马沟大桥混凝土主体结构施工质量控制

【摘要】本文首先阐述影响马沟大桥的施工质量的因素，然后提出一些质量控制措施和方法，用以指导马沟大桥的施工质量控制。

【关键词】马沟大桥、混凝土结构、施工质量、质量控制、灰色理论

1 引言

引起混凝土结构安全性与耐久性损坏的最本质原因是在于结构质量本身，而外部荷载和环境作用是促使结构初始缺陷发展并导致结构最终破坏的必要条件。据有关资料表明：施工期结构事故发生的比率远高于结构的使用期。由此可见，主体结构施工期的质量控制是结构安全性和耐久性得以保证的前提，所以必须在施工期严格进行质量控制，杜绝施工现场支模拆模的不规范性，减少试验、检验流程的不完善性，混凝土拌制、浇筑、运输、养护过程中要降低其缺陷和漏洞，积极提高施工操作人员的素质，加强施工过程动态管理，使结构在前期就形成有良好的材料性能，只有这样才能为以后结构的安全使用和经久耐用打下良好的基础。本文将主要探讨影响混凝土结构质量因素和质量控制方法，其目的是为确保混凝土结构自身的性能达到结构设计要求的水平。

2 马沟大桥的施工期质量控制的因素

主体结构在施工过程中，影响质量控制的因素有很多，从选择原材料到设计配合比，从开始施工浇筑到构件成型养护，从施工人员的施工素质到设备管理机制，从施工荷载到施工环境等的各个环节均会对施工质量产生影响，通常来说，影响混凝土结构施工期质量控制的因素可以概括起来主要有材料因素、施工因素、荷载因素、其他因素几个方面。

2.1材料因素

混凝土的原材料是拌制混凝土的基础，如果选材不当，就容易引起结构的安全性和耐久性等隐患，如混凝土材料本身组分中氯离子含量过高，就会诱发钢筋发生锈蚀；如在骨料中存在活性氧化物，会与碱液发生碱骨料发生反应。钢筋的力学性能对钢筋混凝土结构的质量有着重要的影响，在选择钢筋材料时，须对钢筋进行抽检试验，必须检查其主要力学性能指标（如强度、弹性模量和疲劳应力幅限值等）是否符合有关国家标准（《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499.2—2007）、《预应力混凝土用钢丝》（GB/T5223—2002））的要求。

2.2施工因素

混凝土结构的施工是在模板及其支架的支护下进行的，若模板拼接不牢固，在混凝土振捣过程中，模板就容易胀开，引起结构构件几何尺寸发生改变；模板拆模时间也会影响混凝土的外观质量、几何尺寸以及混凝土强度。模板工程虽为简单，但引起的质量问题会容易被忽略，造成的损失是不可低估的。钢筋绑扎和焊接质量也会影响结构安全使用，对钢筋与混凝进行全面检查和验收，钢筋的绑扎必须牢靠，焊缝长度和质量须要遵守规范要求，这是施工阶段对混凝土结构进行质量控制的重要手段之一。

2.3荷载因素

在施工阶段，具有部分强度的混凝土结构和模板及其支架，共同组成了施工期临时承载体系，结构的施工按照支模、混凝土浇筑、养护及拆模等施工阶段组成的施工周期循环进行。因此结构的受荷情况与已建结构不同。一般来说，混凝土结构施工期的荷载可分为可变荷载和恒荷载，可变荷载包括施施工设备荷载、工人员荷载、振捣混凝士时产生的荷载、新浇筑混凝土对模板侧面的压力、施工材料堆载以及风荷载等，恒荷载包括新浇筑的混凝土自重、钢筋自重和模板及其支架自重等。随着施工进程的不断推进，荷载效应随时间不断累积，这样实际施工过程中结构承担的荷载有可能会大于结构设计要求的承载能力，同时新浇筑的混凝土刚度和强度时刻都在发生变化，这就使施工期钢筋混凝土结构的特征与使用期的结构有着迥然不同，有时会出现整个结构寿命中最危险的状况。马沟大桥的下部结构采用了带长悬臂的独柱墩，因此在上部结构施工安装过程中（主梁架设）桥墩会处于不利的受力状态，由此可见，质量控制中荷载因素的重要性。

2.4其他因素

其他因素主要有环境条件、施工人员素质、设备管理水平等，再此就不详细阐述了。

3 马沟大桥混凝土主体结构施工质量控制方法

对于大型混凝土结构，特别是大型的混凝土桥梁结构，一般具有工程量大、施工期长、影响因素复杂、涉及部门繁多等特点，其施工是一项复杂的系统工程，为保证桥梁结构的安全和耐久，就必须要对生产过程的各个环节进行质量控制，混凝土质量控制是其中最重要的一个环节。目前，混凝土质量控制主要包括以下内容：①初步控制，对原材料的质量检验与控制、混凝土配合比的确定与控制：②生产控制，混凝土生产和施工过程各工序的质量检验与控制；③合格控制，合格性检验控制，使混凝土质量符合规定要求。生产控制作为中间环节，在混凝土质量控制中起着重要作用。本文重点对此进行论述。混凝土生产控制一般是通过生产过程中对混凝土强度、均匀性、密实性等性能参数的控制来实现的。目前最常用的实施控制方法就是应用各种质量管理图表，建立在統计数学和随机过程理论基础上的，通过对生产过程中各参数的检测，进行统计计算，然后求出各参数的均值和方差，再绘制均值变化曲线，并把均值的变化控制在某一允许范围内，如果发现样本均值出现在区间之外或发生其他反常情况，则认为生产状态发生了变化，而产生这种变化的原因不是由随机因素引起，而是出现了可查性原因，因此需要查明原因并及时修正，使生产仍处于控制在管理状态下。建立控制图并应用于工程质量管理，虽较仅依均值变化的质量管理图有了改进，但它们都存在以下不足：（1）随机统计要求统计变量具有正态分布、平稳过程，因此条件苛刻，有些变量并不一定能满足； （2）现有的控制方法没有考虑生产过程中许多未知信息对系统的影响，因此精度不高：（3）现有的控制大多是通过系统已经发生的行为是否符合要求来进行判断和控制的，是一种事后控制，因而没有预见性，不能做到防患于未然：（4）统计规律的获得需要大量的统计数据，因此对于小样本的处理存在较大误差；（5）计算工作量较大。为克服上述不足之处，我建议采用一种基于灰色系统理论的控制方法一灰色预测控制，来实现对混凝土生产过程的质量管理。这种方法是通过系统行为数据列，寻找系统行为发展变化的规律，按照己掌握的规律，预测系统未来的行为，根据系统未来的行为预测值，采取控制措施，这种方法可用少量的样本也能得到满意的精度。

在马沟大桥施工过程中要把混凝土生产系统作为控制对象，根据混凝土质量对强度和耐久性的要求，我们选取混凝土强度、渗透性等若干指标作为控制参数，对混凝土生产质量的控制就可以通过对这些参数的具体控制来实现其质量控制。

4 结束语

混凝土结构的施工质量控制，是结构可靠性理论的有机组成部分，本文通过对影响结构质量因素进行探讨，进一步明确了结构的质量与可靠性的关系，指出了结构施工过程进行质量控制的必要性，并对混凝±生产过程质量控制的方法进行了初步研究。由于影响混凝土结构施工质量的因素多而且复杂，本人研究不可能涵盖所有内容，如施工过程中人为误差的控制问题等。因此，本文的分析只是初步的，有许多问题需以后进一步研究。

参考文献：

【1】陈肇元，徐有邻，钱稼茹，土建结构工程的安全性与耐久性[J1，建筑技术，2002，33（4），479—482。

【2】巴松涛，贡金鑫，佟晓利.钢筋混凝土结构施工期可靠性分析方法田，大连理工大学学报，2000，40（4），479—482。

（赵俊松，男，1981年2月，武夷学院土木工程与建筑学院，福建省武夷山市，354300，讲师，13205999288）