关于桥梁施工质量控制的探讨

摘要：本文主要讨论了施工控制的因素、任务与工作内容以及控制方法对大跨连续梁桥的影响，简要阐述了预应力混凝土梁（板）施工过程中质量缺陷的原因及对策。

关键词：桥梁施工 施工质量 质量控制

中图分类号：U445 文献标识码：A

1、施工控制的影响因素、内容和方法

为了使施工系统始终处于可控状态，通常对施工过程中的偏差进行识别分析，发现问题并且及时进行纠偏，同时进行后续阶段的预测即桥梁施工控制。

1.1、施工控制的影响因素

1.1.1、施工管理

影响桥梁施工质量和进度的直接影响因素就是施工管理。在悬臂施工的大跨度连续桥中，施工进度一旦不按计划进行，给施工带来的难度尤为突出，甚至最终造成合拢困难。这是因为，如果主梁和悬臂施工进度不同，必然导致两个悬臂合拢前等待的时间不同，因而材料产生的不同的徐变变形，而这种变形很难准确测量估计。

1.1.2、材料收缩、徐变

设置预拱度时首要考虑材料的收缩、徐变，不仅对混凝土结构的内力、变形都有很大的影响而且还影响成桥后运营阶段的结构变形。这是因为大跨度连续梁桥施工中混凝土加载龄期短，各个阶段的龄期相差比较大，因此，控制过程中要认真研究，采取经济合理、符合实际情况的徐变参数和计算模型。

1.1.3、温度变化

施工控制必须考虑温度因素，由于温度的变化，在不同时刻对结构的应力及变形进行测量，结果是不通的。由于温度变化对桥梁结构受力和变形影响很大，因此在施工控制中忽略了温度因素，就必然不能得到正确的数据，不能保证控制的有效性。

1.1.4、结构计算分析模型

结构模型的建立，是通过对实际桥梁结构进行简化，由于各种假设、边界条件的处理、模型本身精度的影响，无论采用何种分析方法和手段，模型与实际情况总存在误差。因此，为了使计算模型误差产生的影响最低，必须做大量工作，必要时做专门的实验研究。

1.1.5、施工监测

施工控制最基本的手段是监测（应力监测、变形监测等）。监测存在误差的原因有：仪器、方法、仪器安装、数据采集、环境等存在的误差。

1.1.6、施工工艺

为了使施工状态始终处于受控状态，除非要求施工工艺必须符合控制要求外，由构件制作、安装等方面的误差必须计入非理想化带来的误差。因此，施工控制是为施工服务的，而施工的好坏又直接影响控制目标的实现。

1.1.7、结构参数

无论对何种形式的桥梁进行施工控制，结构参数（结构构件截面尺寸、结构材料弹性模量、材料容重、材料热膨胀系数、施工荷载、预应山或者是索力等等）都是分析过程中最基本的资料，是必须考虑的首要因素。在实际的工作之中，实际桥梁的结构参数总是与设计的结构参数存在一定误差，很难完全吻合，为了解决这个问题，就需要合理的记入这些误差，使结构参数尽量接近桥梁的真实结构参数。

1.2、控制的内容

施工控制的主要内容有以下几方面：

1.2.1、安全控制

在施工过程中只有保证施工过程的安全，才能谈得上其他控制和桥梁建设，因此安全控制是施工中的重要内容。除了由于施工质量问题引发的安全问题外，上述的如变形控制、应力控制、稳定控制得到了控制，安全问题也就有了保障。在实际中，应根据桥梁的结构形式等情况确定影响桥梁安全的重点因素。

1.2.2、稳定性控制

衡量桥梁结构安全的重要指标是稳定安全系数。目前，人们所注重的桥梁稳定性指的是建成后的稳定性，而施工中不同材料的不同结构在不同工况下的最小稳定系数尚未在现行规范中详细列出，因此，施工中在桥梁本身的稳定性得到控制外，施工中用的支架、吊篮、缆索等吊装系统也应该满足要求。

1.2.3、应力控制

一般情况下，施工中通常运用结构的检测方法了解实际应力状态，如果发现实际状态与理论状态的差值超过允许范围，一定要查出原因并且进行调控。而实际中，结构应力控制的优劣不像变形控制那样容易发现，假如应力失控，所以说，施工过程中以及成桥后的受力状态与设计是否相符是首要明确的问题。

2、预应力的张拉施工

预应力的张拉施工比较复杂，而且具有比较强的专业性，因此在施工的过程中，因为施工队的原因，经验不足，再加上整体设计方案的失误，会导致应盈利施工中比较大的损失，并引起各种质量问题。

2.1、预应力梁（板）出现缺陷的原因及解决措施

2.1.1、缺陷及原因

预应力梁（板）在张拉的过程中，在梁端的部位出现裂缝，甚至在底端出现混凝土破裂。这种缺陷的原因主要是因为应力集中不好，或者混凝土质量有问题以及张拉操作不当。

2.1.2、解决措施

①要解决集中应力的问题，需要在梁端布设钢筋的时候注意，通过横向的钢筋数量的增加或者增加封锚端和梁端混凝土的几何尺寸。 ②预应力钢筋的张拉要按照相关要求进行，并分次进行，对称张拉。 ③在进行张拉的时候，要注意发力的均匀。在进行混凝土的浇筑的时候，要严格控制好浇筑的质量，尤其是在锚垫板后部位的混凝土振捣。

2.2、工字梁张拉过程梁体侧向扭曲、梁端底部混凝土破碎的原因及对策 梁体产生侧向扭曲的原因与对策:①原因，工字梁腹厚度般仅为 18cm到30cm，马蹄宽度约为40到60cm，马蹄部位预应力筋一般上下布置 - 排，每排水平布置 - 孔，第一孔张拉时，张拉侧向施加了预应力而受压，另一侧梁体必然受拉，加之工字梁梁长、腹板厚度薄、侧向自由度大，如果张拉时采取一次张拉到位，则导致梁体侧向扭曲，有的T梁张拉过程中也出现类似侧向扭曲变形。 ②对策，宜采用分次、逐级对称张拉，第一次张拉时，逐孔预应力施加至50％的张拉控制应力 σcon。张拉顺序第一次为左右侧对角线交叉进行，因马蹄宽度小，位置不够，只能逐孔张拉，第一孔张拉至 50％σcon。

2.3、预应力损失过大的原因及对策

2.3.1、原因

设计计算预应力混凝土是受到弯构件张拉控制应力σcon的时候，除了就需要依据承受外荷载的情况，估定有效预应力σy之外，还得需要估算出来相应的预应力损失σs，也就是：σy=σcon-σs；预应力的损失σs主要包括了管道壁与预应力筋之间的摩擦所引起的预应力损失σs1，钢筋回缩、接缝压缩和锚具变形所引起的预应力损失为σs2，台座和钢筋之间的温差索引起的预应力损失为σs3（此项应力损失仅仅是在先张法构件的时候采用其他加热方法或者是蒸汽养护时才予以考虑），其混凝土弹性压缩所引起的预应力σs4，钢筋松弛所引起的预应力的损失为σs5，混凝土收缩和徐变引起的预应力损失σs6等。

2.3.2、对策

①采用级配良好的石英砂。首先是采用张法施工，并且采用的是砂箱法放张工艺的，适宜采用级配良好的石英砂，在预应力施加之后砂箱的压缩不要大于0.5mm，装砂量适宜为砂箱的长度 3/1到2/5左右。

②严格的控制梁体混凝土龄期。在梁体张拉之前，除了对梁体混凝土强度有要求以外，对龄期也应该进行有效地控制，进而避免过早的张拉，在其设计的时候，规定龄期务必要达到7天以上就可以张拉。进而避免混凝土徐变及收缩所引起的梁体反拱度过大与预应力的损失。

总之，质量问题是施工工程的关键问题，在桥梁施工工程中，质量控制是其项目建设的关键。当桥梁施工工程出现质量不达标甚至是质量低劣等问题时，将会引发质量故障，极易导致交通事故，又由于桥梁工程的特殊性，在引发质量事故后，甚至会出现桥梁突然坍塌现象，这种因质量引发的事故对人们的生命以及财产安全损害重大，而此时，在桥上的车辆与行人极有可能出现无处躲藏无处避难的情况。所以桥梁安全以及施工质量控制问题在桥梁施工中占有很重要的位置。

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