公路工程通用型桥梁质量过程控制

张捷

摘要通用型桥梁在我国公路工程中应用广、数量大，通过对通用型桥梁过程控制指标体系建立的分析，研究了过程控制的指标权重分配原则和分配方法，具体的介绍了材料、设备、工艺、人员及环境在过程控制中指标的评价标准。

关键词桥梁；过程控制；指标；评价方法

桥梁工程是公路工程中的重要环节，是公路建设质量控制的关键，桥梁施工难度大，技术要求高，容易发生潜在的质量问题，如何更好的保证桥梁建设质量具有重要意义。通用型桥梁是指以简支、连续梁桥为主的小型桥梁，相对于大中型桥梁，通用型桥梁设计简单，施工方便，在建和拟建项目中较为常见。

目前我国建成的公路中，通用型桥梁已经出现不同程度的破坏，例如混凝土的开裂、渗水、剥落等，给交通运行带来很大的不便。产生早期破坏的主要原因有质量监管、专业技术队伍等不能满足建设规模，施工单位在没有监管力量在场时不能按照规范要求施工。桥梁检测和施工进度不匹配，不能全面保障施工工序，只能在出现问题后进行事后控制。施工时工期要求紧，经常出现赶工期的现象，各种关键环节不能满足质量要求，造成桥梁整体质量下降。

虽然通用型桥梁出现问题较多，但对通用型桥梁质量控制的研究却相对较少，质量控制也多是停留在定性方面和事后控制上，没有完整的过程控制指标。质量过程控制指标体系和评价方法的研究能够填补规范的空缺，促进施工的规范化，提高桥梁的服务水平，降低维修和养护费用，间接提高整个交通系统的运营效率。

1过程控制指标体系的建立

1）控制指标的选取原则

桥梁施工控制指标较多，在选取时要有一定的原则和方法，保证能够合理反映出桥梁的质量状况，桥梁指标选择遵循的原则主要有以下几点：（1）全面性原则，桥梁施工过程较长，涉及的因素多，选取时尽量能够将影响桥梁质量的因素全部加入到指标体系当中，保证体系的全面性；（2）代表性原则，在全面性原则的基础上，要选择具有代表性的因素作为体系的评价指标，因为如果涵盖全部的影响因素，必将影响评价体系的效率，所以在指标选取过程中可以将同一层次的指标分为一类，然后选取具有代表性的指标作为研究对象；（3）规范性原则，指标的选取要和行业、部门的规范相适应，不能出现矛盾；（4）创新性原则，在桥梁施工中往往出现新材料、新工艺等，这时需要创新性的选择适应的指标；（5）可操作性原则，避免将一些无法采取数据的指标纳入评价体系当中，使评价系统能够最终实现。

2）指标的选取过程

通用型桥梁施工设计的指标较多，在选取时要具有一定流程，具体包括前期调查，通过对目前通用型桥梁的运行状况，了解桥梁过程控制的重要因素。初步确定指标，为避免在桥梁施工中出现随意性和盲目性，要慎重选择控制指标，可以通过专家咨询法将涉及到施工的材料、设备、人员、工艺和环境等综合比较，初步选择指标。指标的筛选和补充，初步确定指标后，数目通常会较多，需要选出更加贴近实际的指标，将重叠的部分剔除，另外在控制过程中也会因施工环境的不断变化，对指标进行重新调整。确定指标，在所有的步骤进行完成后，根据结果选出最终的评价指标。

3）控制指标体系的建立

通用型桥梁可以按照分项工程分为8个部分，包括预应力预制梁、无预应力预制梁、现浇梁板、墩台及盖梁、承台、扩大基础、钻孔灌注桩、桥面系和附属。根据材料、设备、人员、工艺和环境五个方面对整个桥梁体系进行分类构建。

例如以预应力预制梁为例进行过程控制，其体系进行构建材料包括混凝土、普通钢筋和预应力钢筋3个大部分，包含的指标有水泥的品种、强度、初凝和终凝时间，细集料的品种、压碎值、级配，粗集料的品种和级配，拌合水的pH值，混合料的配合比和水灰比，钢筋和钢绞线的直径、强度等。设备包括混凝土浇筑设备和预应力设备，体系指标为波纹管的材料性能、密封性，拌合设备的自动计量，运输设备的搅拌问题。工艺上包括混凝土工艺和预应力筋工艺，指标为混凝土浇筑的连续性、预应力筋的张拉流程。人员包括资质等级、业绩情况、获奖情况等。环境包括湿度和温度。

2过程控制指标体系的权重确定

1）指标权重确定方法

权重系数的确定方法有功能驱动赋权法、差异驱动赋权法和综合集成赋权法3种。功能驱动原理可以分为主管途径和客观途径两种，各个指标的实现受到人的影响因素较大，所以通常采用主管方法来确定指标权重，主观途径的方法又分为指标偏好型和方案偏好型两种，指标偏好型是直接对指标进行分析确定权重，方案偏好型则是首先对方案评价，再逆向求出指标权重。

通用型桥梁的指标权重确定不能事前分析方案的优劣，所以采用指标偏好型确定指标权重系数，实现的方法有主观构权法，既是根据专家经验人为的确定每个指标的权重，随意性大，具有很大的局限性；分层构权法，将指标按照异同分组，能够反映同一类的指标分为一组，根据构造权数的方法确定每一层的权重，得到最终结果；层次分析法，将定性分析和定量分析相结合，对指标之间进行比较，将指标对象层次化处理，然后进行最底层和最高层的相对重要性权重确定，相对优劣次序进行排队，最终为决策方案提供依据。

2）层次分析法确定指标权重

首先将各个指标进行层次化处理，各个指标上下为从属关系，建立层次结构模型，然后根据数名专家的意见对同一层次指标进行两两比较，构造出判断矩阵，得到权重值，最后通过一致性检验。

层次分析法在应用过程中由于指标过多，在进行比较时通常会出现指标权重不符合实际，这时需要对矩阵重新调整，获得新的矩阵，判断矩阵包含了指标权重的全部信息，是层次分析法的关键，根据指标重要性标度得到算是平均值，作为判断矩阵的构成因子。一致性检验则是检测权重值是否符合逻辑，一致性通过表明符合实际情况，没有通过需要重新调整，再检验，直至完成一致性检测为止。

3过程控制指标体系评价标准

1）材料的评价标准

通用型桥梁常用的材料包括水泥、钢筋、集料、拌合水等。

水泥品种的评价标准为若水泥品种与所需的水泥品种不符，直接为零分，评价结束，必须重新选择正确的水泥品种再进行后续工作。若两种水泥均符合所需品种的要求，则性能表现最为符合的水泥品种的8分。水泥强度要求不低于C20，预应力混凝土构件不低于C40。水泥的初终凝时间要符合《通用硅酸盐水泥》（GB1752007）规定。

粗细集料的品种要求级配良好，质地坚硬，吸水率小，级配采用设计筛孔通过率和实测筛孔通过率对比偏差大小来作为得分的依据。

钢筋的强度要满足屈服强度标准值和极限强度标准值，当钢筋强度达不到两种要求时，可直接赋予零分。直径6mm～12mm的光圆热轧钢筋的偏差为正负0.3mm，直径14ram～16mm的偏差范围为正负0.4mm。

2）设备的评价标准

拌合设备要求带有自动计量的给8分，未带的给4分，运输设备必须采用混凝土搅拌车，不采用的话直接给零分。预应力设备波纹管必须讲过相关的实验检测，结果不符合要求的需要更换其他产品。钻孔灌注桩成孔设备包括护筒的强度和刚度、泥浆的性能等。

3）工艺、人员和环境的评价标准

混凝土浇筑的连续性要求一次成型，中途间歇要扣分，预应力筋的切割方式、张拉工艺等要按照规范要求进行。人员的资质等级、获奖情况和业绩情况和指标的得分直接先关，人员的组成上要有完善的组织体系，高水平的技术负责人和施工技术人员都会给单位增分。

环境的评价标准主要体现在温度和湿度上，当为高温时需要考虑温度给混凝土搅拌、运输和浇筑带来的问题，低温时则需要注意早期强度和凝结时间因素。湿度过大或过干会影响混凝土的耐久性、强度及后期裂缝等。