對道路橋梁建設中新技術與新材料的應用探討

吳辰龍

（黑龍江工程學院，黑龍江 哈爾濱 150050）

汽車保有量的增加，使車輛成為人們出行的主要方式，加劇了道路橋梁的承載壓力。為延長道路橋梁的使用壽命，在開展新工程的建設時，施工單位需引進新技術與新材料，提升道路橋梁的質量，減少工程施工對環境的影響，降低工程的成本，使道路橋梁工程兼備經濟效益與社會效益。

1 BIM 技術

BIM 技術是指建筑信息模型，在道路橋梁建設的設計階段應用廣泛，施工單位可通過BIM 軟件構建道路橋梁的三維模型，仿真模擬道路橋梁的施工流程，選擇最優的設計參數，優化道路橋梁設計方案。在場地規劃方面，施工單位可通過BIM 技術構建施工現場的平面圖，細化展示施工現場的各個元素與具體參數，使設計人員掌握施工現場狀況，并利用BIM 軟件的圖層功能，實現道路橋梁不同階段的綜合設計，避免設計環節出現重復布置現象。

在市政道路橋梁施工中，施工單位需考慮地下管線工程，該工程的要點在于平面位置與豎向高程的協調。施工單位可根據施工現場參數，構建三維模型，設計管線鋪設方案；在地下管線設計完成后，可利用BIM 軟件模擬地下管線的配置效果，進行碰撞檢測，避免管線出現重疊或交叉現象，提高管線工程質量。

另外，在道路橋梁建設中，施工單位可根據周邊道路橋梁的通行信息，獲取該道路橋梁運行后的人流量與車流量，并將其輸入到BIM 軟件中，模擬道路橋梁運行投入運行的效果，分析施工方案的可行性。

2 橋梁結構加固技術

道路橋梁結構的穩定性是實現其安全使用的關鍵，施工單位可在橋梁結構加固中應用新技術，強化結構加固效果，提升施工質量。目前道路橋梁使用的結構加固新技術有多種，施工單位需根據現場條件與參數，選擇最合適的一項。

第一，改變橋梁結構體系，該技術的原理在于調整道路橋梁結構的原本受力分布，優化橋梁結構體系，提升橋梁的承載力，延長其使用壽命；第二，FRP 加固法，該技術又被稱碳纖維布加固技術，是指將碳纖維作為預應力筋的加固材料，利用其優異的抗拉性能、高強度、強抗腐蝕能力與高抗疲勞性能，提升橋梁結構的加固效果；第三，混凝土噴射加固技術，是指在道路橋梁結構中錨固鋼筋網，向鋼筋網中噴射混凝土，利用高強混凝土實現橋梁結構加固的目的；第四，粘貼板加固技術，是指在橋梁結構表面粘貼高強度的材料，提升橋梁結構的撓度，避免結構鋼筋出現銹蝕。但在技術對梁體的平整度要求較高，其成本高昂，并未普及應用。

3 道路橋梁建設中新材料的應用

3.1 納米材料

納米材料是指納米尺度（0.1～200nm） 的材料或由納米微粒組成的材料，包括納米塊體、納米纖維與納米涂料等，具有優異的耐火性能、耐磨性能與高熔點。施工單位可將納米材料替代道路橋梁建設中的部分鋼型材料，避免道路橋梁出現銹蝕問題。在以往的道路橋梁建設中，混凝土結構內部的鋼筋易出現銹蝕，施工單位可選擇加固技術或納米材料，避免銹蝕現象的出現，促進道路橋梁的可持續發展。同時，施工人員可將納米材料與混凝土混合，強化道路橋梁結構的性能。例如，將納米二氧化硅與混凝土混合，可吸收道路橋梁表面的硫化物或氮氧化物，減少空氣污染；將納米碳酸鈣材料與混凝土混合，可降低施工成本，提升混凝土的強度；將納米纖維與混凝土混合，可提升道路橋梁的彈性，避免裂縫的出現[3]。

3.2 聚苯乙烯泡沫板

聚苯乙烯泡沫板是由帶有揮發性液體發泡劑的可發性聚苯乙烯顆粒組成，其結構具有多個微細閉孔，具有保護結構的作用。在道路橋梁工程中，施工單位可將其作為軟土地基的處理材料，鋪設在瀝青路面下方。在車輛經過時，聚苯乙烯泡沫板可將荷載均勻分布，提升地基的強度，避免道路橋梁出現沉降問題，預防橋頭跳車現象。在實踐施工中，施工單位需注重遵循如下流程，保障聚苯乙烯泡沫板的優勢發揮。

按照施工設計方案的內容，對道路橋梁施工現場進行開挖處理，清除施工現場的軟土層，再應用10cm 的碎石與15cm 的黃砂，對挖除口的基底面進行平整處理，按照砌墻磚的施工工藝，對聚苯乙烯泡沫板進行錯縫拼砌施工，每層厚度70mm；在一層砌筑完成后，需應用專業連接構建，使泡沫板緊密銜接，再進行下一層的施工，直到整體砌筑高度達到設計標高，最后澆筑10-15cm 厚度的混凝土，進行封層處理，完成軟土路基的處理。

3.3 SMA

SMA 是指瀝青瑪蹄脂碎石混合料，包括粗集料、礦粉與瀝青瑪蹄脂等材料，可有效規避道路橋梁的車轍問題，強化道路橋梁的抗車轍性能與抗滑性能。在實踐應用中，SMA憑借其豐富的材料組成，優化道路橋梁的各項性能。

在道路橋梁建設中，施工單位需嚴格按照材料配置要求，制作SMA，方可發揮其上述優勢。SMA 的材料組成具有三多一少的特征，需要配置較多的粗集料、礦粉與瀝青，減少細集料的使用。粗集料的粒徑需超過5mm，占比約為70%-80%；礦粉占比約為7%-13%，粉膠比可大于1.2；瀝青占比約為6.5%-7%，最好選擇溫度穩定性強、粘結性能優異的改性瀝青材料。

4 結語

綜上所述，新技術與新材料在道路橋梁建設中優勢顯著，施工單位需合理應用。通過本文的分析可知，施工單位可應用BIM 技術與橋梁結構加固技術，選擇納米材料、聚苯乙烯泡沫板與SMA 材料，提升道路橋梁的承載力，避免道路橋梁出現橋頭跳車或車轍等質量通病。