高原地区公路施工中桥涵施工特点及注意事项

马亚飞

（中交一公局第六工程有限公司，天津 300452）

高原地区公路施工中，常修筑桥涵以应对复杂、多变的地势结构，确保公路工程建设顺利实施，但桥涵施工同样会受到高原特殊自然条件的影响，导致其建设质量无法达到相关要求。目前，高原地区成为经济发展的重点对象，为给区域经济发展创造更好的交通条件，有必要丰富桥涵施工相关理论，解决高原地区公路施工难题。

1 高原地区公路施工中桥涵施工的特点

高原地区存在冻土、冰丘、热融湖塘、融冻泥流等多种特殊地质现象，给公路桥涵施工带来较大难度，易引发各类工程病害。例如，在冻土区施工时，桥涵路基易发生热胀冷缩现象，温度上升，土层融化下沉导致路基下沉，严重时会引发桥涵开裂、位移等问题。若温度过低，还会导致涵洞内结冰堵塞。在施工过程中，高原寒冷、低压的环境会严重影响施工人员的身体状况，导致施工活动困难，交通设施不足也会影响施工材料及设备供应。公路工程建设结束后，其长期服务于恶劣环境中，对公路养护也提出较高要求。因此在建设过程中，需重点考虑高原特殊的环境特点给桥梁结构及辅助性工程强度、寿命造成的不利影响，从高原实际情况出发进行公路桥涵工程设计，确保最终的公路成品能够充分满足当地交通运输需求。

在实际施工过程中，冻土最为常见，为提高公路桥涵的可靠性与适应性，需优选工程材料，并对桥涵结构、工艺选择、现场作业进行严格把控，尽可能降低桥涵后期维护需求。桥涵耐久性的提高主要从结构、混凝土材料、桥墩结构等方面入手。有学者发现，冻土地质条件对桥涵的影响主要是土壤循环发生热胀冷缩，土壤融化沉降而导致桥涵结构被损害。

2 高原地区公路施工中桥涵施工技术要点及注意事项

2.1 桥涵施工技术要点

高原地区复杂的自然环境对施工技术管理提出极高的要求，高原地区桥涵地基所处的冻土层会给建筑热传导造成严重影响，因此在桥涵施工过程中，应重点关注热平衡体系的搭建。例如，结合高原气候特点，选用低温早强混凝土，并根据建设需求适当添加抗冻剂、抗渗剂等外加剂。桥涵施工应依照“保冻结、许融化”的原则，依照施工当地水文特征选择施工方案，结合各项工艺、技术的操作要点及要求开展施工作业，将质量管理、技术管理相结合，合理应对高原地区特殊的桥涵施工环境。

2.2 桥梁施工注意事项

（1）桥梁方位选择。桥梁方位的选择需与公路总体规划相适应，并综合考虑工程所在地的地质、水文条件。对于对公路路线、走向影响较大的桥梁，尽可能使桥梁方位适应公路走向，减轻其对整体线路的影响。不同路段、位置的桥梁可采用不同方案，以确保公路实际路线无限接近施工规划。桥梁位置设计注意事项包括以下几个方面：①遭遇河流、道路及其他基建设施时，应设置桥梁结构物；②桥梁位置选择应保证河道顺畅程度及滩地的标高，河槽设计依照河道整体情况进行，防止桥梁工程过度影响原本的水文活动；③若施工现场条件允许，使桥梁轴线与高洪水位水流相正交，控制桥梁长度以节约建设成本；④着重考虑桥头界限位置，最大限度利用工程所在地地形条件，降低拆迁需求；⑤桥梁位置需与当地管网敷设、城市规划方案相适应，使工程与周边环境充分协调。

（2）桥梁结构设计。①桥梁跨度、孔径、规模等应与河流流速、水位高低等相适应，依照高原地区水文特征，确保给出的桥梁结构能够在洪水灾害频繁发生的状态下稳定运行，同时，桥梁结构还要给施工作业带来足够的便利性。②桥梁设计应遵循美观、经济、安全等原则，若桥涵工程对桥梁跨径无具体要求，可优先选择结构合理、经济性高、可预制性强的施工模式，节约施工时间及经济成本。③降低桥面接缝数量以提升桥面平整度，优化通行体验。若桥梁规模较大，可设计为连续性结构。④桥梁跨径应满足高跨比，控制工程整体造价。若当地地质条件较差且桥墩较高，可适当增加桥梁跨径；若地质条件较优且桥墩标高适中，可选用小跨径。⑤若桥梁横跨公路，跨径的选择需考虑到下部空间预留的充足性，保证桥梁结构美观。⑥将管线敷设、环境干扰等因素融入桥梁结构设计中，提高桥梁环境适应性及实用性。若桥梁临近城镇，还应满足当地居民出行需求。

（3）施工方法设计。若施工当地无粗粒土、裸露基岩、地下水及地表水等地质现象，可选用桩基施工方案。高原地区地质条件复杂，低压缺氧状态对现场作业人员的作业行为影响较大，为确保施工过程安全、顺利进行，在正式施工前需对施工环境进行全面勘察，充分考虑可能出现的各种施工问题，并对施工方案进行可行性验证，及时作出调整。考虑到施工方便、快捷性及施工强度，建议选用钻孔灌柱砼桩，钻孔灌柱砼柱施工流程示意图如图1所示。结合施工情况选择是否添加低温混凝土速凝剂。在冻土区，桥梁结构中各模块间伸缩缝应适当扩大，如梁与台、梁与梁之间，伸缩缝可放大至标准规定的2～3倍。若桥台所处位置地质条件复杂，可结合桥墩参数，选用粗粒土进行台后填堵，沿线路方向填料长度不应超过50m，防止因冻涨现象导致河心位移。或适当延长桥梁，使桥台位置后退至河岸后20m左右，并在边坡设置防护系统，使用粗粒土进行台后施工，缩短路堤长度。

图1 螺旋钻机钻孔灌注桩施工过程示意图

2.3 涵洞施工注意事项

桥涵工程中涵洞施工注意事项主要包括以下3点：（1）选用钢管搭建支架，钢管型号需与支架荷载相适应，进行模板安装。模板安装需确保板块之间对接严密，核对钢筋尺寸参数是否达到工程要求，合格后进行钢筋绑扎，模板垂度达标后进行固定。（2）混凝土浇筑过程应严格防止出现离析现象，控制浇筑高度扩差，避免混凝土倾落过于集中导致支架受力不均发生偏移。采用分层浇筑的方式，每层厚度应在30cm之内，以快插慢拔的方式进行振捣，确保混凝土内部振捣均匀。（3）做好涵洞沉降缝及防水层处理，使用沥青浸制麻筋，将沉降缝填塞严密，提高防水性能。考虑到高原地区常出现大风天气，防水层应设置围护或遮挡，确保其长期、稳定发挥防水作用。

3 高原地区公路施工中桥涵施工案例分析

3.1 案例背景简介

某公路工程桥涵位置为2类环境，为严寒地区，公路全线均处于季节性冻土区，平均冻深在1.41m，钢筋混凝土盖板涵基础埋深设计为2.5m，桥梁涵埋深设计为3m。针对该工程，需提高桥涵结构耐久性，降低冻涨现象对桥涵基础的不利影响。桥涵结构示意图如图2所示。

图2 桥涵结构示意图

3.2 施工注意事项

在桥涵工程设计过程中，需充分考虑当地自然条件及车辆通行特点，重点关注以下问题：（1）强化桥面排水能力，设置排水管及防水层。防水层覆盖整个桥涵面，防水层使用寿命与桥面沥青使用寿命基本持平，且能够适应桥梁受到的动态荷载。防水层与沥青层之间充分融合，抗渗性达到0.35MPa。（2）该公路项目建设于极寒地区，低温低、温差大、蒸发量高，对混凝土结构性能产生严重影响。因此决定选用低温早强耐久混凝土，耐久性指数在80%以上，设计抗冻等级为F250。（3）高原地区桥涵工程混凝土养护充分考虑水分过量流失带来的影响，确保混凝土在低温状态下可持续硬化，且在合理时间范围内达到强度要求。混凝土养护过程中，控制内外温差不超过15℃。

4 结束语

高原地区公路施工中桥涵施工需应对复杂的地质条件及气候环境，且桥涵工程应与周围自然、人文环境充分适应。在桥涵建设过程中，需重点关注桥梁及涵洞的设计与施工，适当选取工程材料及施工方法，确保桥涵工程能够更好地服务公路工程建设，满足高原地区经济发展对交通条件的需求，通过桥涵施工优化，为区域经济发展贡献微薄之力。