公路工程通用型橋梁質量過程控制

張捷

摘要通用型橋梁在我國公路工程中應用廣、數量大，通過對通用型橋梁過程控制指標體系建立的分析，研究了過程控制的指標權重分配原則和分配方法，具體的介紹了材料、設備、工藝、人員及環境在過程控制中指標的評價標準。

關鍵詞橋梁；過程控制；指標；評價方法

橋梁工程是公路工程中的重要環節，是公路建設質量控制的關鍵，橋梁施工難度大，技術要求高，容易發生潛在的質量問題，如何更好的保證橋梁建設質量具有重要意義。通用型橋梁是指以簡支、連續梁橋為主的小型橋梁，相對于大中型橋梁，通用型橋梁設計簡單，施工方便，在建和擬建項目中較為常見。

目前我國建成的公路中，通用型橋梁已經出現不同程度的破壞，例如混凝土的開裂、滲水、剝落等，給交通運行帶來很大的不便。產生早期破壞的主要原因有質量監管、專業技術隊伍等不能滿足建設規模，施工單位在沒有監管力量在場時不能按照規范要求施工。橋梁檢測和施工進度不匹配，不能全面保障施工工序，只能在出現問題后進行事后控制。施工時工期要求緊，經常出現趕工期的現象，各種關鍵環節不能滿足質量要求，造成橋梁整體質量下降。

雖然通用型橋梁出現問題較多，但對通用型橋梁質量控制的研究卻相對較少，質量控制也多是停留在定性方面和事后控制上，沒有完整的過程控制指標。質量過程控制指標體系和評價方法的研究能夠填補規范的空缺，促進施工的規范化，提高橋梁的服務水平，降低維修和養護費用，間接提高整個交通系統的運營效率。

1過程控制指標體系的建立

1）控制指標的選取原則

橋梁施工控制指標較多，在選取時要有一定的原則和方法，保證能夠合理反映出橋梁的質量狀況，橋梁指標選擇遵循的原則主要有以下幾點：（1）全面性原則，橋梁施工過程較長，涉及的因素多，選取時盡量能夠將影響橋梁質量的因素全部加入到指標體系當中，保證體系的全面性；（2）代表性原則，在全面性原則的基礎上，要選擇具有代表性的因素作為體系的評價指標，因為如果涵蓋全部的影響因素，必將影響評價體系的效率，所以在指標選取過程中可以將同一層次的指標分為一類，然后選取具有代表性的指標作為研究對象；（3）規范性原則，指標的選取要和行業、部門的規范相適應，不能出現矛盾；（4）創新性原則，在橋梁施工中往往出現新材料、新工藝等，這時需要創新性的選擇適應的指標；（5）可操作性原則，避免將一些無法采取數據的指標納入評價體系當中，使評價系統能夠最終實現。

2）指標的選取過程

通用型橋梁施工設計的指標較多，在選取時要具有一定流程，具體包括前期調查，通過對目前通用型橋梁的運行狀況，了解橋梁過程控制的重要因素。初步確定指標，為避免在橋梁施工中出現隨意性和盲目性，要慎重選擇控制指標，可以通過專家咨詢法將涉及到施工的材料、設備、人員、工藝和環境等綜合比較，初步選擇指標。指標的篩選和補充，初步確定指標后，數目通常會較多，需要選出更加貼近實際的指標，將重疊的部分剔除，另外在控制過程中也會因施工環境的不斷變化，對指標進行重新調整。確定指標，在所有的步驟進行完成后，根據結果選出最終的評價指標。

3）控制指標體系的建立

通用型橋梁可以按照分項工程分為8個部分，包括預應力預制梁、無預應力預制梁、現澆梁板、墩臺及蓋梁、承臺、擴大基礎、鉆孔灌注樁、橋面系和附屬。根據材料、設備、人員、工藝和環境五個方面對整個橋梁體系進行分類構建。

例如以預應力預制梁為例進行過程控制，其體系進行構建材料包括混凝土、普通鋼筋和預應力鋼筋3個大部分，包含的指標有水泥的品種、強度、初凝和終凝時間，細集料的品種、壓碎值、級配，粗集料的品種和級配，拌合水的pH值，混合料的配合比和水灰比，鋼筋和鋼絞線的直徑、強度等。設備包括混凝土澆筑設備和預應力設備，體系指標為波紋管的材料性能、密封性，拌合設備的自動計量，運輸設備的攪拌問題。工藝上包括混凝土工藝和預應力筋工藝，指標為混凝土澆筑的連續性、預應力筋的張拉流程。人員包括資質等級、業績情況、獲獎情況等。環境包括濕度和溫度。

2過程控制指標體系的權重確定

1）指標權重確定方法

權重系數的確定方法有功能驅動賦權法、差異驅動賦權法和綜合集成賦權法3種。功能驅動原理可以分為主管途徑和客觀途徑兩種，各個指標的實現受到人的影響因素較大，所以通常采用主管方法來確定指標權重，主觀途徑的方法又分為指標偏好型和方案偏好型兩種，指標偏好型是直接對指標進行分析確定權重，方案偏好型則是首先對方案評價，再逆向求出指標權重。

通用型橋梁的指標權重確定不能事前分析方案的優劣，所以采用指標偏好型確定指標權重系數，實現的方法有主觀構權法，既是根據專家經驗人為的確定每個指標的權重，隨意性大，具有很大的局限性；分層構權法，將指標按照異同分組，能夠反映同一類的指標分為一組，根據構造權數的方法確定每一層的權重，得到最終結果；層次分析法，將定性分析和定量分析相結合，對指標之間進行比較，將指標對象層次化處理，然后進行最底層和最高層的相對重要性權重確定，相對優劣次序進行排隊，最終為決策方案提供依據。

2）層次分析法確定指標權重

首先將各個指標進行層次化處理，各個指標上下為從屬關系，建立層次結構模型，然后根據數名專家的意見對同一層次指標進行兩兩比較，構造出判斷矩陣，得到權重值，最后通過一致性檢驗。

層次分析法在應用過程中由于指標過多，在進行比較時通常會出現指標權重不符合實際，這時需要對矩陣重新調整，獲得新的矩陣，判斷矩陣包含了指標權重的全部信息，是層次分析法的關鍵，根據指標重要性標度得到算是平均值，作為判斷矩陣的構成因子。一致性檢驗則是檢測權重值是否符合邏輯，一致性通過表明符合實際情況，沒有通過需要重新調整，再檢驗，直至完成一致性檢測為止。

3過程控制指標體系評價標準

1）材料的評價標準

通用型橋梁常用的材料包括水泥、鋼筋、集料、拌合水等。

水泥品種的評價標準為若水泥品種與所需的水泥品種不符，直接為零分，評價結束，必須重新選擇正確的水泥品種再進行后續工作。若兩種水泥均符合所需品種的要求，則性能表現最為符合的水泥品種的8分。水泥強度要求不低于C20，預應力混凝土構件不低于C40。水泥的初終凝時間要符合《通用硅酸鹽水泥》（GB1752007）規定。

粗細集料的品種要求級配良好，質地堅硬，吸水率小，級配采用設計篩孔通過率和實測篩孔通過率對比偏差大小來作為得分的依據。

鋼筋的強度要滿足屈服強度標準值和極限強度標準值，當鋼筋強度達不到兩種要求時，可直接賦予零分。直徑6mm～12mm的光圓熱軋鋼筋的偏差為正負0.3mm，直徑14ram～16mm的偏差范圍為正負0.4mm。

2）設備的評價標準

拌合設備要求帶有自動計量的給8分，未帶的給4分，運輸設備必須采用混凝土攪拌車，不采用的話直接給零分。預應力設備波紋管必須講過相關的實驗檢測，結果不符合要求的需要更換其他產品。鉆孔灌注樁成孔設備包括護筒的強度和剛度、泥漿的性能等。

3）工藝、人員和環境的評價標準

混凝土澆筑的連續性要求一次成型，中途間歇要扣分，預應力筋的切割方式、張拉工藝等要按照規范要求進行。人員的資質等級、獲獎情況和業績情況和指標的得分直接先關，人員的組成上要有完善的組織體系，高水平的技術負責人和施工技術人員都會給單位增分。

環境的評價標準主要體現在溫度和濕度上，當為高溫時需要考慮溫度給混凝土攪拌、運輸和澆筑帶來的問題，低溫時則需要注意早期強度和凝結時間因素。濕度過大或過干會影響混凝土的耐久性、強度及后期裂縫等。