凍土地區(qū)的道橋施工技術要點分析

李天威

摘 要：我國南北跨度大，凍土地區(qū)分布廣泛，在這些地區(qū)進行道橋施工具有一定難度?；诖?，本文主要分析凍土地區(qū)道橋施工的難點，并從技術角度探究主要的施工路徑，以提高凍土地區(qū)道橋施工的質量，確保施工安全，提高施工的適應性。

關鍵詞：凍土地區(qū);道橋施工;地質結構

引言：我國的凍土地區(qū)主要分布在黑龍江青海，新疆以及西藏的大部分地區(qū)，隨著西部大開發(fā)，東北老工業(yè)基地的振興，凍土地區(qū)的施工范圍越來越大。針對這些地區(qū)的地質結構特點以及施工環(huán)境進行整合探討，從技術角度進行施工質量的提升?？梢赃m應當?shù)氐氖┕きh(huán)境，提高施工的組織化水平。

一、凍土地區(qū)道橋施工難點

一方面，凍土地區(qū)地質結構比較特殊，由于凍土地區(qū)夏短冬長，上界面覆蓋范圍比較大，且受到溫度的影響，凍土表面土層的承受能力變化比較大，物理特性不穩(wěn)定，這就給施工人員的判斷造成了比較大的干擾。在這些地區(qū)進行道橋施工，不僅會破壞原有的土層應力結構，還會影響土層的動態(tài)平衡，尤其是熱力平衡關系，在這樣的條件下進行施工，不僅會威脅路基穩(wěn)定性，也會影響道橋工程的壽命。

另一方面，在凍土地區(qū)進行道橋施工基礎操作時，熱量的傳導會受到凍土層的顯著破壞，熱量傳輸之后凍土層的整體結構發(fā)生應力改變，逐漸失去原本凍結的狀態(tài)。熱擾動問題會對混凝土灌注的水熱穩(wěn)定帶來比較大的負面影響，導致混凝土表面的結構強度降低，承載力下降，嚴重拖慢施工進度也會造成施工質量不穩(wěn)定[1]。

二、凍土地區(qū)道橋施工主要技術

（一）環(huán)境控制技術

在凍土地區(qū)進行施工是一項系統(tǒng)性工程，要在長期寒冷的野外做好作業(yè)準備，首先，入駐施工團隊之后，要確保取暖設施準備的充分性。搭建起良好的宿舍和基礎的設施，做好水環(huán)境的保護，避免由于環(huán)境溫度的迅速下降造成施工準備不足，影響后續(xù)的施工進度。其次，在凍土環(huán)境進行施工，還要對凍土產生的熱狀態(tài)進行充分的分析，在原有功能基礎之上做好路橋工程的搭建工作，基于監(jiān)測的數(shù)據(jù)結果進行全面的地質分析。再次，分析監(jiān)測的過程當中，要從凍土施工環(huán)境和實際的地質結構出發(fā)，合理的控制調查選擇的基本點，有效結合施工環(huán)境進行全面的分析與探測，避免由于前期探測的不足造成后期的反復施工或者施工方向性錯誤，影響施工的實際質量以及施工的進度。最后，在施工準備的過程當中，要按照環(huán)境控制的相關政策與標準提前進行計劃，并按照規(guī)劃進行后續(xù)的操作與控制，節(jié)約施工材料，對于環(huán)境進行合理保護，避免由于施工的熱撓動問題影響凍土層地區(qū)的生態(tài)穩(wěn)定。

（二）地質勘查技術

地質勘查是凍土地區(qū)道橋施工的主要準備工作。

第一，在進行勘察之前要整合地形因素，氣候因素，結構因素進行全面的分析，尤其是要對地質結構進行充分探討，根據(jù)地質的結構特點，整合以往的數(shù)據(jù)因素，并應用先進的地探設備、物探設備進行充分的結構分析。

第二，從當?shù)氐乃恼精@得相關數(shù)據(jù)進行充分的現(xiàn)場施工調查，并根據(jù)氣候條件的變化與當?shù)氐闹鞴懿块T進行必要的溝通，建立長效的危險因素聯(lián)系機制，避免由于防范的不足造成工程的勘探受到負面的影響。

第三，勘察活動開展過程當中要做好防排水系統(tǒng)，尤其是夏季的防汛工作，春季的防凌汛工作，做好冬季的水源準備，必要時可以儲備一定數(shù)量的采水設備。根據(jù)相應的數(shù)據(jù)文件以及資料做好物質的運輸與儲存，確保在勘察期間所有的人員與物質都可以正常的運用與調配。

（三）排水技術要點

①凍土層地區(qū)的土壤蠕動性是施工過程當中首先需要克服的問題，進行施工的過程當中要從凍土的結構特點出發(fā)，結合當?shù)氐臍鉁刈兓刂坪迷霞訜岬臏囟?，例如鋼筋溫度超過零下十攝氏度，可以在室外進行冷拉。但是如果溫度超過零下15℃，則需要在室內進行焊接完成，避免由于溫度過低影響焊接的實際質量，同時在焊接完成之后還要應用紅外線槍等，對于焊接的溫度進行合理的探測，避免焊接的溫度不合格影響后續(xù)的那張強度。

②要對施工環(huán)境進行充分的調配，并掌握實際的勘察結果，根據(jù)凍土層不良地質面貌的分布范圍，分布層數(shù)，分布深度進行施工準備，選擇最有效的凍土病害預防方式，并控制好施工的溫度，例如在冬季不適宜施工可以進行相關的施工準備，進入到春季連續(xù)十日氣溫超過十攝氏度時，要抓緊時間進行密集型施工。

③采用綜合保溫方式，對于施工完成的路段進行合理的控制，例如路堤填高措施可以有效防止凍土基層病害。除此之外還可以涂抹一些防凍涂料，避免在低溫環(huán)境內進行施工，已經(jīng)完成的路段受到低溫的破壞，出現(xiàn)凍裂現(xiàn)象。

④在凍土地區(qū)進行施工排水問題也是需要重點考慮的問題之一，在一些低洼路段由于排水比較困難積水比較多，施工的質量會受到顯著的影響，只有做好提前的排水施工，例如明渠排水、暗渠排水，以不破壞基底和植被的形式，采取排水控制，才能夠提高排水的實際效率。

⑤凍土地區(qū)的生態(tài)植被比較脆弱，在實際施工的過程當中還要控制好生態(tài)環(huán)境，避免在基底施工時地表植被受到破壞，一旦出現(xiàn)破壞的問題也要采取及時的回填，確保施工路段的基礎植被可以恢復到施工前的狀態(tài)。

（四）機械搭配計算

在凍土地區(qū)進行施工，要嚴格按照季節(jié)溫度變化來進行合理的計算，分析機械搭配的系數(shù)，避免由于人員和機械搭配的不合理影響施工的實際進度。

一是，在施工人員密集地區(qū)要按照數(shù)據(jù)化的管理方式有機的進行機械的搭配，預算好施工的天數(shù)，施工的具體位置，合理的安排機械入場的時間，機械入場的數(shù)量，做好季節(jié)差別應對[2]。

二是，在施工人員比較稀疏的地區(qū)，要根據(jù)施工設備的使用時間差別對待工程物資的運輸數(shù)量，避免施工順利進行，避免出現(xiàn)施工設備無人養(yǎng)護造成凍壞的現(xiàn)象。

三是，根據(jù)不同類型的凍土，選擇合適的施工方式，例如在不良凍土地區(qū)，例如出現(xiàn)了凍土融化，冰錐厚層，地下冰凍土沼澤等現(xiàn)象的凍土地區(qū)，要盡可能規(guī)避避免原有的生態(tài)平衡受到破壞。也要從成本投入角度選擇合適的運輸路徑，避免后期維修無法進行影響施工成本與施工質量。

（五）差異化施工原則

⒈在不同類型地區(qū)進行路橋施工，要根據(jù)合適的環(huán)境選擇合適的施工方案。例如在少冰凍土地區(qū)進行施工，要考慮到這種工程結構對于路橋施工的危害，選擇合適的公路設計規(guī)范。在一定的沉降系數(shù)之上考慮到路基受到的影響，盡可能壓縮沉降量較大的路段，從而提高工程的應力分析水平，采取填碎石土的施工管理辦法，避免沉降造成施工危害。在覆冰保冰路段進行路橋施工要充分考慮到壓縮沉降的實際數(shù)量，避免由于數(shù)量計算的不合理，在后續(xù)施工的過程當中出現(xiàn)不均勻性質和變形的情況。可以采用局部清除換填與保溫設計的綜合管理辦法，提高路基施工的穩(wěn)定性，減少變形量減少蠕動性，避免后續(xù)施工說明降低。

⒉可以采用天然土保溫的施工方法進行后續(xù)的施工，埋設溫度控制在五到十厘米左右，并且通過通風管進行聯(lián)合施工配合。除此之外施工人員還可以采用拋石路基施工辦法提高整個路基施工的通透性程度，或者以橋代路提高施工的實際質量。但是這種施工方式會造成施工成本上升的問題，要結合施工的實際設計方案進行綜合考慮[3]。

結論：綜上所述，凍土地區(qū)路橋施工難度較大，難點較多，只有控制好沉降系數(shù)，解決施工的壽命問題，避免遭到環(huán)境溫度的破壞，才能夠提高施工的實際水平。從本文分析可知，研究凍土地區(qū)路橋施工的技術，有利于我們從發(fā)展角度看待目前施工水平的提升，因而我們要加強技術控制，做好施工準備，施工分析，施工勘察等工作，提高施工的現(xiàn)代化水平。

參考文獻：

[1]姜海波，李琳，李志強. 季節(jié)凍土區(qū)渠道水分遷移規(guī)律及凍脹特性試驗研究[J]. 水利水電技術，2020，51（02）：92-97.

[2]侯軍，徐冬，徐永軍. 西藏自治區(qū)季節(jié)凍土區(qū)最大凍結深度及動態(tài)變化特征研究[J]. 四川地質學報，2019，39（04）：612-621.

[3]趙春生，毛宇飛，劉昌永. 土體凍脹對地鐵車站地下連續(xù)墻結構受力性能的影響[J]. 低溫建筑技術，2019，41（11）：81-84.