高原地區公路施工中橋涵施工特點及注意事項

馬亞飛

（中交一公局第六工程有限公司，天津 300452）

高原地區公路施工中，常修筑橋涵以應對復雜、多變的地勢結構，確保公路工程建設順利實施，但橋涵施工同樣會受到高原特殊自然條件的影響，導致其建設質量無法達到相關要求。目前，高原地區成為經濟發展的重點對象，為給區域經濟發展創造更好的交通條件，有必要豐富橋涵施工相關理論，解決高原地區公路施工難題。

1 高原地區公路施工中橋涵施工的特點

高原地區存在凍土、冰丘、熱融湖塘、融凍泥流等多種特殊地質現象，給公路橋涵施工帶來較大難度，易引發各類工程病害。例如，在凍土區施工時，橋涵路基易發生熱脹冷縮現象，溫度上升，土層融化下沉導致路基下沉，嚴重時會引發橋涵開裂、位移等問題。若溫度過低，還會導致涵洞內結冰堵塞。在施工過程中，高原寒冷、低壓的環境會嚴重影響施工人員的身體狀況，導致施工活動困難，交通設施不足也會影響施工材料及設備供應。公路工程建設結束后，其長期服務于惡劣環境中，對公路養護也提出較高要求。因此在建設過程中，需重點考慮高原特殊的環境特點給橋梁結構及輔助性工程強度、壽命造成的不利影響，從高原實際情況出發進行公路橋涵工程設計，確保最終的公路成品能夠充分滿足當地交通運輸需求。

在實際施工過程中，凍土最為常見，為提高公路橋涵的可靠性與適應性，需優選工程材料，并對橋涵結構、工藝選擇、現場作業進行嚴格把控，盡可能降低橋涵后期維護需求。橋涵耐久性的提高主要從結構、混凝土材料、橋墩結構等方面入手。有學者發現，凍土地質條件對橋涵的影響主要是土壤循環發生熱脹冷縮，土壤融化沉降而導致橋涵結構被損害。

2 高原地區公路施工中橋涵施工技術要點及注意事項

2.1 橋涵施工技術要點

高原地區復雜的自然環境對施工技術管理提出極高的要求，高原地區橋涵地基所處的凍土層會給建筑熱傳導造成嚴重影響，因此在橋涵施工過程中，應重點關注熱平衡體系的搭建。例如，結合高原氣候特點，選用低溫早強混凝土，并根據建設需求適當添加抗凍劑、抗滲劑等外加劑。橋涵施工應依照“保凍結、許融化”的原則，依照施工當地水文特征選擇施工方案，結合各項工藝、技術的操作要點及要求開展施工作業，將質量管理、技術管理相結合，合理應對高原地區特殊的橋涵施工環境。

2.2 橋梁施工注意事項

（1）橋梁方位選擇。橋梁方位的選擇需與公路總體規劃相適應，并綜合考慮工程所在地的地質、水文條件。對于對公路路線、走向影響較大的橋梁，盡可能使橋梁方位適應公路走向，減輕其對整體線路的影響。不同路段、位置的橋梁可采用不同方案，以確保公路實際路線無限接近施工規劃。橋梁位置設計注意事項包括以下幾個方面：①遭遇河流、道路及其他基建設施時，應設置橋梁結構物；②橋梁位置選擇應保證河道順暢程度及灘地的標高，河槽設計依照河道整體情況進行，防止橋梁工程過度影響原本的水文活動；③若施工現場條件允許，使橋梁軸線與高洪水位水流相正交，控制橋梁長度以節約建設成本；④著重考慮橋頭界限位置，最大限度利用工程所在地地形條件，降低拆遷需求；⑤橋梁位置需與當地管網敷設、城市規劃方案相適應，使工程與周邊環境充分協調。

（2）橋梁結構設計。①橋梁跨度、孔徑、規模等應與河流流速、水位高低等相適應，依照高原地區水文特征，確保給出的橋梁結構能夠在洪水災害頻繁發生的狀態下穩定運行，同時，橋梁結構還要給施工作業帶來足夠的便利性。②橋梁設計應遵循美觀、經濟、安全等原則，若橋涵工程對橋梁跨徑無具體要求，可優先選擇結構合理、經濟性高、可預制性強的施工模式，節約施工時間及經濟成本。③降低橋面接縫數量以提升橋面平整度，優化通行體驗。若橋梁規模較大，可設計為連續性結構。④橋梁跨徑應滿足高跨比，控制工程整體造價。若當地地質條件較差且橋墩較高，可適當增加橋梁跨徑；若地質條件較優且橋墩標高適中，可選用小跨徑。⑤若橋梁橫跨公路，跨徑的選擇需考慮到下部空間預留的充足性，保證橋梁結構美觀。⑥將管線敷設、環境干擾等因素融入橋梁結構設計中，提高橋梁環境適應性及實用性。若橋梁臨近城鎮，還應滿足當地居民出行需求。

（3）施工方法設計。若施工當地無粗粒土、裸露基巖、地下水及地表水等地質現象，可選用樁基施工方案。高原地區地質條件復雜，低壓缺氧狀態對現場作業人員的作業行為影響較大，為確保施工過程安全、順利進行，在正式施工前需對施工環境進行全面勘察，充分考慮可能出現的各種施工問題，并對施工方案進行可行性驗證，及時作出調整。考慮到施工方便、快捷性及施工強度，建議選用鉆孔灌柱砼樁，鉆孔灌柱砼柱施工流程示意圖如圖1所示。結合施工情況選擇是否添加低溫混凝土速凝劑。在凍土區，橋梁結構中各模塊間伸縮縫應適當擴大，如梁與臺、梁與梁之間，伸縮縫可放大至標準規定的2～3倍。若橋臺所處位置地質條件復雜，可結合橋墩參數，選用粗粒土進行臺后填堵，沿線路方向填料長度不應超過50m，防止因凍漲現象導致河心位移。或適當延長橋梁，使橋臺位置后退至河岸后20m左右，并在邊坡設置防護系統，使用粗粒土進行臺后施工，縮短路堤長度。

圖1 螺旋鉆機鉆孔灌注樁施工過程示意圖

2.3 涵洞施工注意事項

橋涵工程中涵洞施工注意事項主要包括以下3點：（1）選用鋼管搭建支架，鋼管型號需與支架荷載相適應，進行模板安裝。模板安裝需確保板塊之間對接嚴密，核對鋼筋尺寸參數是否達到工程要求，合格后進行鋼筋綁扎，模板垂度達標后進行固定。（2）混凝土澆筑過程應嚴格防止出現離析現象，控制澆筑高度擴差，避免混凝土傾落過于集中導致支架受力不均發生偏移。采用分層澆筑的方式，每層厚度應在30cm之內，以快插慢拔的方式進行振搗，確保混凝土內部振搗均勻。（3）做好涵洞沉降縫及防水層處理，使用瀝青浸制麻筋，將沉降縫填塞嚴密，提高防水性能。考慮到高原地區常出現大風天氣，防水層應設置圍護或遮擋，確保其長期、穩定發揮防水作用。

3 高原地區公路施工中橋涵施工案例分析

3.1 案例背景簡介

某公路工程橋涵位置為2類環境，為嚴寒地區，公路全線均處于季節性凍土區，平均凍深在1.41m，鋼筋混凝土蓋板涵基礎埋深設計為2.5m，橋梁涵埋深設計為3m。針對該工程，需提高橋涵結構耐久性，降低凍漲現象對橋涵基礎的不利影響。橋涵結構示意圖如圖2所示。

圖2 橋涵結構示意圖

3.2 施工注意事項

在橋涵工程設計過程中，需充分考慮當地自然條件及車輛通行特點，重點關注以下問題：（1）強化橋面排水能力，設置排水管及防水層。防水層覆蓋整個橋涵面，防水層使用壽命與橋面瀝青使用壽命基本持平，且能夠適應橋梁受到的動態荷載。防水層與瀝青層之間充分融合，抗滲性達到0.35MPa。（2）該公路項目建設于極寒地區，低溫低、溫差大、蒸發量高，對混凝土結構性能產生嚴重影響。因此決定選用低溫早強耐久混凝土，耐久性指數在80%以上，設計抗凍等級為F250。（3）高原地區橋涵工程混凝土養護充分考慮水分過量流失帶來的影響，確保混凝土在低溫狀態下可持續硬化，且在合理時間范圍內達到強度要求。混凝土養護過程中，控制內外溫差不超過15℃。

4 結束語

高原地區公路施工中橋涵施工需應對復雜的地質條件及氣候環境，且橋涵工程應與周圍自然、人文環境充分適應。在橋涵建設過程中，需重點關注橋梁及涵洞的設計與施工，適當選取工程材料及施工方法，確保橋涵工程能夠更好地服務公路工程建設，滿足高原地區經濟發展對交通條件的需求，通過橋涵施工優化，為區域經濟發展貢獻微薄之力。