可以直观查看山体情况，却没有所需要的信息，无法进行模拟分析。（不选择）方案三：采用BIM技术进11、行深化设计采用BIM建立信息模型，通过施工模拟及模型分析，提出最优方案。能进行详细的施工模拟，分析各阶段的情况，设计出最佳方案国内无利用BIM技术进行山体边坡设计优化的记录。通过BIM模型的数据信息极大方便了对原设计进行分析与深化设计，并能较好指导实际施工。（选择）制表人：赵纬 2017年4月20日通过以上方案比选，我们认为：1）、传统边坡设计采用CAD二维平面设计，由于一般建筑设计单位对山体边坡设计方面经验不足或不了解场地情况等因素，往往造成设计不合理或与实际情况不符等现象，在后续边坡开挖施工中易出现边坡坡比不符合设计、施工效率低或工程量统计与设计量差别较大等情况。2）、目前，BIM技术在建12、筑设计、施工、到运维等方面都得到了较好的运用，BIM技术能全面仿真模拟工程施工过程中的各道工序、工况和最终成型状况等，因此，该技术在山体边坡设计与施工领域完全有可能对本工程边坡设计方案进行优化。2017年4月20日-30日，QC小组通过查询找出了目前常见边坡深化设计软件，并对每个软件进行详细分析或实际操作。分析过程记录情况如下表：各软件分析表软件主要功能优点缺点软件试操作Midas/GTS软件该软件将通用的有限元分析内核与岩土结构的专业性要求有机地结合而开发的岩土与隧道结构有限元分析软件。该软件具有简洁的界面、前后处理功能强大的岩土材料模型库,对边坡稳定设计计算方面专业性强，而且对边坡工程的建13、立三维数值模型,比较接近真实情况。无法将三维模型信息综合运用到后续工序中。可以对原始山体及边坡等进行三维建模及稳定性分析。REVIT软件Revit系列软件是专为建筑信息模型(BIM)构建的，可帮助建筑设计师设计、建造和维护质量更好、能效更高的建筑。能够帮助建筑师减少错误和浪费，以此提高利润和客户满意度，进而创建可持续性更高的精确设计。能够优化团队协作，其支持建筑师与工程师、承包商、建造人员与业主更加清晰、可靠地沟通设计意图。可以将三维模型信息综合运用到后续工序中。无岩土计算与稳定性分析功能。可以对原始山体及边坡等进行三维建模，并对设计可行性进行分析，同时可将模型信息运用到后续工序中。ANSYS14、软件它能与多数CAD软件接口，实现数据共享和交换，如NASTRAN、AutoCAD等。能够进行结构静力分析、动力学分析，非线性分析及流体力学等分析。1）能够与众多CAD软件数据接口；2）实现多场及耦合分析；3）具有强大的非线性分析功能；4）支持多种自动网格划分技术；5）图案显示直观，同时还可以输入参数进行动态观察；1）建模复杂；2）计算量非常大，对计算机要求高。无法将模型信息运用到后续工序中。建模时间长，对边坡设计方面无此功能。其他岩土设计与计算软件主要用于岩土工程，基本能完成常见岩土设计及计算工作。岩土专业性强，能满足边坡计算分析能力。无法将三维模型信息综合运用到后续工序中。可以对原始山体及15、边坡等进行三维建模及稳定性分析通过以上分析，QC小组一致认为采用REVIT软件进行山体边坡深化设计最为合适。总体深化设计实施思路如下：三维建模-对原设计进行分析-深化设计-施工图输出并指导施工-将三维模型信息运用到后续工序中。为此，小组制定了详细的工艺流程，具体如下：工艺流程图 制图人：骆利锋 制图日期：2017年5月10日根据工艺流程，我们制定相应对策如下表：对策表序号项目对策目标措施地点时间责任人1原始地形数据获取在原始地形图中提取高程点1）设计范围内高程点提取率100%；2）高程点正确率100%。1）高程点提取后，专人进行复核；2）利用cass软件进行高程点验证。BIM工作室2017.516、.202017.5.25余江杨奇辉2原始地形数导入REVIT软件生成三维地形图利用REVIT地形导入功能，导入高程点文件导入后生成的等高线与原地形基本一致。将CAD地形图与REVIT模型对照进行复核。BIM工作室2017.5.262017.6.1余江何向阳3设计边坡数据编辑与提取根据设计边坡图及高程点进行编辑，并提取设计地形数据，生成设计高程点文件设计边坡高程数据提取精度基本满足原设计要求或偏差不大于20mm。将高程数据导入CASS软件，并生成地形图进行复核。BIM工作室2017.5.202017.5.25赵纬4设计边坡数据导入REVIT软件生成三维设计边坡地形图利用REVIT地形导入功能，导17、入设计高程点文件导入后生成的边坡基本与原设计要求一致。1、检查边界是否一致；检查边坡区域以外的地形线是否重合。BIM工作室2017.6.22017.6.8赵纬5边坡三维图与三维地形对照，找出设计问题部位查找是否存在设计与原始地形冲突情况找出所有存在问题的部位1、对照设计图纸进行查找。2、对找出存在问题部位进行标记。BIM工作室2017.6.92017.6.15骆利锋6利用RVEIT软件剖面工具，深入分析原设计存在问题对所有存在问题部位进行剖面图分析计算出原设计边坡偏差值1、剖切面应与边坡面垂直。逐一分析。对每个偏差值进行计算汇总。BIM工作室2017.6.162017.6.20赵纬骆利锋7进行18、三维深化设计利用cass软件进行设计高程点修正，并将修正值导入REVIT软件偏差修正率100%将修正高程点导入REVIT软件进行再次分析BIM工作室2017.6.212017.6.26赵纬骆利锋8模型检查深化边坡与三维地形图对照1)边坡与地形图基本不冲突。2)精度满足设计要求或偏差不大于50mm。1、由技术员复核；2、若不满足要求，则返回步骤6。BIM工作室2017.6.272017.7.2赵纬余江9出深化施工图利用REVIT软件出图功能形成各类施工图满足施工需要。1、技术员进行图纸复核。2）必要时请设计确认。BIM工作室2017.7.32017.7.10白维明骆利锋10BIM模型运用与现场按19、图测量放样测量员进行现场开挖边界线放样放样合格率大于90%。1、数据复核。2、放样复核。工地现场2017.7.112017.11.15杨奇辉何向阳制表人：赵纬 2017年5月15日9、对策实施根据以上对策，QC小组成员进行认真分析与研究，并确定了分步实施步骤，具体如下：（一）对策实施一:原始地形数据获取1、根据设计提供地形图，提取地形数据实施步骤如下：1）CAD软件（2008版及以上）打开图纸，单击工具数据提取；2）选择“创建新数据提取”，单击下一步，命名，例如“原始地形”，确定；3）选择“图纸/图纸集”，单击下一步；4）选择你要提取的对象。全选去填复选框中的勾，然后退出全选单击选中你需要的数20、据。单击下一步；5）选中你所需要的类容，例如点的X、Y、Z坐标。单击下一步；6）预览。预览当前输出的类容是否正确。如果正确，单击下一步；7）输出。选择保存的位置、文件名、文件类型。例如excel的xls类型。8）成果如下：由图可见，本次共导出587个点，内容包含点的X、Y、Z坐标。高程点整理，并将xls类型转化为原始地形.txt或原始地形.dat格式文件。2、利用cass软件进行高程点验证实施步骤：1）利用CASS将原始地形.dat文件导入地形图；2）对高程点文件进行核对验证；3）发现有遗漏或错误时，修正原始地形.dat文件。3、实施效果1、原地形图中所有高程点均有对应导入的高程点；高程点的位21、置一致；2)高程点数值一致。满足以上三点即获得满足要求且可供REVIT导入的高程点文件：原始地形.dat。（二）对策实施二:导入REVIT软件生成三维地形图1、打开REVIT软件，利用通过导入创建命令，将原始地形.dat文件导入软件，形成三维地形图。2、将CAD地形图与REVIT模型对照进行复核。检查等线、边坡及山体形状等，无异常情况。3、实施效果形成符合原设计要求三维地形图。（三）对策实施三:设计边坡数据编辑与提取1、根据设计边坡图，在CASS软件中编辑，并提取边坡高程数据。2、高程数据导入CASS软件，并生成地形图进行复核。3、实施效果获得满足要求且可供REVIT导入的高程点文件：设计边坡22、.dat。（四）对策实施四:边坡数据导入REVIT软件生成三维设计边坡地形图1、将设计边坡.dat文件导入REVIT软件，形成三维边坡图2、实施效果形成符合原设计要求三维边坡图。（五）对策实施五:设计边坡三维地形图与原始三维地形对照，找出设计问题部位1、将设计边坡三维地形图与原始三维地形在REVIT软件中对照 三维地形图 三维设计边坡地形图 设计边坡三维地形图与原始三维地形叠合图从该叠合图可以看出，产生部分红色区域，即设计边坡高出地形图情况。对照CAD平面图，我们发现如下问题：编号（红色部位）产生原因是否存在问题备注根据设计地坪标高确实高于原始地面，后续可回填实现设计标高否该部位为山体边坡部分23、，高程原始山坡面，且此处不存在回填情况是该部位为山体边坡部分，高程原始山坡面，且此处不存在回填情况是该部位为山体边坡部分，高程原始山坡面，且此处不存在回填情是况该部位为山体边坡部分，高程原始山坡面，且此处不存在回填情况是该部位为山体边坡部分，高程原始山坡面，且此处不存在回填情况是该部位为山体边坡部分，高程原始山坡面，且此处不存在回填情况是其他部位图纸三维转化问题存在一些误差问题为设计边坡外部，不影响本次工作开展可以忽略2、实施效果找出设计边坡存在问题部位并进行标记。（六）对策实施六:利用RVEIT软件剖面工具，深入分析原设计存在问题1、根据上面标记的问题部位，利用RVEIT软件剖面工具，进行剖24、面分析，剖面应与设计边坡面垂直。剖面布置图 1-1剖面2、逐一分析每个剖面，并对每个不合理断面的设计边坡与地形线交叉点位置进行汇总，汇总表如下。问题点位汇总表设计边坡与地形线交叉点编号剖面XY备注1-1379.729-302.7982-2251.548-261.867.3、实施效果找出设计边坡存在的主要问题及设计边坡与地形线交叉点。（七）对策实施七:进行三维深化设计1、根据上面找出的偏差值，利用cass软件修正设计边坡高程点2、形成修正设计高程点.dat文件，并将修正文件导入REVIT软件。3、实施效果形成比较合理的三维边坡图。（八）对策实施八:模型检查1、深化边坡与三维地形图导入REVIT软25、件对照。深化后设计边坡图 1-1剖面 2-2剖面将深化边坡与三维地形图进行剖面分析，检查深化边坡合理性。2、实施效果边坡与地形图基本不冲突，精度满足设计要求或偏差不大于50mm，即形成可供使用的BIM模型。若不满足要求返回步骤（六）。（九）对策实施九:出深化施工图1、利用REVIT软件出图功能形成各类施工图。2、请原设计单位确认。3、实施效果形成满足施工要求及施工精度的施工图。（十）对策实施十:BIM模型运用与现场按图测量放样1、利用三维BIM模型可指导现场施工，具有直观、准确等优点。手机客户端运用 现场测量放样2、实施效果 通过BIM技术深化山体边坡设计图纸后进行现场测量放样。经测量放样统计26、表汇总统计，现场一次放样合格率大于90%，满足工程需要。测量放样统计表编号XYZ（理论）Z(实际)高程误差（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、效果检查1、目标检查根据2017年7月11日11月15日对现场边坡放样一次合格率统计，合格率为92%，超过目标值85%。实际合格率与目标合格率对比图制图：赵纬 2017年11月20日2、现场开挖效果检查 现场开挖实际效果图从完工情27、况来开，通过深化后BIM模型能较好指导现场施工，加快施工进度，施工质量达到规范要求。3、经济效益分析1）提高山体边坡施工放样一次合格率，避免重复劳动，降低施工成本投入。2）能正确反映实际山体开挖工程量，避免后期工程量的核对与调整。3）采用BIM技术使得施工中问题在图纸阶段得到解决，避免了边施工边修改设计的现象。4）基于三维的设计模型可以极大的提升施工组织和测点布置的效率和质量。4、社会效益分析在本次QC活动实践中，我们小组很好地将BIM技术运用到山体边坡深化设计和施工过程中，提高山体边坡施工放样一次合格率，解决了现场实际问题，为后期同类项目实施积累了宝贵经验，活动成果得到业主、监理及设计单位一28、致好评，为企业赢得了声誉，提升了企业形象，为企业进一步开拓地区市场增加了影响力。11、制定巩固措施该QC成果经项目部和公司技术部总结，报公司总工程师批准，形成了BIM技术在山体边坡深化设计和施工过程中的运用技术指导手册。以后公司类似工程可参考执行。12、总结与下一步打算1、小组总结通过QC小组活动，我们成功完成了BIM技术在山体边坡深化设计和施工过程的运用，积累了不少宝贵经验，为以后类似工程提供了合理的技术经验与新思路，具有相当的实践意义，值得推广和借鉴。本次活动攻克的课题是本小组至成立以来收效最为突出的一次活动，极大鼓舞了小组成员参与QC小组活动的热情，坚定了我们以后攻坚克难解决问题的信心，提升了团队BIM技术运用水平。同时增强了小组成员的团结和刻苦钻研的精神。小组综合素质提升情况如下表：表5 综合素质评价表项 目活动前（分）活动后（分）雷达图团队精神34解决问题的信心25QC知识24工作热情34改进意识35制表人：骆利锋 2017年11月27日2、下一步打算此次QC活动为本工程在边坡治理方面的深化设计与提高一次放样合格率方面取得了较好成绩，今后我们QC小组将响应国家号召，大力推广BIM技术运用，下一个活动课题是利用BIM技术提升装配式建筑施工效率，努力使BIM技术真正服务于建设项目全过程。