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鋼箱梁橋的施工質(zhì)量控制研究——以苦竹溪大橋為例

文檔作者：白波文檔來源：中鐵十一局集團第五工程有限公司		更新日期： 2026年04月10日	點擊數(shù)：
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工程技術(shù)研究 第10卷 總第178期 2025年1月 工程管理
135
摘要：為了提高橋梁施工質(zhì)量，預(yù)防和控制施工安全事
故，文章以苦竹溪大橋為案例，提出了基于5M1E 因
素分析法（man—人員；machine—機器；material—材
料；method—方法；measurement—測量；environment—
環(huán)境）和層次分析法（analytic hierarchy process, AHP）
的施工質(zhì)量與安全管理控制方法。通過構(gòu)建5M1E 因
果體系，識別了人員、材料、方法、機器、測量和環(huán)
境對橋梁施工質(zhì)量的影響，并采用層次分析法制定了
質(zhì)量控制流程，明確了工程質(zhì)量與施工因素之間的相
關(guān)性。結(jié)果顯示，苦竹溪大橋施工中梁箱尺寸偏差需
控制在0 ～ -5 mm，通過全站儀或經(jīng)緯儀檢查軸線偏
位時，每段檢查2 處，結(jié)果均＜ 10 mm ；墩臺豎直度
高≤ 5 m 時，豎直度≤ 5 mm。由此證明，該方案通過
采用科學(xué)的管理方法和嚴格的質(zhì)量控制，有效提高了
鋼箱梁橋的施工質(zhì)量，減少了施工事故的發(fā)生。
關(guān)鍵詞：5M1E 因果體系；層次分析法；鋼箱梁橋；工
程質(zhì)量管理
Abstract: In order to improve the quality of bridge
construction, and prevent and control construction safety
accidents, this paper takes Kuzhuxi Bridge as an example,
and proposes construction quality and safety management
and control methods based on 5M1E factor analysis
method (man, machine, material, method, measurement,
environment) and Analytic Hierarchy Process (AHP). By
constructing 5M1E causal system, the influence of man,
material, method, machine, measurement and environment
on the quality of bridge construction is identified,
鋼箱梁橋的施工質(zhì)量控制研究
—以苦竹溪大橋為例
白　波
中鐵十一局集團第五工程有限公司，重慶 400037
Research on Construction Quality Control of Steel Box Girder Bridge
—Taking Kuzhuxi Bridge as an Example
BAI Bo
China Railway 11th Bureau Group Fifth Engineering Co., Ltd., Chongqing 400037, China
DOI:10.19537/j.cnki.2096-2789.2025.02.044 .
1 研究背景
橋梁作為城市建設(shè)的關(guān)鍵部分，在促進地區(qū)經(jīng)濟
交流、提高生活質(zhì)量方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。鋼
箱梁橋因其高強度、大跨度、施工速度快等優(yōu)點，在
現(xiàn)代橋梁建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用。然而，鋼箱梁橋的
施工過程復(fù)雜，技術(shù)要求高，施工風(fēng)險大，對施工質(zhì)
量與安全管理提出了更高的要求[1-2]。
苦竹溪大橋作為一項典型的鋼箱梁橋建設(shè)項目，
位于某城市的新建路段，跨越苦竹溪河。由于橋梁所
作者簡介： 白波，男，本科，工程師，研究方向為道路橋梁施工技術(shù)
與管理。
the quality control process is formulated by using
Analytic Hierarchy Process, and the correlation between
engineering quality and construction factors is clarified.
The results show that the size deviation of the girder box
in the construction of Kuzhuxi Bridge should be controlled
at 0--5 mm; when the axis deviation is checked by total
station or theodolite, the results are all less than 10 mm in
each section with two checking places; when the verticality
height of the pier is less than 5 m, the verticality is less
than 5 mm. It is proved that the scheme can effectively
improve the construction quality of steel box girder bridge
and reduce the occurrence of construction accidents by
adopting scientifi c management methods and strict quality
control.
Keywords: 5M1E causal system; Analytic Hierarchy
Process; steel box girder bridge; engineering quality
management
分類號：TN919.5
工程管理 2025 年 第02 期 總第178 期 工程技術(shù)研究
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處地理位置的特殊性，施工場地地形起伏較大，最大
高差約為38 m，這對施工過程中的質(zhì)量控制和安全管
理提出了更高的要求。當前，橋梁施工質(zhì)量管理和安
全控制的研究多集中在傳統(tǒng)的施工方法和經(jīng)驗管理上，
缺乏系統(tǒng)的理論指導(dǎo)和科學(xué)的方法論支持。基于此，
研究綜合運用5M1E 因素分析法和層次分析法對鋼箱
梁橋的施工質(zhì)量進行系統(tǒng)研究。研究的創(chuàng)新性在于通
過構(gòu)建5M1E 因果體系，全面分析人員、機器、材料、
方法、測量和環(huán)境等因素對施工質(zhì)量的影響。同時，
利用層次分析法建立質(zhì)量管理流程，評估不同因素給
施工質(zhì)量帶來的影響，從而制訂適合苦竹溪大橋的質(zhì)
量監(jiān)測方案。期望通過對苦竹溪大橋施工質(zhì)量與安全
管理的研究，明確關(guān)鍵控制點及其標準，為保障橋梁
建設(shè)質(zhì)量提供理論依據(jù)。
2 案例概況
鋼箱梁大橋是指采用鋼制箱體作為主梁的橋梁結(jié)
構(gòu)。它通常由上、下承臺和一系列箱體梁組成。橋梁
全長267.08 m，橋梁平面位于直線和緩和曲線上，曲
線半徑500.00 m，橋梁平面遵循道路平面設(shè)計，采用
（51+50+55+2×50）m 等截面鋼箱梁，道路設(shè)計線位
置鋼箱梁高度2.50 m，頂板與道路橫坡一致，底板水
平。箱梁采用單箱四室截面，頂寬為24.00 m，底寬為
14.50 m，梁高2.50 m，外側(cè)翼緣懸挑4.75 m，翼緣端
部厚度0.85 m。
橋梁工程位于苦竹溪大橋新建段，跨越苦竹溪
河，目前橋址場地內(nèi)總體地形起伏較大，呈現(xiàn)兩端高、
中間低的態(tài)勢，地形坡角一般為5°～ 20°。目前擬
建橋梁范圍最高點位于兩邊橋臺邊坡頂部，高程約為
200 m，最低點位于苦溪河溝底位置，高程約為162 m，
最大高差約為38 m。鋼箱梁拼裝胎架場地為在建道路
的路基上，將原有路面水穩(wěn)層挖除，然后澆筑混凝土
基礎(chǔ)，再搭設(shè)拼裝胎架。頂推支架基礎(chǔ)0#、5# 橋臺處，
兩處均為挖方區(qū)域，將原有地面土層挖除后，再澆筑
混凝土基礎(chǔ)，各處基礎(chǔ)的地基承載力均需達到方案要
求，以防止地基沉降。
3 苦竹溪大橋施工質(zhì)量控制
苦竹溪大橋作為一個建設(shè)周期長、工程難度大、
施工成本較高的橋梁工程，必須確保橋梁工程施工過
程中的安全性，以及大橋建設(shè)過程中的高質(zhì)量性?；?
于此，文章基于苦竹溪大橋的質(zhì)量管理現(xiàn)狀構(gòu)建了
5M1E 的大橋項目質(zhì)量管理因果體系。其中，5M 分別
代表人員、機器、材料、方法、測量，1E 代表環(huán)境。
因此人員變動、員工培訓(xùn)，以及施工組專業(yè)度是影響
質(zhì)量的關(guān)鍵因素；測量根據(jù)和方法同樣影響測量結(jié)果；
機械項目使用不當，或者租賃問題則屬于機械層面設(shè)
計的因素；如果操作方法不當會造成保護層的厚度和
豎直度存在偏差；材料檢驗及選取也會直接影響工程
質(zhì)量；雖然環(huán)境問題影響較小，但也涉及工程的安全
管理方面，所以5M1E 對確保大橋施工質(zhì)量至關(guān)重要。
為了更好地比較不同層面的指標重要程度，研究
通過層次分析法進行質(zhì)量管理。首先把鋼箱梁橋的質(zhì)
量管理當作評價分析的目標，然后形成一個鋼箱橋梁
的質(zhì)量評價指標體系。按照5M1E 的因果分析將影響
質(zhì)量的因素分為六個層次，各層級之后又分設(shè)多個二
級指標，這樣就形成了一個具有遞歸結(jié)構(gòu)的層次模型。
之后對橋梁質(zhì)量的影響因素進行分析，結(jié)合專家的意
見構(gòu)造一個對比矩陣。隨后對矩陣進行賦值，求得其
中每一層指標的權(quán)重量，使其具有判斷價值。研究選
擇Satty 標度法確定兩個因素之間的比較價值[3-4]。從
施工材料層次進行指標排序，重要的層次指標為材料
的質(zhì)量問題，質(zhì)量不達標會造成整個大橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
和安全性出現(xiàn)問題。從施工方法層面分析，最重要的
是鋼箱梁橋的支架和吊裝的安裝，以及橋梁的焊接質(zhì)
量。焊接強度缺陷會造成結(jié)構(gòu)強度不足，必須對焊接
的工藝進行嚴格的評定，保證焊縫符合質(zhì)量要求。支
架和吊裝問題必須進行設(shè)備強度和穩(wěn)定性的驗算，保
證在不同受力時的安全性。
4 苦竹溪鋼箱梁頂驗收要求
通過建立5M1E 的因果關(guān)系圖可以較好地對橋梁
質(zhì)量進行控制和管理，而層次分析法在鋼箱梁的質(zhì)量
管理中的應(yīng)用更有利于橋梁安全問題的研究[5-6]。由因
素分析發(fā)現(xiàn)影響質(zhì)量問題的因素，然后通過層次分析
法明確橋梁質(zhì)量管理中各風(fēng)險因素之間的關(guān)聯(lián)性。結(jié)
合兩種方法的分析，對苦竹溪大橋的鋼箱梁頂驗收提
出了具體的檢測要求，如表1 所示。
在鋼箱橋質(zhì)量管理過程中，若出現(xiàn)安全隱患需要
及時進行防范，以免事故發(fā)生影響工程進度和質(zhì)量。
文章通過對鋼箱梁大橋的建設(shè)數(shù)據(jù)收集，得出施
工作業(yè)與風(fēng)險事故的相關(guān)性，如圖1 所示。
從圖1（a）中可以看出，支架結(jié)構(gòu)與高空墜落、
機械傷害、坍塌、觸電、火災(zāi)、物體打擊和起重傷害
均有較高關(guān)聯(lián)。
從圖1（b）中可以看出，高肋板加強與高空墜落、
工程技術(shù)研究 第10卷 總第178期 2025年1月 工程管理
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機械傷害、坍塌、觸電、火災(zāi)、物體打擊和起重傷害
均有關(guān)聯(lián)，說明在施工過程中需要注意高肋板加強的
質(zhì)量和安全性。
滑塊、鋼箱、導(dǎo)向輪等也與各類風(fēng)險事故有關(guān)聯(lián)，
說明這些工藝環(huán)節(jié)也需要嚴格把控。如果支架結(jié)構(gòu)不
合理或安裝不當，可能導(dǎo)致支架倒塌或傾斜，從而引
發(fā)高空墜落、機械傷害等事故[7-8]。
5 施工質(zhì)量控制措施驗證
在橋梁施工過程中，質(zhì)量控制是確保結(jié)構(gòu)安全和
功能完整性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。研究提出的5MIE 因素分析
法和層測分析法在橋梁的質(zhì)量控制和安全分析方面具
有較好的效果，將其應(yīng)用于苦竹溪大橋的實地質(zhì)量管
理中，實施的質(zhì)量控制措施如圖2 所示。
檢測項目技術(shù)要求
軸線每段檢查2 處，軸線偏位小于10 mm
落梁反力
用千斤頂油壓計算，符合設(shè)計要求；設(shè)計無要
求時≤ 1.1 倍的設(shè)計反力
支點高差/mm
相鄰縱向支點：符合設(shè)計要求，設(shè)計無要求時
≤ 5；同墩兩側(cè)支點：符合設(shè)計要求，設(shè)計無
要求時≤ 2
頂推器油缸目測無漏油
頂推器銷軸銷軸質(zhì)量檢查，確保齊全
頂推設(shè)備設(shè)備安裝檢查
泵站外觀檢查，電源連接，動作檢查，正常運行
現(xiàn)場油管正確連接，泵站與頂推器油缸無泄漏現(xiàn)象
墩臺高≤ 5 m，豎直度≤ 5 mm
螺栓扭矩符合設(shè)計和規(guī)范要求
鋼材材質(zhì)符合設(shè)計和規(guī)范要求
涂裝厚度符合設(shè)計和規(guī)范要求
尺寸偏差/mm -5 ～ 0
表1　苦竹溪鋼箱梁頂驗收要求
圖1　鋼箱梁頂施工作業(yè)與風(fēng)險事故之間的相關(guān)性
圖2　鋼箱梁橋質(zhì)量控制措施
（a）施工作業(yè)與風(fēng)險事故的關(guān)聯(lián)性
（b）施工作業(yè)與風(fēng)險事故的關(guān)聯(lián)性
鋼板
剖面
六角
螺母
滑道梁
焊接
鋼箱梁
起頂
滑道梁 導(dǎo)向輪
安裝
高肋板
加強
臨時墩
布置
鋼管柱
安裝
地基
搭建
接頭
標高
支墩
縱梁
（a）支點高差監(jiān)測
（c）設(shè)備狀況監(jiān)測
（e）軸線偏位監(jiān)測（f）橋梁尺寸偏差監(jiān)測
（b）焊縫監(jiān)測
（d）墩臺豎直度監(jiān)測
在圖2（a）的支點高差監(jiān)測中，左右制單的高度
差分別為3.3 mm 和3.5 mm。在圖2（b）焊縫監(jiān)測中，
實際焊接厚度達到了35 mm，符合設(shè)計要求。在圖2（c）
設(shè)備狀況監(jiān)測方面，顯示運行狀態(tài)良好，保證了施工
的安全和效率。在圖2（d）墩臺豎直度監(jiān)測中，高度
為4.5 m，垂直度為4.0 mm，說明墩臺的穩(wěn)定性得到
了有效的控制。在圖2（e）軸線偏位（下轉(zhuǎn)第216 頁）
發(fā)展與創(chuàng)新2025 年 第02 期 總第178 期 工程技術(shù)研究
216
的點位差不滿足規(guī)范要求，總體合格率為95.2%，從
而得出結(jié)論，無人機測量技術(shù)能滿足土地資源管理的
要求。
4.2　土地資源管理工作效率分析
在進行無人機測量工作的同時，觀察并統(tǒng)計了單
個工作周期內(nèi)所需要的人力和時間資源。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，
無人機測量工作的工期為4.5 d，每次工作投入2 人，
共計96 個工時。而對于傳統(tǒng)的實地測量方法，工期為
20 d，每次工作投入4 人，共計320 個工時。由此可見，
相較于傳統(tǒng)的人工實地測量方法，利用無人機進行土
地資源管理檢測，其工作效率大約是人工方法的3 倍，
而使用的成本約為人工方法的50%，說明無人機測量
技術(shù)有效提高了工作效率，大幅降低了使用成本。
5 結(jié)論
文章以佛山市高明區(qū)荷城街道某片區(qū)作為測量區(qū)
域，通過評價無人機系統(tǒng)與傳統(tǒng)測繪實地采集的數(shù)據(jù)
精度和工作效率，證明無人機系統(tǒng)在土地資源管理應(yīng)
用的可行性。結(jié)果表明：
（1）在此次測量的401 個采集點中，共有381 個
檢測點合格，總體合格率為95.2%，符合相關(guān)規(guī)范的
驗收標準。在數(shù)據(jù)處理過程中，計算測點和判定邊界
點位置的誤差，求出中誤差為7.36 cm，滿足規(guī)范要求。
（2）測量區(qū)域在整治前的綜合土地利用效率為
97.2%，經(jīng)整治后，測量區(qū)域的違章建筑物得到有效遏
制，綜合土地利用效率上升至98.4%，達到了預(yù)期目的。
（3）與傳統(tǒng)的人工實地測量方法對比，利用無人
機進行土地資源管理檢測的工作效率提升了3 倍，人
工成本降低50% 左右。
綜上所述，使用無人機測量技術(shù)能快速并準確地
獲取土地信息數(shù)據(jù)，其檢測精度與實地測量相比有所
提升，能較大提高土地資源管理檢測工作的效率，還
能降低工作成本，從而發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益。
參考文獻
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（上接第137 頁）監(jiān)測中，誤差僅為7.2 mm，體現(xiàn)了較
高的測量精度。最后，在圖2（f）橋梁尺寸偏差監(jiān)測中，
誤差僅為2 mm，證明了施工過程中嚴格遵循了設(shè)計規(guī)
范和標準。
以上各項監(jiān)測結(jié)果均顯示鋼箱梁橋的施工質(zhì)量得
到了嚴格的控制，各項指標均滿足設(shè)計要求和行業(yè)標
準。這些質(zhì)量控制措施和數(shù)據(jù)檢測工作，不僅保障了
工程的安全性和可靠性，也為后續(xù)的運營維護提供了
可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
6 結(jié)束語
在城市化快速推進的背景下，橋梁建設(shè)需達到更
嚴格的技術(shù)和安全要求。文章以苦竹溪大橋工程為研
究對象，深入分析了鋼箱梁橋施工過程中的質(zhì)量控制
與安全風(fēng)險管理。采用5M1E 模式系統(tǒng)地揭示了工程
質(zhì)量的主要影響因素，并借助層次分析法，制定了一
套質(zhì)量分析流程，從而揭示了不同層次的指標與工程
質(zhì)量之間的聯(lián)系。
研究結(jié)果表明，苦竹溪大橋的施工對鋼箱梁的組
裝精度提出了極高的要求，要求梁箱的尺寸誤差限制
在-5 ～ 0 mm。支點高差的要求為相鄰縱向支點設(shè)計
無要求時，≤ 1.1 倍的設(shè)計反力。同墩兩側(cè)支點設(shè)計無要
求時，≤ 2。墩臺豎直度高≤ 5 m 時，豎直度≤ 5 mm。
對保護層厚度也有明確的標準，有助于苦竹溪大橋施
工風(fēng)險控制及質(zhì)量把控。
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