桥梁工程质量管理

摘要：在建设工程中，桥梁工程是重要组成部分，是跨越障碍物的联系纽带，可以加强与周边贸易的相互流通。桥梁建设的步伐正在以前所未有的规模在全国范围内展开，但频繁出现的质量和安全事故使桥梁施工管理问题越来越成为人们关注的焦点。但是在桥梁工程建设中，由于会受到一些因素的影响，会对桥梁工程质量造成影响，严重的质量事故往往会带来比较大的安全事故，重要部位的质量缺陷也有可能留下重大的安全隐患。从多年的施工实践，系统地分析探讨了桥梁工程的施工与管理，总结了施工的质量和安全控制经验。关键词：桥梁；质量；管理；工程质量从大范围来讲，关系到国家建设、社会进步和国民经济持续发展的大事；工程质量从小范围来讲，关系到企业生存发展的命脉。没有工程质量，国家无法发展进步，企业无法生存。同样，安全是国家和企业发展的保障，只有在保证安全的前提下，才能生产，才能发展，才能进步。没有安全，一切就是空谈。桥梁工程质量关系到交通运输的顺利进行，关系到国民经济的正常运行。严抓桥梁质量管理，有利于国民经济建设的发展、人民生命财产的安全。一、桥梁下部结构施工质量“万丈高楼平地起，再高的建筑，都是从基础开始。这里包括两层意思：一是表明建筑的施工过程或顺序是从下到上，先基层后上层；二是表明力的作用点还是在基层，没有基层，上层无法实施。所以桥梁的下部结构是最基础的，结构本身的荷载和其他附加荷载都要传递给它。1.1桥梁桩基质量针对一桥梁工程项目的桩基工程，首先根据其地形地质条件，选择合适的施工方法、机械规格型号。如地形陡峭，场地狭小，可以选择人工开挖；如地形开阔，地层为中密实粘土或页岩，可以选择旋挖钻机成孔；如地层复杂，含有孤石或砂砾石层，可以选择循环钻机成孔……根据项目的工程量配备机械的数量，并且考虑机械设备的组合及其通用性，尽量保证各工序的连续性和均衡性。钻孔灌注桩施工质量事故的有如下通病：1、孔口高程的误差孔口高程的误差主要有两方面：一是由于地质勘察完成后场地再次回填，计算孔口高程时疏忽而引起的误差；二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积，地面不断升高，孔口高程发生变化造成的误差。2、钻孔深度的误差有些工程项目在场地回填平整前就进行工程地质勘察，地面高程较低，当工程地质勘察采用相对高程时，施工应把高程换算一致，避免出现钻孔深度的误差。另外，孔深测量应采用丈量钻杆的方法，取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面，不宜采用测绳测定孔深。对于端承桩钻孔的终孔标高应以桩端进入持力层深度为准，不宜以固定孔深的方式终孔。因此，钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定，确定钻孔是否进入桩端持力层。3、孔径误差孔径误差主要是由于作业人员疏忽错用不同规格的钻头，所用钻头规格不匹配，或因钻头陈旧、磨损后直径偏小所致。对于软弱岩层，直径为800~1200mm的桩，钻头直径比设计桩径小30~50mm是合理的；对于次坚石、坚石岩层，钻头直径不宜小于设计桩径。4、钻孔垂直度不符合规范要求钻孔垂直度不铅垂，可能存在以下主要原因：①场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进过程中发生不均匀沉降，导致钻孔偏斜；②钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大；③钻头翼板磨损不一，钻头受力不均，造成偏离钻进方向；④钻进中遇到软硬岩层交界面、岩层倾角大，钻压过高钻头受力均，造成偏离钻进方向。5、塌孔与缩径塌孔与缩径产生的原因基本相同，主要是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差，成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所致。6、桩端持力层判断错误持力层判别是钻孔桩成败的关键，现场施工必须引起高度重视。对于非岩石类持力层，判断比较容易，可根据地质资料，结合现场取样进行综合判定。对于桩端持力层为强风化或中风化岩的桩，判定岩层界面难度较大，可采用以地质资料的深度为基础，结合钻机受力、主动钻杆抖动情况和孔口捞渣样综合判定，必要时进行原位取芯验证。7、孔底沉渣过厚或灌注混凝土前孔内泥浆含砂量过大孔底沉渣过厚除清孔质量差，清孔无法达到设计要求外，还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度，首先要准确测量桩的终孔深度，应采用丈量钻杆长度的方法测定，取“孔内钻杆长度+钻头长度”，钻头长度取至钻尖的2/3处。清孔整个过程设专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度，及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析，若出现清孔前期孔口含砂量过低，捞不到粗砂粒，或后期把孔内泥浆密度降低后，孔底沉渣厚度增大较多，则说明前期清孔时泥浆的黏度和稠度偏小，砂粒悬浮在孔内泥浆里，没有真正达到清孔的目的，施工时应特别注意这种情况。8、水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题混凝土质量关系到混凝土灌注过程是否顺利和桩身混凝土质量两大方面。要配制出高质量的混凝土，首先要设计好配合比和做好现场试配工作，采用高强度水泥时，应注意混凝土的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系，必要时添加缓凝剂。施工现场应严格控制好配合比（特别是水胶比）和搅拌时间。掌握好混凝土的和易性及其坍落度，防止混凝土在灌注过程中发生离析和堵管。①初灌时埋管深度达不到要求。灌注导管底端至孔底的距离应为0.3~0.5m，初灌时导管首次埋入深度应不小于1.0m。在计算混凝土初灌量时，除计算桩长所需要的混凝土量外，还应计算导管内积存的混凝土量。②灌注混凝土时堵管。灌注导管安排专人进行负责检查，导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否密封、厚度是否合格，使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，导管底距孔底深度，隔水栓是否规范，混凝土的配制质量，灌注过程中导管的埋深，完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间不能太长等。③灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮。首先保证二次清孔质量，尽量减少孔内泥浆悬浮的砂粒量；当灌注混凝土面距钢筋骨架底部1.0m左右时，应降低灌注速度。当混凝土面上升到钢筋骨架底4m以上时，提升导管，使导管口高于骨架底部2m以上，然后恢复正常灌注速度。④桩身混凝土强度低或混凝土离析。严格把好进厂水泥的质量关，控制好施工现场混凝土配合比，掌握好搅拌时间和混凝土的和易性。⑤桩身混凝土夹渣或断桩。混凝土灌注过程中拔管应设专人负责指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋置深度控制在2~6m。控制好混凝土的和易性，不致因混凝土和易性差导致堵管而断桩。控制好单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。⑥桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求。桩顶混凝土灌注完成后应高出设计标高0.5~1.0m，避免桩顶混凝土不密实、混凝土浮浆太多和混凝土面测定误差。对于大体积混凝土的桩，桩顶10m内的混凝土还应适当调整配合比，增大碎石含量，减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段，孔内混凝土面测定应采用硬杆筒式取样法测定。⑦混凝土灌注过程因故中断混凝土灌注过程中断的原因较多，如搅拌机故障、罐车故障、交通阻塞、阻管等等，在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下，可采取如下方法进行处理：A、混凝土刚灌不久，孔内混凝土少，可以拔出导管和吊起钢筋骨架，重新钻孔至原孔底，安装钢筋骨架和清孔后再开始灌注混凝土。B、混凝土灌注一段时间，中途因故中断，在混凝土初凝前的情况下，迅速拔出导管，清理导管内积存混凝土和检查导管后，重新安装导管和隔水栓，然后按初灌的方法灌注混凝土，待隔水栓完全排出导管后，立即将导管插入原混凝土内，此后便可按正常的灌注方法继续灌注混凝土。1.2桥梁承台、墩柱、盖梁施工质量桥梁承台、墩柱、盖梁施工质量主要包括以下内容：①钢筋进场验收、存放、加工制作、焊接、安装等桥梁桩基、承台、墩柱、盖梁及上跨结构等钢筋根据设计图纸组织进场，按钢筋的规格型号、牌号、钢号、等级进行验收，分批次（60T）进行取样检测，合格后才能用于工程实体，不符合要求清理出场。钢筋宜放入棚内存放，如条件限制，应实行下垫上盖，不能露天堆放，以防锈蚀。钢筋加工按设计图纸的尺寸、角度进行，设计图纸未明确按规范要求实施。钢筋焊接或绑扎的搭接长度符合设计或规范要求。一般情况是钢筋双面焊接长度为5d（d为钢筋直径），钢筋单面焊接长度为10d，钢筋绑扎的搭接长度为35d。焊接无烧伤、啃边、夹渣、气泡等，焊缝饱满。直径大于等于22mm的钢筋宜采用机械连接或焊接，焊接的两元件在一条轴线上，焊接元件焊渣清除干净。如采用直螺纹套筒连接，主钢筋的外露套筒的数不能超过2丝。钢筋的安装按设计图纸的间距进行，安装的原则为先下后上，先内后外，先中间后两边。②混凝土的钢筋保护层厚度桥梁承台、墩柱、盖梁钢筋安装完成后，先进行自检，合格后再进行交接检，合格后报专业工程师检查，最后向监理工程师进行报验，合格后再安装模板。为了保证混凝土保护层厚度符合设计要求，按每平方米模板设置4个符合保护层厚度的同砼等级的垫块。模板接缝严密，不漏浆。模板拼装完成后，涂刷脱模剂。③混凝土的浇筑质量混凝土浇筑要振捣密实，不能出现过振和欠振现象。混凝土振捣以表面泛浆平坦，不再出现气泡，表面不再下沉为宜。混凝土浇筑时应分层进行，分层厚度以不超过50cm为宜，振捣时按顺序依次进行，不能跳振，上层浇筑应插入下层混凝土不少于5cm。浇筑的混凝土不能出现麻面，尽量减少气泡，杜绝蜂窝、空洞。④桥梁承台、墩柱、盖梁预埋件设置。桥梁承台、墩柱、盖梁浇筑前，仔细检查各种预埋元件，为下道工序施工提供条件。比如有些承台施工需要预埋桥台钢筋，有的需要预埋肋板钢筋。二、桥梁上部结构混凝土施工质量桥梁上部结构即为桥跨结构，是跨越障碍物连通道路两头的承载部分。如今的桥梁上部结构多采用高强度预应力混凝土，而且体积较大。混凝土结构特别是大体积混凝土容易出现裂缝。比如水泥水化热影响；内外约束条件的影响；外界气温变化的影响；混凝土的收缩变形；混凝土的沉陷裂缝。要有效遏制裂缝的产生，从以下几方面着手，控制质量关键点：2.1施工方案的编制应做到科学合理施工方案的内容应主要包括：①材料的要求和配合比设计。②支架模板及支撑搭设与拆除的稳定性、安全性措施。③混凝土的搅拌、运输和浇筑方案，分层分块浇筑措施。④温度控制，包括混凝土的测温和降温等措施。⑤养护措施。2.2控制非沉陷裂缝的产生防止混凝土非沉陷裂缝的关键是混凝土浇筑过程中温度和混凝土内外部温差控制。温度控制就是对混凝土的浇筑温度和混凝土内部的最高温度进行人为控制。施工前应进行热工计算，施工措施应符合国家标准《大体积混凝土施工规范》GB50496-2018的有关规定。2.3质量控制的主要措施1、优化混凝土配合比选用水化热较低的水泥，以降低水泥水化所产生的热量，从而控制大体积混凝土的温度升高；充分利用混凝土的中后期强度，尽可能降低水泥用量；严格控制集料的级配及其含泥量；选用合适的缓凝、减水等外加剂，以改善混凝土的性能；控制好混凝土坍落度。2、浇筑与振捣措施采用分层浇筑混凝土，利用浇筑面进行散热，以大大减少施工中出现裂缝的可能性。选择浇筑方案时，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有：全面分层、分段分层、斜面分层。3、养护措施大体积混凝土养护的关键是保持适宜的温度和湿度，以便控制混凝土内外温差，在促进混凝土强度正常发展的同时防止混凝土裂缝的产生和发展。大体积混凝土的养护，不仅要满足强度增长的需要，还应通过温度控制，防止因温度变化引起混凝土开裂。混凝土养护阶段采取如下温控制措施：①设专人负责保温养护工作，并做好测温记录。②混凝土拆模时，控制混凝土的表面温度与中心温度之间、表面温度与环境温度之间的温差不超过20℃。③采用内部降温法来降低混凝土内外温差。比如混凝土内部埋设水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度；混凝土浇筑时投入毛石或增加混凝土的粗骨料的方法，也可以有效控制混凝土开裂。④在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如草袋、锯末、湿砂等），在缓慢散热的过程中，减少混凝土的内外温差，即保温法养护。三、预应力张拉施工质量3.1基本要求预应力张拉是比较专业的一项工作，从事该项工作必需具备有资质的从业人员和符合使用要求的设备。1、人员控制承担预应力施工的单位应具有相应的施工资质；预应力张拉施工人员应由工程技术负责人主持；张拉作业人员应经培训考核，合格后方可上岗。2、设备控制张拉设备的检定期限不得超过半年，且不得超过200次张拉作业；张拉设备应配套检定，配套使用，即千斤顶和油表要配套检定和使用。3.2准备阶段质量控制1、按设计要求，编制专项施工方案和作业指导书，并按相关规定进行审批。2、预应力筋进场应检验。包括外观质量检验，力学性能检验。并检查产品合格证、出厂检验报告和进场试验报告。3、预应力用锚具、夹具和连接器进场检验。包括外观质量检验，硬度、静载锚固试验等。并检查产品合格证、出厂检验报告和进场试验报告。4、管道进场检验。金属螺旋管外观检查无锈蚀、空洞和不规则皱褶，咬口开裂脱扣等现象。塑料波纹管内壁应光滑。壁厚均匀，且不应有气泡、裂口、分解变色线及明显杂质。3.3施工过程质量控制1、下料与安装首先根据设计图纸确定预应力筋及孔道的品种、规格、数量必须符合设计要求。预应力筋的长度应经计算，并考虑模具尺寸、千斤顶所需长度及外露长度。下料切割不能采用电弧焊，采用砂轮机切割。锚垫板和螺旋筋安装位置要正确，预应力筋与锚垫板面垂直，让锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致。预应力筋穿束宜用卷扬机整束牵引。2、张拉与锚固张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻损失进行实测，以便确定张拉控制应力，并确定预应力筋的理论伸长值。张拉以控制应力为主，伸长值作为校核。张拉过程中，预应力筋的滑丝