道路橋梁施工技術(shù)要點(diǎn)分析

賈志賀，馬澤林，尹月華

（1.北京中勞鴻業(yè)人力資源管理有限公司，北京 100020；2.北京市政路橋管理養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司，北京 100020）

0 引言

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，道路橋梁作為城市交通的重要組成部分，其建設(shè)與維護(hù)對(duì)于城市發(fā)展至關(guān)重要。然而，在日益復(fù)雜多變的工程環(huán)境中，道路橋梁施工技術(shù)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。為確保工程的安全、高效和可持續(xù)發(fā)展，深入探討并全面了解道路橋梁施工技術(shù)的要點(diǎn)顯得尤為迫切。

1 道路橋梁土方與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

1.1 土方開挖

土方開挖是土木工程中道路和橋梁施工的重要環(huán)節(jié)，涉及土地的剝離、移動(dòng)以及后續(xù)的填土工作。

土方開挖主要包括機(jī)械開挖和手工開挖，機(jī)械開挖通常采用挖掘機(jī)、裝載機(jī)等大型機(jī)械進(jìn)行施工。這些設(shè)備能夠高效地移除大量土方，尤其適用于大面積土方工程。而在狹小或限制性條件下，可能需要使用手工工具進(jìn)行土方開挖，如鐵鍬、鎬等，并且需要更多的人力和時(shí)間。無論采用哪種開挖形式，開挖的順序都是從高處到低處，避免坡面坍塌等危險(xiǎn)，以減少施工過程中的不穩(wěn)定性和安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，土方開挖應(yīng)遵循設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)劃，確保開挖的深度和位置準(zhǔn)確無誤。另外，在開挖過程中，必須定期測(cè)量土方的深度和坡度，以確保其符合設(shè)計(jì)要求，還要控制水分含量，以防止土方在開挖和運(yùn)輸過程中變得太濕或太干，從而影響其穩(wěn)定性。運(yùn)輸土方時(shí)，要選擇合適的運(yùn)輸工具，如卡車或輸送帶，以確保土方被有效地運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢?。另外，還要建立合適的交通管理系統(tǒng)，以確保土方運(yùn)輸不會(huì)干擾其他施工活動(dòng)或交通流[1]。

1.2 土方回填

回填施工時(shí)，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)奶钔敛牧?，通常是?xì)顆粒的砂土或碎石，以確保填土層的穩(wěn)定性和排水性能，并且材料的質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。填土應(yīng)均勻分布，同時(shí)使用壓路機(jī)等壓實(shí)設(shè)備并逐層壓實(shí)，填土層的厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不得超過規(guī)定的厚度，避免不必要的沉降和變形。此外，在填土過程中，需要考慮到填土層的穩(wěn)定性，尤其是在軟基或不穩(wěn)定土壤情況下，通過密實(shí)度測(cè)試、含水率測(cè)試等，確保填土質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

1.3 基礎(chǔ)施工

1.3.1 地基處理

在施工前，進(jìn)行詳盡的地基勘測(cè)，主要包括土壤類型、含水層、地下巖石等信息，以了解地下土層的性質(zhì)和特征?；蛘哌M(jìn)行地質(zhì)和地球物理分析，以評(píng)估地基的穩(wěn)定性和承載能力，并確定是否需要進(jìn)行地基處理。地基處理的方法通常包括以下幾種：一是土壤加固，使用改良材料如石灰、水泥或土壤改良劑來提高土壤的承載能力和穩(wěn)定性。二是基礎(chǔ)深埋,在軟土或不穩(wěn)定土層下加固地基，通常采用樁、灌注樁或地下墻等深基礎(chǔ)。三是土石方加固,在不適合直接建設(shè)基礎(chǔ)的地方，進(jìn)行土石方加固，包括挖土填方、填土加固等方法。四是排水處理,解決高地下水位或積水問題，可以采用排水設(shè)施，如排水管、土工織物和排水材料。五是地基換填,將不適合建筑的地基土替換為更適合的填土，以提高承載能力和穩(wěn)定性[2]。

1.3.2 基礎(chǔ)類型和施工方法

基礎(chǔ)類型可以分為淺基礎(chǔ)和深基礎(chǔ)。淺基礎(chǔ)適用于較淺的土層中，常見類型包括：一是基礎(chǔ)底板，通常用于建筑物的承載墻或柱的支撐，底板位于地面以下。二是踏板基礎(chǔ)，適用于輕型建筑和小型橋梁，是一種淺基礎(chǔ)的延伸形式，通常用于減少局部沉降。三是筏基礎(chǔ)，用于大型建筑和重型設(shè)備的支撐，涵蓋整個(gè)建筑或結(jié)構(gòu)底部，分散荷載。

深基礎(chǔ)適用于深層土層中，常見類型包括：一是樁基礎(chǔ)，使用樁（通常是混凝土、鋼或木制成的）來支撐建筑物或結(jié)構(gòu)，適用于較深的土層。二是錨桿基礎(chǔ)，用于巖石或深層土壤中，通過將鋼筋桿或鋼索錨固到地下以提供額外的支撐。三是地下墻基礎(chǔ)，一種深基礎(chǔ)類型，通常用于邊坡穩(wěn)定和擋土墻。

此外，樁基礎(chǔ)施工時(shí)，樁可在工廠中預(yù)制，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)安裝，能夠提高質(zhì)量和施工速度。通過使用振動(dòng)或沖擊裝置將樁推入地下，可以確保樁的垂直度和深度。另外，可通過在地下鉆孔并在孔中灌注混凝土來形成樁。而筏基礎(chǔ)施工時(shí)，筏板也可以在工廠中預(yù)制，然后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝和連接，在現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土，確保筏板厚度均勻，并且通過在筏板中嵌入鋼筋來增強(qiáng)筏的承載能力。地下連續(xù)墻基礎(chǔ)施工時(shí)，通過挖掘土壤、建立墻體模板，然后澆筑混凝土墻來構(gòu)建地下墻基礎(chǔ)，之后在墻體中加入鋼筋以提高穩(wěn)定性。地下連續(xù)墻的穩(wěn)定性和排水管理非常重要，因此需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣矸乐節(jié)B水和滑坡[3-4]。

1.4 結(jié)構(gòu)施工

1.4.1 橋梁梁板和支撐結(jié)構(gòu)

首先，根據(jù)橋梁設(shè)計(jì)要求和項(xiàng)目特點(diǎn)選擇合適的梁板類型，如預(yù)應(yīng)力混凝土梁、鋼梁、鋼-混凝土組合梁等。其次，預(yù)制梁板的制造通常在工廠或預(yù)制場(chǎng)地進(jìn)行，主要包括混凝土的澆筑、預(yù)應(yīng)力筋的張拉以及鋼梁的制造等工序，這樣能夠確保質(zhì)量和尺寸的一致性。同時(shí)，預(yù)制梁板需要使用吊裝設(shè)備安全運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，因此吊裝計(jì)劃和設(shè)備的選用也是至關(guān)重要的。如果采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方法，需要注意混凝土的質(zhì)量和工藝控制以及梁板之間的正確連接，以確保橋梁的一體性和承載能力。另外，對(duì)于預(yù)應(yīng)力梁板，為了保證其具有足夠的承載能力，需要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉和錨固。再次，橋梁支撐結(jié)構(gòu)通常包括支座和墩臺(tái)，支座施工需要對(duì)橋梁的基礎(chǔ)進(jìn)行詳細(xì)的檢查，確保其平整度和承載力滿足設(shè)計(jì)要求。然后，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定支座的位置和數(shù)量。再將支座放置在預(yù)定的位置，并使用專用的設(shè)備進(jìn)行固定，確保支座的水平度和垂直度，以保證橋梁的穩(wěn)定性。而墩臺(tái)施工主要包括基礎(chǔ)處理、墩臺(tái)模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等步驟。在施工過程中要注意混凝土質(zhì)量、速度和振搗，并進(jìn)行檢測(cè)和驗(yàn)收，確保質(zhì)量和安全。最后，如果橋梁結(jié)構(gòu)需要橫隔梁，在安裝過程中需要確保它們正確連接到梁板和支撐結(jié)構(gòu)，以提供穩(wěn)定的橋梁框架。

1.4.2 道路鋪設(shè)

首先，瀝青混凝土是常見的道路表層鋪設(shè)材料，其關(guān)鍵步驟包括：一是瀝青混凝土混合物的制備，確保質(zhì)量和成分符合要求。二是攤鋪機(jī)械的選擇和調(diào)整，確保材料均勻分布。三是瀝青混凝土的攤鋪和均勻壓實(shí)，以確保表層平整和緊實(shí)。其次，碎石道路通常需要鋪設(shè)一層碎石表層，關(guān)鍵步驟包括：第一，碎石的選擇和篩選，確保顆粒分布和質(zhì)量合格。第二，碎石的攤鋪和壓實(shí)，以確保表層穩(wěn)定和排水良好。最后，水泥混凝土道路則需要確?；炷恋馁|(zhì)量和均勻分布，關(guān)鍵步驟包括混凝土的制備（混合、運(yùn)輸和澆筑）以及使用攤鋪機(jī)和振搗機(jī)進(jìn)行混凝土的攤鋪和振實(shí)。

1.4.3 混凝土澆筑

混凝土的主要原材料包括水、水泥、骨料和粉煤灰等。在澆筑混凝土之前，應(yīng)根據(jù)工程的要求和環(huán)境條件設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)幕炷僚浜媳?，包括水灰比、骨料比例、添加劑等參?shù)。在拌和站或混凝土拌和車上，將水、水泥、骨料和其他混凝土成分拌和均勻，并且嚴(yán)格控制拌和時(shí)間與速度，以確保混凝土的一致性和均勻性。通常使用混凝土泵、輸送帶或拌和車將混凝土從拌和站輸送到澆筑地點(diǎn)，輸送過程中需要防止混凝土分離或流失。此外，在澆筑之前，還應(yīng)準(zhǔn)備好模板和支撐結(jié)構(gòu)，然后將混凝土均勻、連續(xù)地澆入模板中?；炷翍?yīng)從一個(gè)端口開始，然后逐漸鋪開，以減少氣孔和分層。澆筑后需要使用振搗機(jī)振搗，以去除空氣泡和提高混凝土的密實(shí)度，振搗時(shí)間和頻率需要根據(jù)混凝土類型和工程要求進(jìn)行控制。對(duì)于某些混凝土表層，可能需要進(jìn)行特殊處理，如拋光、刷面、花紋和防水處理?；炷翝仓笮枰m當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)，通常包括濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)或覆蓋保護(hù)，以確保混凝土逐漸獲得足夠的強(qiáng)度。

2 道路橋梁施工機(jī)械設(shè)備和技術(shù)創(chuàng)新

2.1 施工機(jī)械和設(shè)備

2.1.1 起重機(jī)械

在施工前，需要根據(jù)具體任務(wù)的要求和工程環(huán)境選擇適當(dāng)類型的起重機(jī)械，如塔式起重機(jī)、履帶吊車、汽車吊車、起重裝置等。同時(shí)，了解起重機(jī)械的參數(shù)，如最大起重能力、工作半徑、起重高度、工作速度、起升速度和回轉(zhuǎn)速度等。這些參數(shù)對(duì)于安全和效率至關(guān)重要，應(yīng)根據(jù)工程需求合理選擇。在起重機(jī)械到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)之前，需要準(zhǔn)備適當(dāng)?shù)幕A(chǔ)設(shè)施，如起重機(jī)械的安裝底座、支撐材料和支撐結(jié)構(gòu)。這些基礎(chǔ)設(shè)施必須能夠承受起重機(jī)械的重量和提供穩(wěn)定的支撐。另外，需要制訂詳細(xì)的吊裝計(jì)劃，包括吊裝順序、吊裝點(diǎn)的選擇、吊裝角度和使用的吊裝配件（如吊鉤、吊索、吊具等），計(jì)劃應(yīng)考慮施工安全和效率。值得注意的是，起重機(jī)械的操作需要專業(yè)的操作員，他們應(yīng)受過培訓(xùn)并具備必要的資質(zhì)，操作員必須了解機(jī)械的操作控制、安全規(guī)程和緊急情況的處理。

2.1.2 挖掘機(jī)械

挖掘機(jī)械有各種型號(hào)和規(guī)格，根據(jù)具體任務(wù)和工程要求選擇合適的挖掘機(jī)械，包括挖掘機(jī)械的類型（輪式挖掘機(jī)或履帶挖掘機(jī)）、挖掘深度和挖掘力。在挖掘機(jī)械開始工作前，需要明確定義作業(yè)范圍和挖掘深度，以確保施工過程中的準(zhǔn)確性和安全性。同時(shí)了解施工地點(diǎn)的土壤類型和地質(zhì)條件，以適應(yīng)不同類型的挖掘工作，如砂、泥、巖石或淤泥。還需制訂詳細(xì)的挖掘作業(yè)計(jì)劃，包括挖掘機(jī)械的起始位置、作業(yè)順序、挖掘深度和挖掘方向等，計(jì)劃應(yīng)考慮施工安全和效率。在挖掘過程中，使用監(jiān)測(cè)設(shè)備來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)挖掘參數(shù)，如深度、坡度、穩(wěn)定性等，這有助于確保挖掘的精確性和安全性。

2.2 先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新

2.2.1 數(shù)字建模和仿真

數(shù)字建模允許工程師創(chuàng)建高度精確的三維模型，以模擬結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的行為。這些模型可以用于性能分析、強(qiáng)度計(jì)算、動(dòng)力學(xué)研究等，從而幫助工程師更好地了解工程項(xiàng)目。數(shù)字建模和仿真可以幫助工程師在設(shè)計(jì)階段檢測(cè)潛在問題，減少施工中的錯(cuò)誤和重復(fù)工作。通過虛擬模型，團(tuán)隊(duì)成員可以更好地理解工程設(shè)計(jì)，提供反饋并協(xié)同工作。數(shù)字建模使工程師能夠嘗試多種設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行性能比較，并選擇最佳方案，以實(shí)現(xiàn)更高效、可持續(xù)和經(jīng)濟(jì)的工程解決方案。數(shù)字建模和仿真還可以用于模擬不同情景，如地震、洪水、風(fēng)力等極端條件下的結(jié)構(gòu)性能，有助于設(shè)計(jì)更安全和可靠的工程。

2.2.23 D打印和預(yù)制構(gòu)件

3D打印技術(shù)可用于直接在施工現(xiàn)場(chǎng)或工廠中制造建筑構(gòu)件，如墻體、梁柱、基礎(chǔ)等。這可以顯著縮短施工時(shí)間，降低施工成本，提高施工精度和質(zhì)量。此外，3D打印技術(shù)還能使復(fù)雜幾何形狀和結(jié)構(gòu)的建筑更易于實(shí)現(xiàn)。預(yù)制構(gòu)件技術(shù)涉及在工廠中制造建筑元件，然后將它們運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝，這降低了施工現(xiàn)場(chǎng)的工作量，提高了工程質(zhì)量和施工速度。預(yù)制構(gòu)件還可以大規(guī)模生產(chǎn)，減少浪費(fèi)和降低成本。3D打印和預(yù)制構(gòu)件技術(shù)有助于減少建筑廢棄物，降低資源消耗，從而提高建筑項(xiàng)目的可持續(xù)性。此外，3D打印和預(yù)制構(gòu)件技術(shù)使建筑物的定制化更容易實(shí)現(xiàn)，可以根據(jù)特定需求定制構(gòu)件，提供更適合用戶需求的解決方案。

3 環(huán)保和可持續(xù)性

3.1 節(jié)能減排措施

通過采用節(jié)能減排設(shè)計(jì)原則，如合理規(guī)劃建筑朝向、采用高性能絕緣材料、利用自然采光和通風(fēng)等，可降低建筑的能源消耗；或者選擇高效的暖通空調(diào)系統(tǒng)、照明系統(tǒng)和電氣設(shè)備，以減少用電和熱能的浪費(fèi)；智能控制系統(tǒng)也有助于實(shí)現(xiàn)能源的有效管理。此外，施工單位還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，確保施工過程中不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成污染。例如，可以采取封閉式施工、設(shè)置防塵網(wǎng)、定期清理施工現(xiàn)場(chǎng)等措施?？傊?，環(huán)保和可持續(xù)性的節(jié)能減排措施對(duì)于道路橋梁施工來說至關(guān)重要，它不僅有助于保護(hù)環(huán)境，還能為社會(huì)帶來長(zhǎng)遠(yuǎn)的利益。

3.2 可再生材料的使用

木材和竹材是天然可再生材料，用于建筑結(jié)構(gòu)，采用可持續(xù)林業(yè)管理和認(rèn)證，確保資源的可再生性。再生材料還包括再生鋼鐵、再生混凝土和再生玻璃等，它們通過回收和重新加工廢棄材料，減少了新材料的需求。此外，這些材料還可以提高橋梁的耐久性和安全性，延長(zhǎng)使用壽命。因此，在道路橋梁施工中，應(yīng)積極推廣使用這些環(huán)保和可持續(xù)性的可再生材料，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

3.3 生態(tài)保護(hù)和生態(tài)修復(fù)

在工程規(guī)劃階段，鑒定和劃定生態(tài)保護(hù)區(qū)，以保留和保護(hù)關(guān)鍵的自然生態(tài)系統(tǒng)，如濕地、森林和水體，或者設(shè)計(jì)野生動(dòng)植物通道，以確保野生動(dòng)物能夠穿越工程區(qū)域，減少生態(tài)斷裂。同時(shí)，實(shí)施雨水管理系統(tǒng)，以減少徑流和水污染，促進(jìn)地下水補(bǔ)給。此外，還可以采用土壤保護(hù)措施，包括植被覆蓋、土壤固化和土壤修復(fù)，以減輕土壤侵蝕和退化。如果工程涉及棲息地破壞，需要實(shí)施棲息地恢復(fù)計(jì)劃，以幫助受影響的野生動(dòng)植物種群。

4 結(jié)語

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展和城市化進(jìn)程的加速，道路橋梁作為城市交通的重要組成部分，其建設(shè)與維護(hù)對(duì)于城市發(fā)展至關(guān)重要。通過深入理解和應(yīng)用這些技術(shù)的要點(diǎn)，可以更好地滿足不斷增長(zhǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施需求，同時(shí)保護(hù)環(huán)境、提高可持續(xù)性。未來，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，道路橋梁工程領(lǐng)域?qū)⒂瓉砀鄤?chuàng)新，為社會(huì)帶來更多的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。