公路与桥梁工程施工技术应用要点分析

2024-06-10张辉

工程建设与设计 2024年8期

关键词：严格控制摊铺路基

张辉

（山东水总有限公司，济南 250013）

1 引言

公路病害与路基的施工质量密切相关，要严格控制路基和路面施工技术应用，保证路基结构具有良好的承载能力，路面结构也要满足相应的功能需求。桥梁结构越来越复杂，技术应用越来越多，需要把控常规施工技术应用要点，提高规范化、标准化应用水平。

2 公路工程施工技术应用要点

2.1 软土地基处理

软土地基处理是公路施工的重点内容，应根据实际情况，优化施工方案，保证技术应用的合理性和可靠性。

1）表层处理法主要采用土工聚合物、反压护道、砂垫层进行处理。土工聚合物又包括土工布和土工隔栅，需要注意土工布的连接方式，一般采用缝接法或搭接法；在铺设2 层以上土工布时，需要夹砂砾垫层，这样有利于提高基底的透水性。反压护道适用于取土相对容易的区域，施工占地多，用土量大，如果取土困难，则不利于工程施工；砂垫层适用于运距不远、材料充足、时间不紧的情况。

2）换填法能够将地表以下一定深度的软土换成工程力学性质更好的材料，如碎石、砂砾等。在排水困难、常年积水的洼地地区，可以通过抛石挤淤的方式处理软土，但需要用到的石料较多。

3）重压法是通过堆载预压的方式促使软土固结沉降，提高地基强度，适用于工期要求不紧的项目。

4）稳定剂处置法是通过水泥、石灰等稳定材料，改善地基土的强度和压缩性。

2.2 路基施工

路基是道路的主要承载结构，需要具备良好的强度、刚度和稳定性，根据结构形式划分，主要有挖方路基、填方路基、半挖半填路基，其中，填方路基又包括填土路基、填石路基、护肩路基、护脚路基等。为了保证良好的施工效果，必须加强关键工序关键节点控制。

2.2.1 路基土方施工

根据路基与地面的关系，路基又可以分为路堤和路堑。在路堤填筑前，首先要做好基底处理工作，根据相关设计要求，清除草皮、种植土、垃圾等，达到相应的清除深度，一般处理厚度不小于15 cm，按规定平整压实，如果基底土质深厚湿软，需要采用软土处理办法。在基底密实稳定的情况下，可简单清理，具体措施需要根据坡度适当调整。填料的选择至关重要，优先选用碎石、砾石、卵石、粗砂等材料；经过压实后，具有足够强度的亚黏土、亚砂土也可以使用；不宜采用水稳定性较差的粉性土；捣碎后的植物土、黏性土也不能采用。

填筑施工时，需要选用合适的技术方法，水平分层填筑法是路堤填筑的基本方法。在道路坡度不大的情况下，逐层向上填筑，纵向分层填筑法适用于地面纵坡超过12%的情况，需要注意加强碾压施工控制；竖向填筑法在深谷陡坡地段比较常用，施工时需要采用高性能压实机械，一次填足路堤全宽；在堤身较高或受地形限制的情况下，可以采用下层竖向、上层水平分层的混合填筑技术，需要避免将不同性质的土任意混填。

在开挖较短的路堑时，可以采用横向挖掘法；纵向挖掘法需要多机械配合作业，一般适用于路堑较长的工程；对于挖深和长度都很大的路堑施工，可以混合使用通道纵挖法和多层横向全宽挖掘法。

2.2.2 路基石方施工

路基石方施工最重要的是爆破技术的应用。良好的石方爆破施工有利于提高施工质量和效率，降低爆破作业的危险系数，控制石方施工成本。可以采用光面爆破、预裂爆破、微差爆破、定向爆破、洞室爆破等方式，保证爆破技术应用的安全性和可靠性。

在爆破作业前，首先要进行安全教育和技术培训工作，做好施工技术交底，明确责任分工，各岗位人员能够紧密配合、相互协作，通过试验严格检查爆破器材。根据爆破效果要求，合理选择炮位，控制炮眼方向和深度。在凿孔时，一般用手提式凿眼机凿浅孔，采用冲击式钻机凿深孔。按照爆破方式和施工要求的不同，选择装药方式，装药完成后，使用碎石、干砂、滑石粉等材料堵塞严实。按爆破次数分次清理石方，在选用清方机械时，需要综合考虑工期、成本、岩块岩堆大小、运输条件、工作面情况等因素。从经济的角度出发，如果清方运距在30～40 m，可以采用推土机；如果清方运距在50～60 m，可以采用装载机自铲运；如果清方运距超过100 m，则需要使用挖掘机，配合自卸汽车施工。另外，路基石方施工同样要控制填筑技术应用，必须保证填筑方法得当，石方碾压密实，能够达到路基强度、刚度、稳定性要求。

2.3 路面施工

2.3.1 沥青混凝土路面施工

沥青混凝土路面主要由沥青、集料、填料等部分组成，严格控制原材料质量，优化沥青混合料配合比，这是保证施工技术应用效果的前提。

1）拌和沥青混合料时，一般在拌和厂采用搅拌机械拌制，需要严格控制矿料级配、拌和温度、油石比等重要指标，保证拌和出的沥青混合料能够满足施工要求。

2）严格控制运输过程，如果出现雨淋、结块、温度不达标的情况不能使用。

3）摊铺时，通过试铺确定松铺厚度，调整机械状态，采用梯队摊铺的方式，根据作业要求、施工温度，控制前后机械的距离，摊铺重叠宽度要满足要求，保证沥青混凝土的生产能力和运输能力能够满足持续摊铺作业需求；严格控制摊铺平整度和均匀度，避免出现混合料撕扯、局部空洞的情况。

4）在合理的温度条件下开展碾压作业，有利于减少碾压遍数，提高路面密实度，一般分初压、复压、终压3 个阶段进行。碾压时，需要选择合适的压实机械，合理控制碾压遍数和碾压速度。钢筒压路机适用于初压和终压作业；重型轮胎式压路机适用于复压作业。必须保证碾压作业的连续性和稳定性，不得出现违规操作，防止影响沥青混凝土路面的施工质量和效率[1]。

2.3.2 水泥混凝土路面施工

水泥混凝土是以水泥作为胶凝材料的混凝土，可以通过使用添加剂的方式改善水泥混凝土的和易性、耐久性，严格控制集料级配，有害物质含量不得超标，混凝土的运输、输送、浇筑过程中不得加水，运输、输送、浇筑过程所用全部时间不能超过混凝土初凝时间。施工前，需要在道路两侧安装模板，确保模板安装质量能够满足施工要求。通过仪器测量，优化调整模板位置、高度，相关误差不能超过规范规定的范围，且不得出现跑模、漏浆等问题，经质量检验合格后才能进行下一步施工。水泥混凝土的摊铺一般采用专业摊铺机械，施工中需加强现场施工检测，针对水泥混凝土坍落度及其他性能指标进行监控，如果相关参数出现偏差，则需要采取有效的纠正处理措施。在特殊位置和特殊条件下，可以采用人工辅助浇筑的方式，保证混凝土摊铺厚度、宽度、速度能够满足规范要求。浇筑完成后，要及时开展振捣作业，使用排式振捣机施工效率更高，具有更好的连续性，同时，保证混凝土的密实性和平整度，如果存在局部缺陷，可以通过人工修整的方式解决。在达到一定养护时间和强度等级之前，不得随意踩踏、堆放荷载。

3 桥梁工程施工技术应用要点

3.1 下部结构施工

3.1.1 基础施工

桥梁墩台基础包括明挖扩大基础、桩基础等，在水中进行明挖扩大基础施工时，一般会采用围堰法施工技术，通过土围堰、木围堰、钢围堰等形式，创造良好的基础施工空间。钢板桩围堰施工技术需要严格控制钢板桩强度、截面等主要技术参数，能够满足支护要求。同时，加强施工过程控制，利用相关计算模型，计算基坑稳定性，做好钢围堰水平位移和竖向位移监测，确保无严重渗漏、沉降、变形等问题，保证墩台基础施工的安全性和稳定性。泥浆护壁钻孔灌注桩施工需要严格控制泥浆质量，能够充分发挥综合作用。在钻孔时，控制钻进速度和垂直偏差，避免出现塌孔问题。成孔后，严格按照规范要求进行检查，确保各项指标能够达到设计标准。清孔检查合格后，才能吊放钢筋笼、浇筑混凝土，做好养护管理工作，保证桩基础施工质量[2]。

3.1.2 墩台施工

桥梁墩台结构一般以钢筋混凝土为主，在桥梁高墩施工过程中，一般采用爬模、滑模、液压翻模等模板施工技术。

1）爬模施工是以已经凝固且达到受力要求的墩体作为支撑结构，利用液压爬升装备组成爬模系统。

2）滑模施工技术需要通过提升设备提升模板，进行混凝土浇筑。

3）液压翻模施工技术的核心设备是液压起重设备，在已经凝固的桥墩上搭建液压翻模平台，通过液压起重装备将翻模平台提升到相应高度，开展施工作业。由于高墩施工具有一定的危险性，所以要严格控制脚手架搭设质量，基础位置要平稳牢靠，应通过科学计算，设计支架搭设形式和具体参数，能够满足施工受力需求。

混凝土工程施工一般涉及大体积混凝土浇筑，应优先选用矿山渣水泥、火山灰水泥，减少水化热反应。采用水平分层浇筑的方式，将每层高度控制在2 m 左右，当墩台截面小于100 m2时，混凝土应连续浇筑；当超过100 m2时，则可以分段浇筑，严格控制分段数量。相邻分块接缝要错开，而且接缝宜做成企口形，保证整体施工质量。

3.2 上部结构施工

在施工现场进行箱梁预应力施工时，一般采用后张法，在混凝土强度达到一定水平后再张拉钢筋。在留设孔道时，可以采用钢管抽芯法、胶管抽芯法、预埋波纹管法实现，用于留设直线、曲线等不同形式孔道，严格控制灌浆孔间距。预应力筋张拉时，混凝土的强度一般不低于设计强度的80%。预应力筋张拉后，随即进行孔道灌浆施工，灌浆用水泥浆要满足规定要求，按照自下而上的顺序进行灌注，保证孔道内水泥浆密实饱满，增强结构的耐久性、抗裂性、抗腐蚀性。预制安装施工技术更多的是采用机械化施工，需要严格控制预制构件的生产质量，防止尺寸精度不达标影响现场施工效率。悬臂施工技术在跨径超过100 m 的桥梁上具有良好的应用效果。合理设计悬臂浇筑顺序，遵循对称、平衡的原则，最后再中跨合龙。在预应力混凝土连续梁悬臂浇筑施工中，腹板和顶板纵向预应力筋张拉一般要上下、左右对称进行，合龙顺序按照先边跨、后次跨、最后中跨实施[3]。