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【摘 要】 路赛项目是卡塔尔重要的开发项目之一，级配碎石需用量大，通过严格质量控制，使得原设计不能采用的碎石资源变废为宝，和进口材料比较，为项目节约了运输成本，提高了施工效率，节约了工期。可为类似工程施工提供借鉴。
【关键词】 沙漠;高热;临海;级配碎石;质量控制
A research on quality control of graded stone production
in the high-temperature coastal desert environment
Wang Zhenning Liang Xiaoji
【Abstract】 The Lusail Development Project， as one of the largest projects in Qatar， required a huge amount of graded stones for backfilling， grading and other construction purposes. On-site stones that cannot be used according to original design are successfully accepted for construction thanks to a series of strictly adopted quality control measures. Compared with imported stones， these measures have substantially reduced contractor's transportation cost， improved work efficiency， and shortened construction period. Projects of similar characters may， therefore， benefit from these quality control.
【Key Words】 desert heat coastal graded stone quality control
一、工程概况
卡塔尔号称“世界火炉”，位于沙漠高热地区，平均温度40摄氏度，夏天室外温度可达50摄氏度。其东面毗邻海岸线，西面与AL Khor高速公路相连，北临老王宫，覆盖约35平方公里的陆地及海面区域。本项目主要工作内容为通过疏浚与吹填、建造海岛、开挖航道以及新海岸线防护工程。该项目自营生产级配料约50万m3，共计4钟类型，主要用于海堤防护反滤垫层、路基本体和基床填筑、挡墙反滤垫层及背后回填、基础砌筑等工程，大规模的材料生产任务要求项目必须建立一套严格的完整的质量管理制度及控制程序以确保级配碎石材料质量。
项目特点：
1、石方开挖和填筑方量大;
2、工期紧，物资采购运输周期长，费用高。
二、级配碎石生产过程中质量控制要素
路赛项目的级配碎石生产质量控制分为4大环节：原材料质量控制、成品料质量控制、不合格产品控制及产品可追溯性。
1、有效控制原材料质量
级配碎石材料质量控制首先从料源上控制材料质量。本工程原设计用于海堤防护反滤垫层、路基本体和基床填筑、挡墙反滤垫层及背后回填、基础砌筑等工程的级配碎石全部采用高硬度的海运进口坚硬岩石，进口成本较高，周期较长，不利于施工生产和工期。通过对周边地质的调查研究，发现当地石材具备三个特点：1）沙漠地区可使用石材资源丰富。均为弱风化和中等风化岩石，不需进口采购。2）高热气候的岩石裂隙较多。3）临海环境的岩石孔隙多，方便开挖破碎。经过试验检测，确定当地的弱风化和中等风化岩石经破碎后进行级配调和满足各项指标和使用功能。经过和工程师沟通，并书面报经工程师批准，设计变更为采用当地石材破碎进行级配调和用于相关工程。
本工程所用級配碎石加工料源均从工程边界内的开挖区内获得，由于开挖区中原材料质量参差不齐，需要经过初步挑选后才能用于级配碎石生产。材料生产工程师日常巡视中初步选取质量较好的料源，书面通知QC工程师进行检查。QC工程师初检合格后邀请试验室及工程师共同检查，咨询同意后按照规范要求随机取样进行第一次试验。试验合格后递交咨询试验报告，得到工程师书面批复以后，现场施工人员组织人员设备对该区域原料进行收集运到料场堆放，并设置标志牌。标志牌上必须明确标示四种试验状态（等待试验、试验中、批复、不合格）中的一种。挑选过程中必须产生的书面记录有：
1）Request for Inspection（检查申请单）
2）Test report for Raw Material（原材料试验报告）
3）LS-46（当地石料原材料第46堆，原材料堆识别编号）
4）原材料料源地（需要区域坐标）、料堆方量、取样日期、咨询批复日期。
通过有效控制料源地原材质量，从根本上确保了级配碎石的使用功能满足设计要求。
2、有效控制成品料质量
确定合格料源后，采用破碎锤击碎岩石，挖掘机开挖装运，拉到破碎站，破碎前进行第一次筛分，选出不需破碎可直接使用的大粒径石材，超大粒径石材进入破碎系统二次破碎，再进行二次筛分，将满足要求的成品料进行分类堆放。分类堆放时，料仓应清理干净。
成品料由配套破损机及筛分机流水化生产，级配质量相对比较稳定。成品料生产开始前应首先设置标志牌。标志牌中应首先注明该堆成品料的原料堆出处（如LS-46）;注明本成品料的类型，如果成品料类型为B料则该料堆编号为LS-46B;注明生产开始日期;注明试验状态“等待测试”。生产完毕后进行测量收方，同时应增加注明成品料堆的方量、生产完成日期。 生产过程中应严格控制以下几个质量点：1）成品料中应保持干净避免掺入沙子、松土及其它杂质;2）成品料堆堆放高度不宜超过4m，避免在料堆整理堆高时产生粗料和细料分离级配不均匀的现象;3）及时设置标示牌并及时更新其内容;4）同一类型级配料尽量集中区域堆放，避免交叉堆放，以方便管理。
成品料生产完毕、标志牌设置、工程收方等各种准备工作完成后，QC工程师提交书面申请邀请工程师对成品料相关试验项目进行检验，检验时根据料堆方量按照规程要求的检验频率进行随机取样。工程师认可试验报告并发出书面通知以后，QC工程师书面通知现场工程师并及时更新标志牌的试验状态、取样日期、批复日期等内容。成品料生产过程中产生的记录应有：
1）Request for Inspection（检查申请单）
2）Test Report for Class B1/B/F1/C（试验报告）
3）原材料料堆编号、成品料料堆编号、生产时段、料堆方量、取样日期、批复日期
4）料堆试验状态汇总表
5）料场成品料堆平面布置图（根据生产完成情况随时更新）
3、不合格品的控制与处理
原材料取样检测后，如果发现材料质量不合格，采取以下两种方式处理：1）作为原材再次破碎;2）直接弃掉，进入废料区，严禁使用，并设置废料区标识牌。不合格试验报告同样应提交咨询备案记录，同时记录不合格原材料的处理过程。
成品料试验检测后，如果不合格，同样需要同样提交工程师备案记录，同时应设置标志牌“waste material（废料）”，同时应跟踪记录该不合格料的处理过程，所有处理过程均需要咨询旁站跟踪，并留存照片、咨询签认的单据等。
不合格品的处理至关重要，施工中应严格控制不合格品，杜绝不合格品进入施工需用料仓，形成质量隐患。
4、产品可追溯性
为了保证工程质量，随时监测工程质量情况，应对所有合格成品料从原材料的料源到生产试验情况及成品料的使用在部位做详细的记录，以便于工程出现质量问题时溯本求源。同时严格材料领用程序：
1）岸线施工队（施工班组）向料场工程师提交“材料领用单”，领用单中应注明所领材料的级配、方量、拟使用部位、使用时间等;
2）料场工程师将现场给施工班组指定料堆，同时料场工程师应在“材料领用单”中注明本次出库的成品料料堆编号，追溯成品料的使用部位。
3）QC工程师必须保留一份“材料领用单”的复印件以便于随时监控各个料堆的使用情况。
可追溯性记录应包含以下内容：
1）所有合格材料的“材料领用单”;
2）各个料堆的可追溯性记录汇总表。
三、质量管控在施工中的应用实例
路赛项目级配料之一的B料总设计需要量34万m3左右，主要用于挡墙后部回填、挡墙基础和挡墙前端的防冲刷保护。B料规范要求见表3.1：
表3.1 B料指标控制表（重量控制）
Class B 1～20KG ELCL Y<2 LCL Y<10 UCL 70<Y<100 EUCL 97<Y W50
Min Max
0.2KG 1KG 20KG 40KG 8KG 15KG
根据试生产的试验结果看，生产的B料粒径主要集中在0.2～8kg之间，粒径小于规范要求，项目现有设备正常生产的情况下不能满足规范要求。为保证碎石质量，项目质量管理部经过研究，对现场B料生产采取了以下几种措施：
1、调整破碎机钣锤与颚钣之间间距，调整到25～27cm;
2、更换筛分机筛网，讲筛分机筛网尺寸调整之8cm;
3、原料挑选时在破碎机进口尺寸允许下尽量选取大粒径的原材料;
调整试生产后对成品料取样结果显示，成品料基本满足规范要求，但同时面临以下几方面问题：
1、筛分机皮带由于大粒径料较多，破损严重，平均每3到4天更换一次，加大了施工成本;
2、破碎机钣锤负荷较大，结构出现裂缝;
3、成品料出料率不到30%，原材料需用量增加;
4、生产强度遠不能满足施工进度要求。
在现场采取措施仍不能满足要求的情况下，质量管理部决定在不影响结构质量及使用功能的前提下寻求对材料的技术指标进行调整。
经分析研究，发现B料使用部位主要在三个地方：挡墙后部回填、挡墙基础和挡墙前端的防冲刷保护，B料的挡墙后回填占据了绝大部分方量。根据功能及结构要求，防冲刷保护和挡墙基础填料要求级配料有一定的粒径、级配、内摩擦角和防渗要求，而挡墙后部回填对上述几项指标的要求可降低。质量管理部决定对挡墙后部回填的B料进行设计变更。正式申报变更前采取了如下几项措施：
1、收集所有关于B料的技术指标：级配、那摩擦角、渗透系数等;
2、对现有生产设备生产参数进行调整，拟定几套生产方案;
3、试验室及时跟踪试验产品的级配情况;
4、渗透系数及内摩擦角送独立试验实检验。
经过近两个月的试生产，新产品的技术参数确定最终确定：那摩擦角及渗透系数完全符合要求，原材料出料率接近50%，同时新产品命名为Class B1料，且有原来的重量控制级配改为粒径控制级配，变更后的级配如表3.2：
表3.2 变更后级配表
Class B1 50～200mm D2 D10 D50 D85 D100
>40mm >50mm >150mm <200mm <250mm
设计变更得到工程师批复，节省成本的同时加快了施工进度。
四、结束语
需要补充说明的是，本质量控制技术研究中所涉及的级配碎石不适用于混凝土所需碎石，亦不适用于需满足表面美观功能的挡墙和海堤防护砌筑等。通过严格的质量管控，该项目级配碎石生产取得了良好的应用效果，解决了沙漠高热临海地区，自营生产级配碎石的技术难题，以优质高效的施工质量管控，在波斯湾海边上按期完成节点工期，为项目创造了非常可观的利润。
【关键词】 沙漠;高热;临海;级配碎石;质量控制
A research on quality control of graded stone production
in the high-temperature coastal desert environment
Wang Zhenning Liang Xiaoji
【Abstract】 The Lusail Development Project， as one of the largest projects in Qatar， required a huge amount of graded stones for backfilling， grading and other construction purposes. On-site stones that cannot be used according to original design are successfully accepted for construction thanks to a series of strictly adopted quality control measures. Compared with imported stones， these measures have substantially reduced contractor's transportation cost， improved work efficiency， and shortened construction period. Projects of similar characters may， therefore， benefit from these quality control.
【Key Words】 desert heat coastal graded stone quality control
一、工程概况
卡塔尔号称“世界火炉”，位于沙漠高热地区，平均温度40摄氏度，夏天室外温度可达50摄氏度。其东面毗邻海岸线，西面与AL Khor高速公路相连，北临老王宫，覆盖约35平方公里的陆地及海面区域。本项目主要工作内容为通过疏浚与吹填、建造海岛、开挖航道以及新海岸线防护工程。该项目自营生产级配料约50万m3，共计4钟类型，主要用于海堤防护反滤垫层、路基本体和基床填筑、挡墙反滤垫层及背后回填、基础砌筑等工程，大规模的材料生产任务要求项目必须建立一套严格的完整的质量管理制度及控制程序以确保级配碎石材料质量。
项目特点：
1、石方开挖和填筑方量大;
2、工期紧，物资采购运输周期长，费用高。
二、级配碎石生产过程中质量控制要素
路赛项目的级配碎石生产质量控制分为4大环节：原材料质量控制、成品料质量控制、不合格产品控制及产品可追溯性。
1、有效控制原材料质量
级配碎石材料质量控制首先从料源上控制材料质量。本工程原设计用于海堤防护反滤垫层、路基本体和基床填筑、挡墙反滤垫层及背后回填、基础砌筑等工程的级配碎石全部采用高硬度的海运进口坚硬岩石，进口成本较高，周期较长，不利于施工生产和工期。通过对周边地质的调查研究，发现当地石材具备三个特点：1）沙漠地区可使用石材资源丰富。均为弱风化和中等风化岩石，不需进口采购。2）高热气候的岩石裂隙较多。3）临海环境的岩石孔隙多，方便开挖破碎。经过试验检测，确定当地的弱风化和中等风化岩石经破碎后进行级配调和满足各项指标和使用功能。经过和工程师沟通，并书面报经工程师批准，设计变更为采用当地石材破碎进行级配调和用于相关工程。
本工程所用級配碎石加工料源均从工程边界内的开挖区内获得，由于开挖区中原材料质量参差不齐，需要经过初步挑选后才能用于级配碎石生产。材料生产工程师日常巡视中初步选取质量较好的料源，书面通知QC工程师进行检查。QC工程师初检合格后邀请试验室及工程师共同检查，咨询同意后按照规范要求随机取样进行第一次试验。试验合格后递交咨询试验报告，得到工程师书面批复以后，现场施工人员组织人员设备对该区域原料进行收集运到料场堆放，并设置标志牌。标志牌上必须明确标示四种试验状态（等待试验、试验中、批复、不合格）中的一种。挑选过程中必须产生的书面记录有：
1）Request for Inspection（检查申请单）
2）Test report for Raw Material（原材料试验报告）
3）LS-46（当地石料原材料第46堆，原材料堆识别编号）
4）原材料料源地（需要区域坐标）、料堆方量、取样日期、咨询批复日期。
通过有效控制料源地原材质量，从根本上确保了级配碎石的使用功能满足设计要求。
2、有效控制成品料质量
确定合格料源后，采用破碎锤击碎岩石，挖掘机开挖装运，拉到破碎站，破碎前进行第一次筛分，选出不需破碎可直接使用的大粒径石材，超大粒径石材进入破碎系统二次破碎，再进行二次筛分，将满足要求的成品料进行分类堆放。分类堆放时，料仓应清理干净。
成品料由配套破损机及筛分机流水化生产，级配质量相对比较稳定。成品料生产开始前应首先设置标志牌。标志牌中应首先注明该堆成品料的原料堆出处（如LS-46）;注明本成品料的类型，如果成品料类型为B料则该料堆编号为LS-46B;注明生产开始日期;注明试验状态“等待测试”。生产完毕后进行测量收方，同时应增加注明成品料堆的方量、生产完成日期。 生产过程中应严格控制以下几个质量点：1）成品料中应保持干净避免掺入沙子、松土及其它杂质;2）成品料堆堆放高度不宜超过4m，避免在料堆整理堆高时产生粗料和细料分离级配不均匀的现象;3）及时设置标示牌并及时更新其内容;4）同一类型级配料尽量集中区域堆放，避免交叉堆放，以方便管理。
成品料生产完毕、标志牌设置、工程收方等各种准备工作完成后，QC工程师提交书面申请邀请工程师对成品料相关试验项目进行检验，检验时根据料堆方量按照规程要求的检验频率进行随机取样。工程师认可试验报告并发出书面通知以后，QC工程师书面通知现场工程师并及时更新标志牌的试验状态、取样日期、批复日期等内容。成品料生产过程中产生的记录应有：
1）Request for Inspection（检查申请单）
2）Test Report for Class B1/B/F1/C（试验报告）
3）原材料料堆编号、成品料料堆编号、生产时段、料堆方量、取样日期、批复日期
4）料堆试验状态汇总表
5）料场成品料堆平面布置图（根据生产完成情况随时更新）
3、不合格品的控制与处理
原材料取样检测后，如果发现材料质量不合格，采取以下两种方式处理：1）作为原材再次破碎;2）直接弃掉，进入废料区，严禁使用，并设置废料区标识牌。不合格试验报告同样应提交咨询备案记录，同时记录不合格原材料的处理过程。
成品料试验检测后，如果不合格，同样需要同样提交工程师备案记录，同时应设置标志牌“waste material（废料）”，同时应跟踪记录该不合格料的处理过程，所有处理过程均需要咨询旁站跟踪，并留存照片、咨询签认的单据等。
不合格品的处理至关重要，施工中应严格控制不合格品，杜绝不合格品进入施工需用料仓，形成质量隐患。
4、产品可追溯性
为了保证工程质量，随时监测工程质量情况，应对所有合格成品料从原材料的料源到生产试验情况及成品料的使用在部位做详细的记录，以便于工程出现质量问题时溯本求源。同时严格材料领用程序：
1）岸线施工队（施工班组）向料场工程师提交“材料领用单”，领用单中应注明所领材料的级配、方量、拟使用部位、使用时间等;
2）料场工程师将现场给施工班组指定料堆，同时料场工程师应在“材料领用单”中注明本次出库的成品料料堆编号，追溯成品料的使用部位。
3）QC工程师必须保留一份“材料领用单”的复印件以便于随时监控各个料堆的使用情况。
可追溯性记录应包含以下内容：
1）所有合格材料的“材料领用单”;
2）各个料堆的可追溯性记录汇总表。
三、质量管控在施工中的应用实例
路赛项目级配料之一的B料总设计需要量34万m3左右，主要用于挡墙后部回填、挡墙基础和挡墙前端的防冲刷保护。B料规范要求见表3.1：
表3.1 B料指标控制表（重量控制）
Class B 1～20KG ELCL Y<2 LCL Y<10 UCL 70<Y<100 EUCL 97<Y W50
Min Max
0.2KG 1KG 20KG 40KG 8KG 15KG
根据试生产的试验结果看，生产的B料粒径主要集中在0.2～8kg之间，粒径小于规范要求，项目现有设备正常生产的情况下不能满足规范要求。为保证碎石质量，项目质量管理部经过研究，对现场B料生产采取了以下几种措施：
1、调整破碎机钣锤与颚钣之间间距，调整到25～27cm;
2、更换筛分机筛网，讲筛分机筛网尺寸调整之8cm;
3、原料挑选时在破碎机进口尺寸允许下尽量选取大粒径的原材料;
调整试生产后对成品料取样结果显示，成品料基本满足规范要求，但同时面临以下几方面问题：
1、筛分机皮带由于大粒径料较多，破损严重，平均每3到4天更换一次，加大了施工成本;
2、破碎机钣锤负荷较大，结构出现裂缝;
3、成品料出料率不到30%，原材料需用量增加;
4、生产强度遠不能满足施工进度要求。
在现场采取措施仍不能满足要求的情况下，质量管理部决定在不影响结构质量及使用功能的前提下寻求对材料的技术指标进行调整。
经分析研究，发现B料使用部位主要在三个地方：挡墙后部回填、挡墙基础和挡墙前端的防冲刷保护，B料的挡墙后回填占据了绝大部分方量。根据功能及结构要求，防冲刷保护和挡墙基础填料要求级配料有一定的粒径、级配、内摩擦角和防渗要求，而挡墙后部回填对上述几项指标的要求可降低。质量管理部决定对挡墙后部回填的B料进行设计变更。正式申报变更前采取了如下几项措施：
1、收集所有关于B料的技术指标：级配、那摩擦角、渗透系数等;
2、对现有生产设备生产参数进行调整，拟定几套生产方案;
3、试验室及时跟踪试验产品的级配情况;
4、渗透系数及内摩擦角送独立试验实检验。
经过近两个月的试生产，新产品的技术参数确定最终确定：那摩擦角及渗透系数完全符合要求，原材料出料率接近50%，同时新产品命名为Class B1料，且有原来的重量控制级配改为粒径控制级配，变更后的级配如表3.2：
表3.2 变更后级配表
Class B1 50～200mm D2 D10 D50 D85 D100
>40mm >50mm >150mm <200mm <250mm
设计变更得到工程师批复，节省成本的同时加快了施工进度。
四、结束语
需要补充说明的是，本质量控制技术研究中所涉及的级配碎石不适用于混凝土所需碎石，亦不适用于需满足表面美观功能的挡墙和海堤防护砌筑等。通过严格的质量管控，该项目级配碎石生产取得了良好的应用效果，解决了沙漠高热临海地区，自营生产级配碎石的技术难题，以优质高效的施工质量管控，在波斯湾海边上按期完成节点工期，为项目创造了非常可观的利润。