大跨徑連續鋼結構橋梁施工質量控制對策研究

張生龍

（中交世通（重慶）重工有限公司，重慶402160）

1 引言

大跨徑連續鋼結構橋梁施工主要涉及橋梁基礎、橋墩、承臺、上部結構以及混凝土施工等，目前各項施工技術以及工藝已較為成熟，為施工質量控制工作奠定了良好的基礎。在橋梁施工過程中，質量管理人員應以影響橋梁施工質量的主要因素為核心，結合大跨徑連續鋼結構橋梁施工的關鍵環節，嚴格執行相關技術規范標準，加強施工質量管理，確保橋梁整體施工質量、性能符合設計要求。

2 項目概況

黃河某大橋位于魯北平原區，靠近黃河入?？?，橋梁設計為大跨徑連續鋼結構橋梁，全長8 092 m，設計速度200 km/h。橋梁整體包括主橋、跨堤引橋、堤外引橋以及堤內引橋4部分，其中，主橋設計為雙線鐵路，線間距為5.0 m，孔跨布置為一聯120 m+180 m×4+120 m，采用參與主橋共同受力的密布橫梁正交異形整體鋼橋面板，主桁采用N形上弦變高桁架，邊支點桁高14 m，中支點桁高32 m，主桁架寬12.4 m，節間長12.0 m。剛桁梁結構主要由主橋結構、橋面系、聯結系（包括上平縱聯、橋口架及橫向聯結系）、檢查設備、縱向阻尼器、支座組成。項目施工質量管理要求主體工程施工質量零缺陷，單位工程一次性驗收合格率為100%，設計行駛速度要在線路首次開通時達到，黃河某大橋效果圖如圖1所示。

圖1 黃河某大橋效果圖

3 大跨徑連續鋼結構橋梁施工質量控制影響因素分析

影響大跨徑連續鋼結構橋梁施工質量的因素主要涉及人員、材料、機械設備、環境以及方法5個方面，下面對其進行具體分析[1]。

人員方面主要指的是參與項目建設的所有人員，包括施工人員、管理人員、技術人員等。人員作為項目的實施者或執行者，直接決定了項目施工質量，如人員的專業素養、技術水平、質量意識、責任心等，均會對項目施工活動以及質量控制工作產生影響。

材料方面主要指項目施工采用的原材料、半成品、成品以及配件等，材料質量管控是橋梁施工質量管控的源頭，嚴格執行材料檢驗制度，確保進場材料質量合格是確保施工質量的基礎和前提。

機械設備主要指的是施工過程中采用的機械、器具以及各種設備，大跨徑連續鋼結構橋梁施工需要采用多種機械設備，如鉆機、起重機、吊籃以及運輸車輛等，嚴格執行機械設備操作規范、維護保養規范，確保機械設備性能優良，可以有效保障施工質量。

環境主要指的是項目所處區域的地質條件、水文條件、氣候條件等。在施工過程中，季節變化、氣溫變化、降水以及風向等均會對施工活動產生一定的影響，根據項目所處區域環境制訂完善的應對方案可以有效降低環境因素對施工質量的影響，降低施工過程中的不可控制性。

方法主要指的是施工技術、工藝以及施工質量方法等。大跨徑連續鋼結構橋梁涉及施工技術較多，在編制施工方案時要綜合考慮多方面因素，包括技術、管理、經濟以及人員等，提高施工方案可行性，同時在施工質量控制方面也要采用科學方法。

4 大跨徑連續鋼結構橋梁施工質量控制對策

4.1 鉆孔樁、承臺

在大跨徑連續鋼結構橋梁施工過程中，主要從制度、思想教育、技術、施工過程管控等方面對施工質量進行控制，下面進行具體闡述。

4.1.1 制度方面

由項目總工程師作為技術總負責人，在施工過程中嚴格執行圖紙會審以及技術交底制度；將自檢制度貫穿施工全過程，同時嚴格執行質量專檢制度、獎懲制度以及事故分析制度；嚴格執行隱蔽工程簽證制度，落實質量一票否決權；根據項目施工需要編制各項施工技術、工藝流程以及質量驗收標準；施工過程中嚴格執行定期考核以及培訓制度。

4.1.2 思想教育方面

在項目施工過程中，包括施工人員、技術人員以及管理人員在內的所有參建人員要堅持質量優先的基本原則。項目質量管理部門要定期組織相關人員進行培訓，促使其提高質量管理意識，樹立責任心。

4.1.3 技術方面

在施工技術方面，首先，需要明確各項施工技術規范以及工藝流程，確保各項施工活動有章可循，有據可依，這是保障施工質量的重要前提，尤其是針對關鍵環節施工以及部分特殊施工工藝，施工前技術人員要做好技術交底工作，確保各施工班組熟練掌握具體操作，明確施工重難點，從而減少施工過程中的人為失誤。其次，要確保技術合規性，施工前技術人員應對相關技術進行審核，確保其符合項目安全性指標以及相關規范標準，特殊施工工藝需要經技術部門以及監理單位簽字確認后方可施工。最后，要加強對施工人員的協調管理，要求其各司其職，相互檢查、相互監督、相互學習。

4.1.4 施工過程管控

在鉆孔樁施工過程中，影響其施工質量的主要環節是鋼護筒埋設作業以及混凝土澆筑作業，這直接決定了鉆孔灌注樁質量。埋設鋼護筒時，施工人員應注意監控鋼護筒是否存在偏斜或者下沉超量的情況，若發現異常，要及時采取糾偏措施或者加固措施，確保鋼護筒埋設質量。混凝土澆筑施工時，一方面要嚴格按照設計配比拌和混凝土，同時合理控制運輸時間；一方面要嚴格控制澆筑施工過程，確保一次澆筑成型，避免中間停頓時間過長。

4.1.5 材料方面

施工質量合格的基本前提是所采用的材料質量合格，因此，在施工過程中要加強材料管控。施工材料入場前要檢查材料規格、數量、性能、合格證書等，剔除不合格材料。此外，材料在入場后要妥善存放，尤其是半成品、成品，如鋼筋籠、鋼構件等，防止出現損壞。

4.1.6 混凝土

在混凝土施工過程中要加強現場質量管控，確保施工人員嚴格按照施工工藝要求進行施工，避免因人為因素造成質量事故。同時遇到特殊天氣，比如，環境濕度、溫度變化較大的情況，要注意檢測混凝土性能，要求每班施工至少抽檢2次。

4.2 鋼桁梁

1）施工過程中所使用的計量儀器精度必須符合要求，這直接關系到施工質量，施工前，必須對各項儀器按照規定進行校核，若儀器精度不符合要求，要及時進行更換或校正，確認精度符合要求后方可使用。

2）桁架梁材料進場前，要嚴格執行質量檢查制度，要求必須具備質量合格證書方可允許入場。試驗人員要根據項目設計標準對鋼桁架材料性能進行測試，確保其各項技術標準符合施工標準。

3）桁架梁安裝施工要嚴格執行既定安裝順序，不能擅自更改調整。具體安裝順序如下：下弦桿、正交異性板、斜桿、豎桿、上弦桿、橋門架、橫聯、上平聯、高強螺栓。安裝作業完成后要逐項進行檢查，發現問題及時采取補救措施[2]。

4）桁架梁安裝施工過程中需要進行吊裝作業，風險性較高，要求嚴格按平衡、對稱、同步原則進行吊裝，確保鋼桁架在吊裝過程中整體形態保持正常，防止因操作不當導致鋼桁架碰撞損傷，從而影響施工質量。

5）桁架梁安裝施工分多個節點進行，要求每個節點安裝完成后必須做好高強螺栓初擰以及終擰工作，并做終擰測試，確認合格后方可進行下一節點施工。

6）采用電動扳手對桁架梁安裝質量進行檢測，注意檢測電動扳手的靈敏度，確保在高干擾環境下也能保持良好性能，從而保障檢測結果的可靠性，見表1。

表1 桁架梁施工質量檢查指標表

4.3 索塔

本項目中，索塔為鋼結構塔柱，包括塔座、橫梁與塔柱3部分，在塔座施工過程中，要求定位準確，包括其平面位置與傾斜角都需要進行放線定位，同時要確保塔柱主筋、勁性骨架等預埋件位置準確。塔座澆筑施工要求在5 d內完成，注意預防收縮裂縫。在橫梁施工過程中，采用鋼管落地支架法，由于本項目中橫梁高度較高，因此，橫梁澆筑施工采用分層澆筑的方式，預應力張拉分2次完成。塔柱施工采用滑模法，在預埋鋼筋上安裝滑動升降裝置，使模板與工作臺逐步向上滑動，完成塔柱施工。

4.4 鋼結構焊接

本項目焊接作業均采用電弧焊接，在鋼結構焊接作業過程中，質量控制的重點主要是焊縫部位，而影響焊縫質量的因素較為復雜，具體分析如下：（1）焊接速度以及焊接電流，若焊接速度與焊接電流控制不當，則容易出現氣孔。這就要求焊接作業人員根據焊件厚度、焊條型號以及直徑等參數合理控制焊接電流；要求保持等速焊接。（2）焊接材料與焊接工藝，為確保焊接質量，本項目要求采用堿性焊條；焊接工藝包括橫焊、立焊、仰焊以及平焊，要求作業人員嚴格執行相應焊接工藝要求[3]。

4.5 懸臂施工

懸臂拼裝作業需要根據所采用的拼裝設備以及施工現場條件選擇合適的拼裝方案，本項目中，靠近河岸的梁段，采用自行式吊車進行拼裝；河流中間位置與通航孔梁段采用水上浮吊進行拼裝。為避免因懸臂施工造成的結構短期彈性撓度與長期徐變撓度，確保橋梁同跨合龍時兩端懸臂標高基本一致，需要保持兩端懸臂平衡并預設上拱度。

5 結語

綜上所述，大跨徑連續鋼結構橋梁相較于普通橋梁具有明顯優勢，已成為當下主要的橋梁類型之一。為確保橋梁施工質量，在施工過程中，質量管理人員應根據大跨徑連續鋼結構橋梁工程的特點，把握關鍵施工環節，嚴格落實質量管理制度，對施工全過程進行管控，切實保障橋梁整體質量。