公路橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工技術(shù)問題分析

張辛未

（中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，陜西 西安 710075）

在推動(dòng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)進(jìn)步的過程中，公路橋梁工程發(fā)揮著重要作用。橋梁工程的施工質(zhì)量直接與人們的日常生活緊密相關(guān)，并且對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)產(chǎn)生間接影響，因此需要相關(guān)部門給予重視。現(xiàn)代社會(huì)公路橋梁數(shù)量日漸增多，要順利投入使用，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以及施工環(huán)節(jié)應(yīng)該做好監(jiān)督與檢查工作，做到設(shè)計(jì)合理、施工有序。設(shè)計(jì)人員需對(duì)其使用年限進(jìn)行關(guān)注，做好整體規(guī)劃與合理設(shè)計(jì)。

1 公路橋梁樁基礎(chǔ)的類型

1.1 樁基礎(chǔ)

根據(jù)材料的不同，樁基礎(chǔ)可以分為鋼筋混凝土樁、預(yù)應(yīng)力管樁和鋼樁。根據(jù)承臺(tái)位置，則分為高樁承臺(tái)基礎(chǔ)和低樁承臺(tái)基礎(chǔ)，兩種樁基的具體特點(diǎn)如表1所示。根據(jù)施工方法的差異，分成鉆挖孔灌注樁基礎(chǔ)和打入樁基礎(chǔ)。

表1 高樁承臺(tái)基礎(chǔ)和低樁承臺(tái)基礎(chǔ)的特點(diǎn)

1.2 管柱基礎(chǔ)

管柱基礎(chǔ)屬于大直徑（直徑為1.5～5.8m，壁厚10～14cm）的樁基礎(chǔ)，一般用在深水、潮汐影響較大的地方。管柱基礎(chǔ)的施工是利用大型振動(dòng)沉樁錘沿導(dǎo)向結(jié)構(gòu)將樁豎向振動(dòng)下沉到基巖，然后進(jìn)行護(hù)壁施工，再安裝鋼筋籠及水下混凝土的灌注，最后將管柱與基巖牢固連接。

1.3 沉井基礎(chǔ)

沉井基礎(chǔ)的基本原理是利用井筒，在其自重的作用下不斷下沉，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。在施工中，先制作好鋼筋混凝土沉井底，然后將井底的土壤挖除，使其在自重作用下下沉，當(dāng)下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，用混凝土進(jìn)行封底，并建筑沉井頂蓋，隨后開始修建墩身，具體如圖1所示。

圖1 沉井基礎(chǔ)示意圖

2 公路橋梁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與施工中存在的問題

2.1 橋梁耐久性不符合要求

在進(jìn)行橋梁規(guī)劃設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)工作人員除了要考慮美觀性的要求，還需要確保其質(zhì)量以及使用壽命符合要求。隨著車流量的日漸增加，對(duì)橋梁的承重力也提出了更高的要求，如何在確保美觀的同時(shí)提高其質(zhì)量從而延長(zhǎng)使用年限是每一個(gè)設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)考慮的問題。橋梁在投入使用之后，必不可少地會(huì)出現(xiàn)風(fēng)化以及腐蝕等問題，這些均會(huì)對(duì)其使用年限造成影響，導(dǎo)致其穩(wěn)定性出現(xiàn)問題。由于每一個(gè)地區(qū)的氣候條件不同，因此風(fēng)化程度以及腐蝕程度也有很大的差異，如果沒有做好養(yǎng)護(hù)工作，必然會(huì)使橋梁的耐久性受到影響。為了避免這些問題的出現(xiàn)，就需要工作人員不論是在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還是施工環(huán)節(jié)都重視對(duì)橋梁耐久性的保護(hù)，然而在實(shí)際工程建設(shè)中，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與施工環(huán)節(jié)總會(huì)出現(xiàn)紕漏，從而導(dǎo)致其耐久性較差，無法達(dá)到預(yù)計(jì)的使用年限。

2.2 施工技術(shù)單一且不嫻熟

我國(guó)公路橋梁的建設(shè)工作近年來受到了廣泛關(guān)注，但是在施工技術(shù)上還稍顯單一，尤其是在地勢(shì)較高的地區(qū)施工時(shí)，施工人員明顯存在經(jīng)驗(yàn)不足的問題。正是由于專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的欠缺，導(dǎo)致其施工技術(shù)應(yīng)用不嫻熟，進(jìn)而引發(fā)工程質(zhì)量低下或延期問題。在施工期間，相關(guān)單位欠缺防震技術(shù)以及防沉技術(shù)的應(yīng)用，導(dǎo)致橋梁工程投入使用后會(huì)出現(xiàn)下沉等質(zhì)量問題。

2.3 受超載情況的影響

橋梁工程投入使用的過程中，其實(shí)際的承重量超過了限制，就會(huì)對(duì)其運(yùn)行安全產(chǎn)生影響。但是在實(shí)際工作中，超載的情況屢見不鮮。超載問題頻發(fā)的主要原因如下：一是不少橋梁工程是早期建成的，承載力不能夠滿足現(xiàn)今的需求，車輛增加的數(shù)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了預(yù)期，導(dǎo)致橋梁被過度使用。二是橋梁施工問題，當(dāng)工程建設(shè)完成后，相關(guān)人員沒有對(duì)其進(jìn)行后續(xù)的保養(yǎng)，從而使其一直處于危險(xiǎn)狀態(tài)。

3 解決公路橋梁設(shè)計(jì)施工問題的有效措施

3.1 做好橋梁搭設(shè)工作

在公路橋梁設(shè)計(jì)施工期間，工作人員要對(duì)橋梁搭設(shè)工作給予重視。當(dāng)公路橋梁投入使用之后，橋墩是主要的承重部位，因此在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)或者施工環(huán)節(jié)要確保其穩(wěn)定性符合要求。首先，相關(guān)人員可以通過做好養(yǎng)護(hù)工作來提升其穩(wěn)定性，當(dāng)基層施工完成之后，做好成品養(yǎng)護(hù)。例如采用麻袋養(yǎng)護(hù)或噴灑瀝青乳液，這兩種方式都是目前比較常見的養(yǎng)護(hù)方法。在養(yǎng)護(hù)期間無法完全避免車輛通行，需對(duì)來往車輛的重量進(jìn)行限制，還要對(duì)車輛行駛速度進(jìn)行控制。除此之外，工作人員還需對(duì)車槽進(jìn)行檢查，如果存在松散的情況，應(yīng)及時(shí)對(duì)其進(jìn)行修補(bǔ)壓實(shí)，避免日后問題不斷加重，從而導(dǎo)致交通運(yùn)輸安全問題發(fā)生。

3.2 確保鋼筋工程施工順利

在公路橋梁施工過程中，鋼筋籠的制作難度較大，工作人員需操作大型機(jī)械設(shè)備進(jìn)行吊裝，這對(duì)工作人員專業(yè)性的要求較高，相關(guān)單位在進(jìn)行人員選擇時(shí)需要謹(jǐn)慎。在進(jìn)行焊接的過程中，工作人員要注意避免縫隙問題。在焊接時(shí)工作人員可選用多臺(tái)設(shè)備一起進(jìn)行焊接，或者選擇一臺(tái)設(shè)備單獨(dú)進(jìn)行焊接，不論選用何種方式工作人員都需要注意對(duì)準(zhǔn)孔位，否則將會(huì)出現(xiàn)較大誤差而影響后續(xù)工作。

3.3 合理應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)

目前計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用較為普遍，由于其具有交互性以及便捷性等特點(diǎn)，因此能夠優(yōu)化施工流程。在公路橋梁設(shè)計(jì)施工期間，工作人員可以利用其來完成數(shù)據(jù)收集、平面設(shè)計(jì)以及繪圖等多項(xiàng)工作。例如，相關(guān)人員可以使用GIS技術(shù)來完成地理表面信息收集工作，這能夠給其提供極大的幫助。除了進(jìn)行信息收集，GIS技術(shù)還能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行管理與分析，并且通過三維的模型將數(shù)據(jù)信息立體地展示出來，便于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行對(duì)比。此項(xiàng)技術(shù)適用于地形較為復(fù)雜的地區(qū)，它能夠?qū)χ車乩憝h(huán)境進(jìn)行深入的勘測(cè)與分析。同樣，建模技術(shù)也能夠?yàn)闃蛄旱脑O(shè)計(jì)與施工工作提供幫助。應(yīng)用過程中可以綜合考慮經(jīng)濟(jì)性、可行性以及施工時(shí)間等多種因素的要求來建造橋梁基礎(chǔ)模型，之后再將設(shè)計(jì)模型和施工實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)比，從而妥善處理各類突發(fā)情況。

3.4 避免鋼筋腐蝕問題

鋼筋混凝土是公路橋梁建設(shè)期間最常使用到的材料，鋼筋的承重能力將對(duì)橋梁的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。要保證其承重性符合要求，應(yīng)盡可能避免鋼筋腐蝕問題的發(fā)生。在日常使用過程中，鋼筋的外保護(hù)層能夠保證其性能不受影響，當(dāng)外保護(hù)層受到了破壞，鋼筋長(zhǎng)時(shí)間和空氣、水等物質(zhì)進(jìn)行接觸，則可能會(huì)出現(xiàn)腐蝕問題，影響橋梁穩(wěn)定性，因此必須做好日常防護(hù)工作。首先，需要工作人員嚴(yán)格控制鋼筋的選用，盡可能選擇標(biāo)號(hào)高的鋼筋材料，并且在存儲(chǔ)時(shí)也要注意盡量避開排水區(qū)，并且定時(shí)清理雨水。除此之外，需對(duì)水泥材料進(jìn)行控制，確保其密度合適，并且遇水時(shí)不會(huì)釋放太多的熱量。在正式動(dòng)工前，相關(guān)人員還需要對(duì)鋼筋材料進(jìn)行檢測(cè)，檢查腐蝕區(qū)域的問題嚴(yán)重度，并采取有效的補(bǔ)救措施。另外，為了日后避免此類問題的產(chǎn)生，工作人員還需要對(duì)腐蝕原因進(jìn)行深入研究，從而有效防范此類問題。

3.5 做好墩臺(tái)以及立柱的施工

首先，在模板施工時(shí)，模板的尺寸最終決定了墩臺(tái)以及立柱的尺寸，因而在模板的制作與安裝中，一定要根據(jù)施工圖紙合理控制模板尺寸。模板的安裝中，要對(duì)垂直度與水平度進(jìn)行測(cè)量檢驗(yàn)，確保驗(yàn)收合格。其次，做好混凝土的施工，在墩臺(tái)以及立柱的混凝土澆筑中，合理控制混凝土的下落高度，保證混凝土的振搗均勻、充分，如果出現(xiàn)了漿液，一定要采取處理措施。再次，合理控制混凝土構(gòu)件的垂直度，由于立柱以及墩臺(tái)高度較大，因此垂直度的控制是一個(gè)難點(diǎn)，必須進(jìn)行精確的控制。最后，樁基柱需根據(jù)設(shè)計(jì)要求，使用符合要求的混凝土等級(jí)，設(shè)計(jì)合理的保護(hù)層厚度，同時(shí)確保上下護(hù)壁的重疊搭建長(zhǎng)度大于等于20cm。

4 結(jié)束語

近年來，我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展腳步逐漸加快，國(guó)家對(duì)此也日漸重視，并且對(duì)公路橋梁的建設(shè)予以了大量的資金支持。為了確保其質(zhì)量過關(guān)，首先，工作人員需要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，確保最終的施工方案兼具可行性以及穩(wěn)定性。其次，工作人員在施工環(huán)節(jié)也需要嚴(yán)格遵守各施工步驟的要求，確保車輛行駛安全和公路橋梁通行順利，進(jìn)而促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。