橋梁施工技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向

李響

[摘 要]經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，我國(guó)在橋梁建設(shè)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，無(wú)論是公路橋還是鐵路橋都向著大跨度、重荷載、高時(shí)速的方向發(fā)展。橋梁工程是我國(guó)的重點(diǎn)基礎(chǔ)項(xiàng)目工程，其建設(shè)質(zhì)量直接關(guān)系到我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們的日常生活。在橋梁建設(shè)中，橋梁的施工是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。文章主要對(duì)橋梁施工技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展方向進(jìn)行研究。

[關(guān)鍵詞]橋梁施工技術(shù)；防水材料；鋼筋混凝土

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.32.070

自新中國(guó)成立至今，我國(guó)的橋梁施工技術(shù)經(jīng)過(guò)近七十年的發(fā)展取得了一定的成就，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。雖然我國(guó)的橋梁施工技術(shù)在很多方面都有了較大的突破，加快了橋梁施工技術(shù)的發(fā)展，但是在一些方面也同樣存在著問(wèn)題。相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的施工技術(shù)水平還有待改進(jìn)，我們只有正視當(dāng)前橋梁建設(shè)中存在的問(wèn)題，對(duì)其加以分析和研究，并采取適當(dāng)?shù)拇胧?，才能更好地提高我?guó)橋梁施工技術(shù)水平，促進(jìn)我國(guó)橋梁建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

1 橋梁施工技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 橋梁施工技術(shù)取得的進(jìn)展

1.1.1 新的防水材料的使用

目前，在我國(guó)的科研機(jī)構(gòu)和各大高校中都有對(duì)高分子防水材料的研究。在橋梁建設(shè)方面，這些高分子防水材料可以有效地提高橋梁的防水能力。在我國(guó)研發(fā)成功的高分子防水材料中，柔性防水材料是其中最為典型的一種，例如瀝青防水卷材、膠結(jié)密封材料等，這些防水材料在橋梁建設(shè)中的應(yīng)用極大地提高了橋梁的防水性能。[1]

1.1.2 新型地基加固技術(shù)的應(yīng)用

在橋梁建設(shè)施工中，地基加固是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。這是因?yàn)闃蛄悍€(wěn)定性的好壞就取決于地基是否牢靠穩(wěn)固。在橋梁建設(shè)中，如果地基加固這一環(huán)節(jié)沒(méi)有做好，就必然會(huì)給橋梁的穩(wěn)定性埋下隱患，同時(shí)對(duì)駕駛?cè)藛T的生命安全也會(huì)造成極大的威脅。鑒于這一點(diǎn)，施工人員應(yīng)對(duì)地基加固引起足夠的重視。當(dāng)前，在我國(guó)的橋梁建設(shè)中已經(jīng)應(yīng)用了新型地基加固技術(shù)，例如套管混凝土樁橋頭軟基處理施工技術(shù)等。通過(guò)實(shí)踐證明，應(yīng)用新型的地基加固技術(shù)能夠取得非常好的效果。在地基加固施工中，土質(zhì)以及工藝條件的選擇是地基加固施工的重點(diǎn)。套管混凝土樁工藝是將帶有內(nèi)外螺紋的塑料套管按一定的間距采用專(zhuān)用設(shè)備逐根將鋼管打入需要加固的地基中，套管除了頂部開(kāi)口外其他為全封閉，待這個(gè)分段區(qū)塊全部打設(shè)完畢后，再統(tǒng)一以埋深在地基中的套管為模，C25混凝土連續(xù)澆注成樁，套管不再取出。這樣，套管與填充物就形成了地基加固樁，并在澆蓋板鋪設(shè)墊層和鋼絲格柵，形成路堤樁土共同承擔(dān)荷載的系統(tǒng)，從而達(dá)到大幅提高復(fù)合地基承載力，減少地基沉降量的目的。[2]套管混凝土樁的設(shè)計(jì)為套管混凝土樁+高強(qiáng)度整體式鋼絲格柵，適用于處理深度小于20m的橋頭路段，如圖1所示。

圖1 套管混凝土樁橋頭軟基處理縱面

在使用套管混凝土樁工藝時(shí)，套管混凝土樁打設(shè)前，應(yīng)先將場(chǎng)地弄平整，再鋪設(shè)30cm清宕渣，清宕渣要求最大粒徑小于10 cm，含泥量小于15%。在制作樁尖時(shí)，專(zhuān)用樁尖采用鋼筋混凝土制作、直徑26～30cm并設(shè)置有固定套管的裝置。圖2為其施工工藝流程圖。

圖2 套管混凝土樁工藝施工工藝流程

這些新型地基加固技術(shù)的應(yīng)用，不但極大地提高了橋梁的整體質(zhì)量，而且相對(duì)造價(jià)也比較低，極大地促進(jìn)了橋梁建設(shè)的發(fā)展。

1.1.3 新型鋼筋與混凝土施工技術(shù)

在橋梁建設(shè)中，鋼筋與混凝土是主要的建設(shè)材料，鋼筋與混凝土施工工程也是道路橋梁施工的重點(diǎn)。在早期，由于施工技術(shù)水平不高，在施工過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)鋼筋混凝土裂縫的現(xiàn)象，這無(wú)疑會(huì)對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，有效地解決鋼筋混凝土的裂縫問(wèn)題是提高施工質(zhì)量的一個(gè)極為重要的方面。當(dāng)前，預(yù)應(yīng)力技術(shù)、混凝土施工技術(shù)、連接技術(shù)的應(yīng)用，極大地降低了裂縫的出現(xiàn)，有效地緩解了問(wèn)題，為橋梁總體質(zhì)量的提高提供了有效的技術(shù)支持。

1.2 橋梁施工技術(shù)存在的一些問(wèn)題

1.2.1 橋梁施工技術(shù)的問(wèn)題

伴隨著橋梁施工要求的提高，當(dāng)今現(xiàn)存的技術(shù)材料已經(jīng)無(wú)法滿足橋梁建設(shè)發(fā)展的根本需求，并且每一個(gè)施工單位在橋梁施工技術(shù)方面也存在差異，水平參差不齊，這些都會(huì)對(duì)橋梁的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐用度產(chǎn)生不利的影響，使橋梁的整體結(jié)構(gòu)無(wú)法達(dá)到相關(guān)規(guī)定的使用標(biāo)準(zhǔn)，如果長(zhǎng)久下去，必然會(huì)造成極大的損失。[3]

1.2.2 橋梁施工管理技術(shù)存在不足

在橋梁建設(shè)中，施工技術(shù)是一個(gè)非常重要的方面，同樣，橋梁施工管理技術(shù)也非常重要。對(duì)橋梁施工進(jìn)行有效的管理是取得良好施工結(jié)果的保證。當(dāng)前，在橋梁施工管理中還存在以下兩方面的問(wèn)題：一方面是施工管理技術(shù)比較落后，當(dāng)前的橋梁施工過(guò)程中采用的施工管理往往是對(duì)施工過(guò)程中的步驟等過(guò)于簡(jiǎn)單的記錄，沒(méi)有對(duì)整個(gè)工程的施工技術(shù)進(jìn)行有效的記錄；另一方面是施工管理人員素質(zhì)不一，有一部分的管理人員往往是由普通的工人充當(dāng)，這些人員由于缺乏施工管理技術(shù)的全面知識(shí)，在對(duì)施工管理中不能得到真實(shí)完整的施工技術(shù)資料，從而使他們對(duì)施工的管理和記錄存在嚴(yán)重的不足。

1.2.3 橋梁的鋼筋比較容易被腐蝕

在橋梁建設(shè)中，鋼筋是橋梁的骨骼，支撐著整個(gè)橋梁，是橋梁的核心部件。如果橋梁的支撐鋼筋出現(xiàn)一定的銹蝕狀況，就會(huì)極大地影響橋梁的使用壽命，并且對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅。當(dāng)前，橋梁建設(shè)中的鋼筋比較容易被腐蝕，而造成這一現(xiàn)象的原因是多方面的，例如施工的過(guò)程不夠嚴(yán)格化、環(huán)境的因素以及材料的選擇不夠合理化等。因此，在橋梁建設(shè)這一極其復(fù)雜的工程中，需要對(duì)多個(gè)方面進(jìn)行治理，消除不利因素，提高橋梁的整體質(zhì)量，保證其使用壽命。[4]

2 我國(guó)橋梁施工技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 建筑材料的多元化

當(dāng)前，在橋梁建設(shè)中，鋼筋混凝土仍然是主要的建設(shè)材料，但是，伴隨著橋梁建設(shè)的發(fā)展，越來(lái)越多的新型材料開(kāi)始應(yīng)用到橋梁建設(shè)中，例如鋁合金、炭纖維、玻璃鋼以及納米材料的輕型材料等，這些新的建筑材料的使用，將有效地減小鋼鐵的使用。由此可知，在未來(lái)的施工建筑材料的選擇當(dāng)中，主要還是以選用高強(qiáng)度、輕質(zhì)材料為主。另外，從價(jià)值工程理念方面來(lái)看，價(jià)值=功能/成本，新型建筑材料的使用將有效地降低橋梁建設(shè)的成本，使橋梁的價(jià)值得到進(jìn)一步提高。[5]

2.2 橋梁結(jié)構(gòu)形式逐步由單一化向多元化轉(zhuǎn)變

在進(jìn)入21世紀(jì)以后，伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，橋梁的基礎(chǔ)性建設(shè)水平也得到了一定的提升。隨著納米材料、玻璃鋼、高強(qiáng)度鋼以及鋁合金等高技術(shù)材料在橋梁施工中的應(yīng)用，人們對(duì)橋梁的要求也不再是簡(jiǎn)單的安全通道，而對(duì)橋梁的外形及美觀也有了進(jìn)一步的需求。目前，在全國(guó)各地，我們能夠欣賞到多種多樣的新型的大橋，極大地豐富了人們的視覺(jué)享受。當(dāng)前，懸索橋以及斜拉橋等也開(kāi)始在很多地方開(kāi)工建造，這些都極大地豐富了橋梁的結(jié)構(gòu)形式，因此，未來(lái)的橋梁結(jié)構(gòu)形式將會(huì)更加多種多樣。

2.3 現(xiàn)代化、人性化以及智能化

未來(lái)，橋梁施工建設(shè)必然會(huì)更加地趨于現(xiàn)代化、人性化以及智能化。伴隨著人們生活水平的提高，以及對(duì)高水平生活質(zhì)量的追求，人們對(duì)橋梁的要求除了基本的安全之外，還要具有舒適性和便捷性。而這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)都需要依賴(lài)智能化橋梁的建設(shè)施工手段，通過(guò)現(xiàn)代化的計(jì)算機(jī)控制來(lái)方便迅捷地掌握橋梁的變形和受力的情況，對(duì)橋梁進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管，時(shí)刻關(guān)注橋梁的各方面的問(wèn)題，及時(shí)消除各方面的隱患，保障國(guó)家和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全；通過(guò)一些特殊的溫度感應(yīng)系統(tǒng)來(lái)準(zhǔn)確地了解氣溫的狀況，通過(guò)一部分特殊的傳感器來(lái)檢查風(fēng)力的作用效果，通過(guò)一些地面的承載能力的變形感應(yīng)出車(chē)輛超載的具體實(shí)施的情況。由此可知，現(xiàn)代化、人性化和智能化必然是未來(lái)橋梁建設(shè)的潮流。

2.4 加強(qiáng)施工的穩(wěn)定性和強(qiáng)度

在橋梁的路面施工過(guò)程中，路面的整體需要具有很強(qiáng)的強(qiáng)度，只有具有很強(qiáng)的強(qiáng)度才能有效抵抗外部作用的外力作用，例如剪切、壓實(shí)以及拉斷等外力作用。即使是存在著這些外部的作用力，路面也會(huì)因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的強(qiáng)度而不會(huì)發(fā)生過(guò)大的變形、沉陷以及車(chē)轍等破壞。在自然環(huán)境中，路面結(jié)構(gòu)會(huì)受到降水、日光、溫度、濕度、大氣等一些自然作用力的大力影響，從而使得路面結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)指標(biāo)以及力學(xué)性能發(fā)生巨大的變化，因此，為了保證路面的整體的強(qiáng)度，使其具有一定的氣溫穩(wěn)定性、高溫穩(wěn)定性以及水溫穩(wěn)定性，必然需要加強(qiáng)施工的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。

2.5 廣泛運(yùn)用橋梁設(shè)計(jì)新技術(shù)

當(dāng)前，在我國(guó)的橋梁施工建設(shè)中，正在發(fā)生翻天覆地的變化，很多的新技術(shù)開(kāi)始運(yùn)用到橋梁施工建設(shè)中，例如波形鋼腹板預(yù)應(yīng)力技術(shù)。波形鋼腹板減少橫載內(nèi)力和箱梁自重效果明顯，具有良好的抗震性能，這是傳統(tǒng)的普通預(yù)應(yīng)力混凝土所不具備的，因此，其必然會(huì)在橋梁建設(shè)中得到廣泛的應(yīng)用。除此之外，由于波形鋼腹板采用了體外預(yù)應(yīng)力索，使腹板內(nèi)預(yù)埋管道工藝得到了極大的簡(jiǎn)化，從而大大縮短了操作工期。另外，在橋梁檢測(cè)中也出現(xiàn)了一種新興的檢測(cè)技術(shù)——光纖傳感技術(shù)，這一檢測(cè)技術(shù)與傳統(tǒng)的檢測(cè)技術(shù)有著很大的不同。傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)在檢測(cè)時(shí)通常只限于路面硬度，在科學(xué)性方面存在著不足，對(duì)橋梁施工技術(shù)的質(zhì)量不能如實(shí)地反映，而光纖傳感技術(shù)則既能檢測(cè)橋梁結(jié)構(gòu)又能檢測(cè)橋梁的工作狀態(tài)，所得到的參考信息比較科學(xué)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)而保證橋梁技術(shù)較快、較好的發(fā)展。[6]

3 結(jié) 論

長(zhǎng)久以來(lái)，橋梁建設(shè)在社會(huì)發(fā)展以及人們的生活中都有著十分重要的意義。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，人們和社會(huì)對(duì)橋梁應(yīng)用的安全性、便捷性以及藝術(shù)性提出了更高、更細(xì)致化的要求。在這種情況下，就對(duì)橋梁的施工技術(shù)提出了更高的要求。因此，在現(xiàn)階段，必然要加大力度解決橋梁施工中存在的問(wèn)題，不斷研究出新的橋梁施工技術(shù)和新的材料，提高橋梁的整體質(zhì)量水平，使橋梁建設(shè)朝著穩(wěn)定、美觀、智能等方向發(fā)展，使其更加方便于我們的生活，與大自然更加和諧。

參考文獻(xiàn)：

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