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随着我国高速铁路的大量兴建,无砟道岔得到了快速发展和广泛应用。无砟道岔施工过程复杂,精度要求高,影响因素多,需要建立科学有效的质量控制理论和方法以保证施工质量。本文在系统总结国内外相关研究的基础上,将过程质量控制理论和方法引入无砟道岔施工,初步建立了无砟道岔施工过程质量控制理论和方法体系。本文的主要研究工作如下：(1)初步建立了无砟道岔施工过程质量控制体系。以路基上板式无砟道岔为例,详细剖析了无砟道岔施工过程,总结了无砟道岔施工特点,从施工人员、机械、材料、方法、环境等方面深入分析了无砟道岔施工质量影响因素,在此基础上提出了无砟道岔施工过程质量控制必要性,并进一步建立了无砟道岔施工过程质量控制体系框架。(2)提出了无砟道岔施工过程识别方法。依据无砟道岔施工过程和特点及各施工阶段和子过程对施工质量的影响程度,研究确定了施工重要阶段和施工重要子过程,并分析和确定了过程输出质量参数。依据无砟道岔施工过程输出参数的多元性、多分布性及少样本性的特点,建立了无砟道岔施工过程能力指数计算方法,并以某无砟道岔施工质量数据为基础,将建立的过程能力指数计算方法用于识别关键子过程。(3)实现了无砟道岔施工过程质量监控及诊断。基于Grubbs法计算原理,改进了Grubbs计算过程,并利用模拟数据组与既有Grubbs法进行了比较分析,结果表明改进Grubbs法检验效果更好,故将此方法应用于无砟道岔施工子过程监控模型建立时的数据过滤。利用过滤后的质量数据,基于T2控制图和广义方差控制图建立了无砟道岔施工多元子过程监控方法,并在此基础上结合主成分分析方法和均值—极差控制图提出了无砟道岔施工多元子过程异常因素诊断方法,从而实现了无砟道岔施工多元子过程的监控和诊断。(4)建立了无砟道岔施工过程质量评估方法。在无砟道岔施工质量综合评估现状分析的基础上,指出了当前评估方法的局限性,提出了建立无砟道岔施工过程质量评估方法的原则及思路,构建了评估模型,明确了评估指标,采用层次分析法确定了模型中的权重系数,得到了无砟道岔施工子过程、施工阶段和施工全过程三个层次的质量评估结果,提出了评估结果的分析方法,并成功地将所提出的无砟道岔施工过程质量评估方法应用于工程实践。(5)建立了无砟道岔施工过程质量预测模型。基于灰色GM(1,1)预测模型和BP神经网络预测模型优势的结合,建立了GM-BP预测模型,并和灰色GM(1,1)及BP神经网络模型的预测结果进行了比较,预测结果相对误差分别为0.9%、2.5%、3.8%。基于预测结果的比较,得出GM-BP模型预测精度最高的结论,并选用GM-BP模型作为无砟道岔施工过程质量预测模型,利用某工点无砟道岔施工质量数据,进行了无砟道岔施工子过程质量、施工阶段质量和施工全过程质量的预测,为实现无砟道岔施工的事前干预提供了依据。