公路交通橋梁施工中的關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新應(yīng)用

摘 要：公路交通橋梁是現(xiàn)代交通的重要組成部分，是聯(lián)系城鄉(xiāng)、區(qū)域的重要樞紐，也是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和文化交流的關(guān)鍵。不但承擔(dān)著正常的交通運(yùn)輸任務(wù)，而且還是應(yīng)急救援、物資運(yùn)輸和經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的重要物質(zhì)載體。因而，其質(zhì)量的好壞，事關(guān)人們的人身和財(cái)產(chǎn)的安全和社會的安定。隨著城市化進(jìn)程的加快，交通建設(shè)規(guī)模的急劇增加，這就需要更多的公路交通橋梁來滿足交通需求。開展該領(lǐng)域的核心技術(shù)和創(chuàng)新性的研究，既能從根本上解決實(shí)際問題，又能更好地促進(jìn)我國交通事業(yè)的發(fā)展。文章主要分析公路交通橋梁施工中的關(guān)鍵技術(shù)并探究其創(chuàng)新的方法，希望為相關(guān)人士提供建議。

關(guān)鍵詞：公路交通橋梁 施工 關(guān)鍵技術(shù) 創(chuàng)新

在經(jīng)濟(jì)發(fā)展不斷進(jìn)步的背景下，我國對公路交通橋梁建設(shè)施工的需求也逐漸增多。公路交通橋梁建設(shè)期間，施工環(huán)境非常復(fù)雜且多變，長距離的施工段會經(jīng)歷各種地形變化，因此施工難度較大。而公路交通橋梁工程的質(zhì)量對國民經(jīng)濟(jì)起著關(guān)鍵作用，因此為保障施工質(zhì)量，就需要對施工的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入分析，探究關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化方式，提升公路交通橋梁建設(shè)的質(zhì)量和效率，促進(jìn)交通事業(yè)的發(fā)展。

1 公路交通橋梁施工中的關(guān)鍵技術(shù)

1.1 深基坑施工技術(shù)

深基坑施工技術(shù)在道路橋梁工程中的應(yīng)用范圍越來越廣，這種技術(shù)因其能夠增強(qiáng)基坑的穩(wěn)定性、提升施工效果而備受工程師們的青睞。在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下，深基坑施工技術(shù)能夠確保施工的平穩(wěn)與安全，同時(shí)提高施工效率，從而提升整個(gè)工程項(xiàng)目的質(zhì)量。深基坑工作涉獵面廣，涵蓋基坑支撐、抽水設(shè)備和土石方工程等多個(gè)領(lǐng)域[1]。通過支護(hù)結(jié)構(gòu)和土體加固措施極大提升了基坑的穩(wěn)定性，從源頭上減少因地質(zhì)條件復(fù)雜而引發(fā)的塌方和變形風(fēng)險(xiǎn)。深基坑施工技術(shù)主要應(yīng)用于大橋地基、橋樁的建設(shè)，通過挖掘深層地基，為樁或沉井地基提供充足的操作空間，從而保證地基的穩(wěn)定。還應(yīng)用于高墩橋梁的工作平臺的搭建以及橋梁下方通道和管廊的建設(shè)。深基坑支護(hù)技術(shù)還應(yīng)用于特殊地質(zhì)條件的支護(hù)，比如全土層、泥沼地區(qū)的支護(hù)，保障施工的穩(wěn)定性。在所有工程建設(shè)之前，都要對地質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)調(diào)查，掌握地下水位，土層性質(zhì)，地質(zhì)結(jié)構(gòu)等資料，以便對深基坑的設(shè)計(jì)有精確的指導(dǎo)作用。在基坑工程的設(shè)計(jì)中，要綜合分析基坑的穩(wěn)定性、防水性能和工程的可行性，合理選用土釘墻、地下連續(xù)墻、鋼支撐等支撐體系。在開挖期間，要嚴(yán)格按照“分層開挖，及時(shí)支護(hù)”的方針，防止超開挖過多。機(jī)器操作，以增加工作效率，并與手工配合清除角落和障礙。為保證邊墻的穩(wěn)定性，必須按設(shè)計(jì)圖紙分步進(jìn)行。在深基坑工程中，最大的問題就是積水，所以采取合理的排水方法非常重要。深基坑開挖期間采用集水坑排水等措施來減少地下水，從而對工程的安全性及工程質(zhì)量進(jìn)行保障。

1.2 混凝土施工技術(shù)

混凝土是公路交通橋梁的主體結(jié)構(gòu)，其施工技術(shù)的質(zhì)量直接關(guān)系到交通的質(zhì)量以及使用年限。在混凝土結(jié)構(gòu)中，首先要選用合適的原料。水泥是混凝土中重要的一種物質(zhì)，它的種類、強(qiáng)度等級和摻量對其使用性質(zhì)有很大的影響。一般而言，應(yīng)依項(xiàng)目需要選擇一般的硅酸鹽或特殊用途的水泥，并對儲存期進(jìn)行嚴(yán)格的管理，以保證其材料無結(jié)塊，細(xì)集料（砂）與粗石（石）的選擇同樣十分重要，既要保證砂粒的形狀均勻，又要保證顆粒的含泥量少，而且要保證質(zhì)地堅(jiān)硬，配比合理[2]。另外，為確保其使用的穩(wěn)定性，還需對水、外加劑及外加劑（如粉煤灰和礦渣粉）進(jìn)行選擇。為了保證混凝土的品質(zhì)，必須確?；炷恋呐浔瓤茖W(xué)。在施工過程中，應(yīng)結(jié)合工程結(jié)構(gòu)要求，環(huán)境條件和原料特點(diǎn)，進(jìn)行合理的配比設(shè)計(jì)。對其工作性能（流動性、可泵性）、強(qiáng)度、耐久性和經(jīng)濟(jì)性等進(jìn)行了全面的分析。利用信息技術(shù)軟件對其進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算，并經(jīng)試拌和調(diào)試，保證了其各項(xiàng)工作性能符合設(shè)計(jì)要求在整個(gè)工程中，混凝土的澆筑是一個(gè)非常重要的步驟，對混凝土的質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。在進(jìn)行混凝土澆筑之前，要對模板進(jìn)行尺寸、位置、強(qiáng)度進(jìn)行檢測，清除模板中的垃圾和水，濕潤模板。為了防止出現(xiàn)離析，混凝土澆筑應(yīng)該采取分層的方式進(jìn)行，每層的厚度大約在30厘米，然后用振動棒將其均勻的振搗到?jīng)]有泡沫為止[3]。相關(guān)人員還需根據(jù)設(shè)計(jì)文件的規(guī)定，對混凝土施工縫進(jìn)行相應(yīng)的處理，以保證新老混凝土的粘接強(qiáng)度。在混凝土澆筑完成后，用保鮮膜或者潮濕的布袋進(jìn)行濕潤養(yǎng)護(hù)，避免因水分快速揮發(fā)而造成開裂。當(dāng)天氣炎熱時(shí)，應(yīng)采取遮陽、灑水等方法降溫，避免因溫差太大而產(chǎn)生開裂。在低溫條件下，要做好防凍工作?；炷翝仓瓿刹鸪０鍟r(shí)，需要保證不損壞模板的外觀和邊角，拆除模板后持續(xù)進(jìn)行濕潤和養(yǎng)護(hù)，直到滿足要求的維修期限。

1.3 預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)

當(dāng)前大部分公路橋梁是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)是在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或以鋼筋混凝土為主材料制造的結(jié)構(gòu)件，在施工階段或構(gòu)件生產(chǎn)階段對其施加壓力，使混凝土結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)件形成壓應(yīng)力，以抵消或部分抵消混凝土結(jié)構(gòu)在荷載時(shí)所受到拉應(yīng)力，能夠保證橋梁的整體施工質(zhì)量[4]。對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理，可以明顯地改善其抗彎曲和抗開裂的能力。通過對混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力值及分配進(jìn)行準(zhǔn)確的分析與控制，能夠有效地預(yù)防混凝土梁的裂縫與變形。公路交通橋梁路面承擔(dān)著支撐行人和車輛的功能，所以，在道路橋梁建設(shè)中，除了要將其運(yùn)用到結(jié)構(gòu)件的制作上，還要將其擴(kuò)展到道路工程中去，從而使整個(gè)道路橋梁的建設(shè)品質(zhì)得到更大的提高。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)施工期間需要針對工程的受力特征及設(shè)計(jì)需要，選擇適當(dāng)?shù)匿摻g線、鋼絲束等，以及設(shè)置的位置及數(shù)目，對預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)。進(jìn)行張拉施工時(shí)，必須對張拉順序、張拉速度、應(yīng)力等進(jìn)行嚴(yán)格的控制。通過對張拉過程的準(zhǔn)確控制，保證了預(yù)應(yīng)力筋能夠均勻有效地傳遞，從而取得理想的施工結(jié)果。張拉完畢后，立即注漿，確保其定位，防止其受到外部環(huán)境的破壞。相關(guān)人員還需要噴涂防腐涂層和設(shè)置保護(hù)層，提升鋼筋的使用年限。對工程建設(shè)期間及竣工后的工程實(shí)施監(jiān)控與檢驗(yàn)（如應(yīng)力測試、變形測試等），以便能夠?qū)こ讨写嬖诘膯栴}進(jìn)行及時(shí)的檢查與治理，保證工程的質(zhì)量滿足。

1.4 排水施工技術(shù)

合理的排水體系是保證公路交通橋梁工程安全的重要前提?？茖W(xué)、合理的排水體系可以快速排出橋面路面上的積水，減小水對道路面的腐蝕，避免由于積水造成的橋面濕滑，造成行車安全隱患。此外，良好的排水體系還可以降低橋面的荷載，提高公路橋梁的使用年限。在修建公路交通大橋時(shí)，要按照設(shè)計(jì)圖精確地確定排水溝的方位及大小[5]。排水系統(tǒng)要保證排水暢通，使雨水能夠快速排放。排水溝的底面及兩側(cè)也要做好防滲措施，以避免因滲水而破壞橋梁。材質(zhì)的選取直接關(guān)系到排水處理的結(jié)果。防水涂料是一種常見的防水涂料。為保證防水層的長效使用，必須具備較高的防滲能力和較高的耐久性。鋪裝材料是一道非常關(guān)鍵的保護(hù)層，可以有效地預(yù)防橋梁的滲漏。在施工時(shí)，必須保證路面和結(jié)構(gòu)層的緊密結(jié)合，防止水從路面裂縫滲入結(jié)構(gòu)層。此外，橋面鋪裝應(yīng)有一定的斜度，使路面上的水能夠快速地排放。在鋪裝完畢后，要對其進(jìn)行防護(hù)，以避免在工程中受到損壞。比如，可以在防水層上加一層保護(hù)層，或者采取其他方法來進(jìn)行遮蓋和固定。

2 公路交通橋梁施工中關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用方式

2.1 將公路交通橋梁設(shè)計(jì)利用信息技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化

隨著信息化建設(shè)的不斷深入，道路橋梁結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化面臨著空前的契機(jī)。在此基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)代信息科技，設(shè)計(jì)出更加高效、安全、自適應(yīng)的新型橋梁結(jié)構(gòu)體系，提高其耐久性與承載力。利用新型計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)人員可以更加準(zhǔn)確地對不同工況下的受力狀況進(jìn)行數(shù)值分析，從而開發(fā)出連續(xù)剛構(gòu)、懸索橋等新穎的結(jié)構(gòu)形式[6]。近年來，隨著3D打印技術(shù)的飛速發(fā)展，對結(jié)構(gòu)件的加工工藝提出了新的要求。在此基礎(chǔ)上，利用高精度三維模型及分層印刷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了橋墩、支座、欄桿等復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)件的高精度加工。這樣既可以大大縮短生產(chǎn)時(shí)間，又可以節(jié)約原料，達(dá)到“綠色施工”的目的。另外，3D打印還可以將傳感器等智能部件植入到印刷工藝中，從而使實(shí)現(xiàn)橋梁的智能化維修成為可能。為提高車輛通行效率，降低能耗，采用輕型結(jié)構(gòu)是當(dāng)前橋梁結(jié)構(gòu)的一個(gè)主要發(fā)展方向。利用碳纖維、鋁合金等高強(qiáng)輕質(zhì)材料及合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)在滿足安全要求的同時(shí)顯著降低橋梁質(zhì)量，降低運(yùn)行時(shí)的能源消耗與維護(hù)費(fèi)用。而模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，為橋梁的建設(shè)與維護(hù)提供了方便。將其拆分為預(yù)制裝配的多個(gè)模塊化結(jié)構(gòu)，既可加速建造，又可根據(jù)實(shí)際情況對其進(jìn)行部分更換或更新，從而達(dá)到提高其服役年限的目的。

2.2 應(yīng)用新型混凝土材料優(yōu)化混凝土技術(shù)

在現(xiàn)代化的高速公路橋梁中，混凝土施工工藝是保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和耐久性能的重要手段，也是提高其性能的重要途徑。隨著材料科學(xué)、工程力學(xué)和環(huán)境保護(hù)等方面的發(fā)展，混凝土的建造工藝也在逐步由傳統(tǒng)工藝向高效、環(huán)保和智能的方向發(fā)展。高性能混凝土由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、耐久性能及工作性能，已逐漸被人們所采用。在高性能混凝土中，摻入硅灰、粉煤灰等工業(yè)副產(chǎn)品和高性能超塑化劑，可大幅改善其高強(qiáng)、抗?jié)B性能，并可實(shí)現(xiàn)低水泥、節(jié)能減排，滿足綠色施工需求。同時(shí)，高性能混凝土具有較高的體積穩(wěn)定性能，可降低開裂概率。預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)是一種通過預(yù)先對結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉伸來消除其在服役期間所受的應(yīng)力，從而達(dá)到增強(qiáng)其抗裂性能和承載力的目的。近幾年來，隨著新的預(yù)應(yīng)力錨固及連接件的應(yīng)用，使工程變得簡單、快捷；研究成果將為實(shí)現(xiàn)精確控制預(yù)應(yīng)力效應(yīng)，提高工程的安全和耐久性能提供科學(xué)依據(jù)。此外，自密實(shí)混凝土的應(yīng)用也促進(jìn)了混凝土的進(jìn)一步創(chuàng)新。自密實(shí)混凝土是一種高度專業(yè)化的混凝土材料，通過獨(dú)特的配方設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了在無需外力振搗的條件下，依然能夠達(dá)到優(yōu)異的密實(shí)效果。硬化過程中幾乎無收縮，有效避免了因收縮引起的裂縫和變形問題，能夠提升混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。在進(jìn)行混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，還能夠通過在混凝土構(gòu)件嵌入智能傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測混凝土結(jié)構(gòu)的濕度和硬度，實(shí)現(xiàn)對混凝土養(yǎng)護(hù)的智能化發(fā)展。

2.3 排水施工技術(shù)的創(chuàng)新優(yōu)化

在高速公路橋梁建設(shè)過程中，建設(shè)合理的排水體系非常重要，不僅影響著整個(gè)大橋的使用壽命，而且影響著行車安全和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。在排水工程中采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。在管線鋪設(shè)之前，先對管線進(jìn)行預(yù)張拉，能有效降低管線因地基沉降、溫度變化等外界原因造成的管線變形、漏水等問題。施工中還能夠應(yīng)用新型防水涂料，在科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的背景下，大量的高性能、環(huán)境友好型防水材料問世，這些防水材料已在我國的高速公路、橋梁、隧道等工程中得到了廣泛的運(yùn)用。例如，用諸如高密度聚乙烯之類的物質(zhì)制成的排水管，不但防腐效果好，而且重量輕，強(qiáng)度高，安裝方便，極大地提高了建筑的建造速度，提高了工程的品質(zhì)。另外，在某些防水材質(zhì)中添加了抗菌、抗紫外線等特性，使其整體性能得到提高。在環(huán)保意識不斷提高的背景下，環(huán)保型排水管道的設(shè)計(jì)思想越來越被關(guān)注。在大橋建設(shè)中，應(yīng)用透水性鋪裝、雨水花園和生態(tài)技術(shù)，既能對雨水進(jìn)行高效地收集和治理，又能降低公路橋梁面積水的危險(xiǎn)，又能回收雨水，達(dá)到經(jīng)濟(jì)和生態(tài)的和諧發(fā)展。利用建筑信息模型技術(shù)以3D可視化建模為基礎(chǔ)，對排水工程進(jìn)行精確仿真與優(yōu)化。設(shè)計(jì)者可以在虛擬空間內(nèi)準(zhǔn)確地計(jì)算出水流路徑、流速和壓力等參數(shù)，從而可以有效地規(guī)避設(shè)計(jì)上的不足，降低工程中的變動。

3 結(jié)語

公路交通橋梁的設(shè)計(jì)施工包含需要方面的內(nèi)容，施工難度相對較大，因此掌握其施工各節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵技術(shù)對于提升公路交通橋梁的質(zhì)量十分關(guān)鍵。通過創(chuàng)新設(shè)計(jì)和優(yōu)化施工技術(shù)，能夠提升道路橋梁的穩(wěn)定性和堅(jiān)固性。在未來還需要進(jìn)一步促進(jìn)公路交通橋梁的智能化建設(shè)，推動綠色環(huán)保施工技術(shù)的發(fā)展，為完善交通體系建設(shè)打好基礎(chǔ)。

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