周旭悅
摘要:基于道橋工程的施工特性使其在施工過程中避免不了會遇到多種地勢和地質條件,因此在實際施工過程中,需要根據不同的地質條件來選擇與其相適應的施工方式。就我國北方而言,在道橋施工過程中極易遇到凍土現象,因此需要根據凍土地區的實際情況來制定具體的施工計劃,以此來保證道橋施工工作的有序開展。
關鍵詞:道橋施工;凍土地區;特點;勘察準備;施工技術措施
在凍土地區進行橋梁建設過程中,由于在施工過程中會帶來一定的熱量,凍土會出現消融情況,從而對周圍凍土凍結狀態帶來一定的破壞。特別是道橋施工過程中混凝土澆筑時的水化熱會對穩定的凍土帶來較大的熱擾動,降低凍土的凍結強度,影響樁的承載能力。因此在凍土地區進行道橋施工時對施工技術具有較高的要求,需要針對凍土地區實際情況來積極對施工技術進行改進,以此來保證凍土地區道橋施工的質量。
1凍土地區道橋施工特點
1.1凍脹性
受大氣溫度變化影響,土壤中的水會產生相變,土體的體積會出現膨脹或是收縮的情況,這種現象被稱為凍脹性。這主要是由于在凍結過程中水凍結和土壤體積膨脹,而且土壤凍脹主要會受到土壤深度、含水量、粒徑和密度等因素的影響,而且凍土地基凍脹會對道橋結構的穩定性帶來較大的影響。
1.2融沉性
凍土在融化過程中在自重壓密作用下會有下沉現象出現,同時還會伴著孔隙水的消散。整個過程中凍土中冰轉變成水,在變化過程中體積減小,再加之孔隙水消散和排泄掉,土體孔隙減少。凍土的融沉性直接受到凍土粒度成分、含水量密度及孔隙水的消散等因素影響。
1.3環境保護
在凍土地區進行道橋施工過程中,需要基于凍土施工環境和地質特征為出發點,合理控制土質布局的選擇,并與施工環境和地質勘查情況相結合,確保在環境保護的基礎上按照施工計劃來進行施工,以此來保證道橋施工的質量。
2凍土地區道橋工程施工現狀
在我國一些高寒地區和大部分北方地區,由于冬季時間較長,溫度較低,土壤層上部凍凍邊界會反復出現凍融,以此來使凍土層不斷發展變化,這必然會對土壤物理性質和土壤結構帶來較大的影響。在凍土層進行道橋施工必然會增加施工的難度。同時在施工過程中還會破壞凍土中的土壤,同時在土層開挖后,還會使凍土內部特性和結構發生相應的變化,影響整個凍土層的斷面,這必然會對路面路基帶來較大的威脅,因此需要采取具有針對性的施工技術。
由于在凍土地區進行道橋施工時,不僅需要面臨低溫環境,而且還要保證施工的質量,因此要求合理安排施工人員,并做好周地質勘察工作,針對于具體勘察到的信息進行分析,制定科學合理的道橋工程施工方案。通過對凍區施工區域的地質條件全面勘察后,可以進一步了解施工區域的施工條件,以此來積極采取有效的措施來對凍土層熱量傳遞進行有效控制,強化施工過程中的監督,嚴格遵循具體的施工標準來進行施工,以此來保證道橋工程的整體質量。
3凍土地區道橋施工技術措施
3.1施工前的準備工作
在凍土地區進行道路和橋梁建設過程中,需要在施工開始之前做好地質地形勘察工作,針對具體的地質地形進行測量,并根據凍土區地質結構特點對其結構進行分析。通過現場調查來對施工當地的氣候條件、自然環境和施工條件等進行了解,并掌握施工區域的水文情況。在具體地質調查過程中,還要針對凍土發育地段、凍土條件復雜地段等進行仔細排查,對每一個施工路段的凍土狀況進行了解和掌握,并以此來依據來制定具有針對性的施工技術方案。在施工技術方案確定后,利用實地數據信息的計算和模擬,對施工設計的可行性和有效性進行驗證,并針對凍土的各種參數進行審核,以此來保證施工的效果,避免施工過程中質量問題的發生。
另外,凍土地區的冬季氣候狀況惡劣,要在該地區進行道橋施工,必須做好施工的全面準備工作。首先,對施工人員、施工設備和施工材料等進行防寒,避免施工人員發生凍傷,防止施工設備在低溫情況下發生故障無法工作,也確保施工材料不受低溫影響而發生性質變化;其次,對施工行程進行系統化統籌,制定冬季施工的具體工程項目和施工措施,做好技術設備的準備工作;此外,做好冬儲冬運,運用技術手段保障保溫材料的有效利用。
3.2施工中的技術措施
對施工區凍土的地質結構和特性進行分析研究,研究環境溫度、氣候變化等,從全面綜合檢查入手,了解施工區的環境特征和凍土特性,制定施工方案和控制材料溫度的措施等,另外焊接工作必須在室內進行,冷拔鋼可在室外有外界溫度進行操作。在施工過程中根據施工現場環境采取綜合保溫措施。應針對地勢平坦的低洼地區采取相應的排水施工,這部分區域由于地表排水困難,積水不能排出,因此,必須進行必要的排水施工。在必要的路段中,應采用堤防,同時在地基處理時不應破壞地面覆蓋物;通風路堤和土工格柵路堤可以用來保護路提。
在具體施工過程中,應當充分結合當地的地質條件落實各施工環節。在橋涵基礎施工當中,利用凍結法挖基,通過鉆孔打入樁和鉆孔插入樁等不受季節限制的打樁技術完成橋涵打樁。如冬季凍土情況嚴重,可采用鉆孔灌注樁技術進行打樁,降低施工難度的同時提高施工效率。在采用容許融化的原則設計時,在冬季采用凍結法施工依然適合大、中橋基礎和埋深不大的小橋及涵洞基礎;條件允許的情況下也可以在其他季節進行基礎施工。
3.3凍土地區道橋施工注意事項
在高寒地區的道橋施工中,應當結合施工情況進行技術總結,明確施工中的注意事項。具體要結合施工實際狀況確定技術應用方案,如必要時應當通過熱工計算指導項目實施。在施工材料的配制方面,可選用低溫早強砼、負溫砼和抗凍砂漿進行配制,以實現對低溫的有效防護;為提高原材料的使用性能,需對原材料進行有效加熱,在溫度控制方面,水溫度應當控制在60℃以內,粗細骨料則以40℃以內為宜;在混凝土制備中,控制好原材料添加順序和溫度狀況,先將加熱的骨料和水拌和一定時間,當溫度條件處于40℃時再加入水泥攪拌。水泥的溫控方面,無需對其進行加熱,但應當妥善儲存于暖棚中。
4結束語:
我國凍土地區多位于高海拔和高寒地區,而且在這些地區存在凍土面積分布廣的特點,因此道橋工程在該地區施工必然會受到較多因素的影響,因此需要采取切實可行的技術和質量措施,積極對影響施工的各種因素進行處理。具體需要做好施工前期準備工作,根據有關規定,制定合理的施工方案,針對施工過程中每一個細節都需要采取有效的質量管控措施,確保施工質量,為道橋工程的順利實施打下良好的基礎。
參考文獻:
[1]李宏.凍土地區的道橋施工技術要點分析[J].中國科技投資,2016(6).
[2]劉琦.凍土地區的道橋施工技術要點解析[J].中國科技投資,2016(16).
[1]張志強.多年凍土與高寒區域的道路橋梁施工技術研究[J].工程建設與設計,2018(6).