道路橋梁施工技術現狀與發展情況探究

張錫鵬

（湖南省湘平路橋建設有限公司，湖南長沙 410000）

0 引言

道路橋梁施工技術不斷發展，施工單位通過運用更多新型技術與施工材料來強化自身競爭力，打造高質量的道路橋梁，延長道路路橋梁使用壽命，減少道路橋梁病害發生率，降低維修養護成本。現對道路橋梁施工技術應用現狀進行總結，并探討施工技術的發展情況。

1 道路橋梁施工技術現狀

1.1 新技術的應用情況

1.1.1 高性能混凝土施工技術

高性能混凝土已經成為當前道路橋梁工程中應用的主要施工材料，其包括耐久性極強的混凝土、強度極高的混凝土與不需要進行振搗的混凝土。通過運用高性能混凝土可以強化道路橋梁的耐久性，滿足建設對象的性能要求，澆筑成型效果極佳，密實度良好。若道路橋梁施工現場較為狹窄，無法實施機械振搗，可采用這種高性能混凝土，降低作業人員的勞動強度，降低人力成本。普通混凝土受到溫度影響，其性能可能會隨之變差，而高性能混凝土在夏季仍舊能夠呈現出良好的性能。普通混凝土進入硬化期之后，會因干燥收縮以及水化熱等問題，出現初始裂縫，破壞道路橋梁的結構，相比之下，用高性能混凝土建造的結構具有更好的抗滲性能[1]。

實際使用高性能混凝土時，需要結合具體的道路橋梁施工條件，做好原材料質量把控工作，粗骨料多為巖壓強度偏高的潔凈碎石，級配與粒型都應當達到標準，所用的水泥也應當有穩定的質量，細骨料主要為中砂、礦渣、粉煤灰、硅灰等組成的摻和料，其活性極強、材料尺寸小、整體孔隙率較低、混凝土的密實度強；還可利用高效型減水劑來強化混凝土的和易性，以降低混凝土的坍落度，為了強化混凝土的保水性與黏聚性，可在粗骨料中加入碎卵石。

高性能混凝土對配合比的控制與原材料的選擇有著極為嚴苛的要求，施工中使用的養生方法、工藝技術、摻和料與外加劑都會給混凝土的性能造成影響，這也給其在現代道路橋梁工程中的推廣應用帶來阻礙。另外這種混凝土的脆性會隨材料強度增加而提升，同時水泥混凝土的抗震性能將因此而降低，因此在實際使用過程中，必須要充分強化混凝土的強度。考慮到路橋工程的施工要求日益嚴苛，還需繼續強化混凝土這類材料的耐久性與物理力學性能。

1.1.2 加固技術

為了使建設的道路橋梁滿足質量標準，形成更加穩定可靠的結構體系，需要對其實施加固，加固技術也在不斷得到創新。FER 加固技術經常被運用到橋梁加固工作中，主要通過具有高強度、良好抗腐蝕性的碳纖維來實現加固結構的目標，在路橋結構的抗剪薄弱區域以及受拉區粘貼碳纖維材料。結合路橋結構情況，也可選擇調整橋梁結構法，對路橋原本的結構體系進行調整，改變其原本的受力狀況，強化橋梁承載力[2]。相比其他加固方法，粘貼鋼板的方法更加簡單，能夠對鋼筋進行有效保護，同時還能夠使加固部位更加清潔與平整。

1.2 新材料的應用情況

1.2.1 SMA 的應用

我國道路橋梁系統中的水泥混凝土橋面實際鋪裝所用的材料相對偏粗，攤鋪過程中會產生離析的情況，整體平整度較差，難以滿足壓實標準，同時受到層間黏結牢固性不足以及排水系統缺陷等多重問題的影響，橋面鋪裝極易被破壞，會給整個道路橋梁系統的使用造成不良影響。針對路橋系統的這一鋪裝情況，采用雙層SMA 鋪裝方法與材料時，必須要正確設計鋪裝結構，以此改善鋪裝效果。

SMA 是一種新型瀝青混合料，將瀝青瑪蹄脂填充到粗集料的骨架間隙中，其中的瀝青瑪蹄脂由細集料、纖維穩定劑、礦粉以及瀝青材料組成，材料本身的礦粉使用量較大，瀝青含量偏高，具有骨架嵌擠型結構，利用這種混合料形成的瀝青膜厚度較大，其優勢還體現在抗疲勞特性、抗水損壞性能、抗裂性、耐久性、密水性以及熱穩性等方面，可用這種材料來取代路橋施工中的瀝青混凝土材料。SMA 表面層具有極強的高溫抗車轍能力，表面構造孔隙較大，且較為粗糙，因此抗滑能力較為突出，由于需要使用大量的瀝青瑪蹄脂，因此耐疲勞性能與低溫抗裂性能都比較優秀；相比其他路面施工材料，空隙率更低，透水性較差，因此具有更強的耐久性，有助于延長路面橋面的使用時間，表面層厚度縮小后，有助于減少路橋施工成本。

1.2.2 納米材料的應用

混凝土是當前路橋結構中使用率相對比較高的施工材料，但是混凝土受到使用環境的影響，可能會出現腐蝕的問題，同時其內部鋼筋在受到腐蝕問題的影響后，耐久性將變差。當道路橋梁產生嚴重的腐蝕問題后，必須進行加固與修復，修復成本較高。針對傳統施工材料存在的問題，可利用高強度的納米材料，來進行施工，可選擇碳納米管，其力學性能極佳，可將其作為各種復合型材料的增強體進行使用，將其運用到金屬材料中，可改善鋼等金屬材料的熱穩定性、磨損性能、耐摩擦性、硬度與強度，且材料本身具有一定的柔韌性，可對其進行拉伸；另外這一材料還具有高熔點的特點，因此耐火性遠超普通的鋼結構材料，將其運用到路橋中，可以使路橋形成更好的工程性能，延緩路橋結構腐蝕速度。

1.2.3 聚苯乙烯泡沫材料的應用

聚苯乙烯泡沫采用閉孔蜂窩結構，吸水性偏差，導熱系數比較低，抗壓性極強，抗老化表現突出，可將其引入道路橋梁中用于填充輕質路基，從而降低施工成本、簡化施工過程、降低操作難度[3]。將聚苯乙烯泡沫板運用到現澆空心板梁施工中，替代傳統的芯模，板材的反面與正面均不存在縫隙，所以能夠在使用過程中表現出更好的防滲透與防潮性能，材料本身的發泡結構極為緊密，沒有縫隙，與普通的芯模相比，抗壓強度更好，即使長時間處于水中，結構仍舊不會產生過多的變化，能夠滿足施工振搗的需求。施工過程中，首先需要進行測量放線；其次安裝支架，鋪設底模，對平臺底層鋼筋進行綁扎，安裝泡沫板芯模，對面層鋼筋、預埋件、定位筋進行安裝；最后澆筑混凝土并實施養護。安裝聚苯乙烯泡沫芯模時，應先根據圖紙進行劃線，而后安裝芯模，同時實施抗浮處理，最后對安裝成果進行驗收。

2 道路橋梁施工技術發展情況

2.1 智能化發展

施工單位在開展道路橋梁施工活動時，需要根據工程對于適用性、安全性與耐久性方面的需求，升級施工技術手段，將智能化技術應用到路橋施工過程中，比如可將具有智能化技術特點的預警系統、通信系統以及檢測系統安裝到施工現場中，實現對施工現場的有效監管。路橋工程中，預應力張拉質量差以及管道壓漿不飽滿等問題會給橋梁安全帶來不良影響，導致路橋結構受損，甚至引發橋梁垮塌現象。

針對這兩方面的問題，可應用智能化技術來實現對施工數據的自動化處理，提高張拉應力控制精準度，避免張拉應力出現過大過小的情況，同時還可以實時獲取鋼絞線伸長量信息，自動精準地計算伸長量，及時對伸長量進行核對，實現同步控制張拉力的技術應用需求，依靠預設程序控制持荷時間與加載速度，消除人為不利影響，在卸載錨固時，卸載速度相對緩慢，不會給夾片造成沖擊性損傷，回縮量也能夠得到有效縮減，使用過程中產生的預應力損失也比較少，操作人員可在安全區域進行操作，避免出現安全隱患，同時也能夠滿足當前路橋工程對于質量管理的需求，實現對施工質量的遠程監控，有益于提高路橋質量水平。

2.2 環保節能化發展

道路橋梁等規模較大的工程體系在建設過程中會給周邊環境帶來嚴重的噪聲、揚塵污染問題，危害居民身體健康，破壞自然環境。道路橋梁施工單位必須要與時俱進地更新施工理念，采用綠色節能施工技術，在通過工程創造經濟效益的同時，也不能忽視環保效益與社會效益[4]。施工單位需要主動引入新型節能材料，優先選擇節能優勢突出的有機材料與復合型材料，如改性瀝青油氈與三元乙丙橡膠材料；同時利用竹膠板與塑料板來代替木質材料。通過低合金鋼材來制造鋼筋，針對鋼筋連接施工需求，選擇對頭焊接、螺紋咬合焊接以及壓套筒技術等新型施工技術，強化連接效果的同時，還有利于節省鋼筋用量。

路橋施工中經常需要使用大型照明裝置，會給周邊的行人與居民造成光污染，可以盡量減少夜間施工，也可以在施工現場中使用擋光板，同時調整施工光源的光照角度，使光照方向被有效集中到施工場地中；面對噪聲污染，施工單位可從施工機械設備入手，選擇與使用噪聲強度偏低的設備，同樣也可使用遮擋板來減輕噪聲帶來的影響；施工期間，需要對廢水進行有效處理，避免給路橋附近的水環境造成不利影響，處理施工污水之后可對其進行循環利用，實現節約用水的目標；若施工期間過度浪費鋼筋與混凝土材料，可能會導致施工成本大幅增加，因此要通過管理措施來節約材料；面對施工現場的揚塵污染，可搭設擋風抑塵墻，這種防護墻的架設方法并不復雜，可根據使用需求靈活移動位置，有利于抑制揚塵污染，另外還可在施工現場噴灑水，提高空氣濕潤度，或者使用對環境不會造成二次污染的抑塵劑。

2.3 數字化發展

當前很多路橋施工單位都步入數字化發展道路，通過更新施工技術，融入信息化技術、數字化技術來升級施工技術體系，獲取更多先進的施工手段。除了BIM 技術之外，還可對城市信息模型、北斗定位、遙感監測、物聯網、大數據以及云計算等技術進行應用，打造智慧型工地，針對施工中的人員、材料設備以及項目建設內容實施實時化、數字化以及標準化管控，在施工過程中，不斷獲取更多的工程數據，挖掘工程數據的潛在價值，實現對施工技術的有效優化。

2.4 施工方法不斷創新

路橋施工技術不斷朝著成熟化的方向發展，施工隊伍綜合自身作業經驗，對現有的施工技術不斷進行調整，以此來提高工程質量，改善施工效果。更多新型的防水材料被應用到施工過程中，如高分子型片材、高分子型防水卷材與高分子型防水涂料，這類材料不僅防水效果優于普通材料，且施工成本也更低。

BIM 技術主要在建筑工程有良好的應用效果，可將這一技術應用到路橋工程中，可將GIS 技術與BIM相結合，更好地完成施工前期的勘察工作，現代路橋工程具有跨度大的特點，實際里程長度長，若前期勘察測量工作沒有提供精準信息，后續施工工作也無法正常進行，因此可利用這兩種技術來輔助交通規劃、能源設計、路橋選址以及評估氣候條件等工作。路橋工程中的隧道與橋梁工程建設期間需要使用復雜的工藝技術，因此往往需要在技術交底環節耗費大量時間，在這種情況下可以利用BIM 技術的施工模擬功能，通過動畫的方式模擬施工條件，進行相應的施工操作演示，從而確定合理的施工工序，解決路橋施工中的重難點問題。BIM 技術還能夠支持施工管理工作，提供分析施工成本、跟蹤物料、監控施工監督以及查詢施工信息等功能[5]。

2.5 施工隊伍建設水平不斷提升

當前的道路橋梁不斷向大跨、高墩方向發展，工程對于質量水平與安全水平的要求日趨嚴苛。施工單位也在不斷地提升整體技術水平，加大了對企業施工人員的培訓力度，使其能夠以更高的技術能力去應對新型道路橋梁工程中的各種挑戰。不僅要了解路橋施工領域的新技術、新材料，還要掌握使用方法，真正地實現對技術成果的有效轉化，將其真正地運用到施工過程中，實現施工技術體系的有效升級。施工單位需要給施工人員提供多種培訓方式，在理論講解環節，為施工人員介紹先進技術與施工工具。施工人員在道路橋梁施工實踐活動中，可將技能、知識與實際操作進行結合，真正地實現學以致用；技術人員可前往施工現場，進行現場講解，操作點評。一階段的施工培訓結束后，需要對施工人員展開技術考核，施工企業可選擇多樣化的考評方式，如技能比武、知識競賽等活動，激發施工人員對于自我提升的積極性，從而打造規范化、標準化的施工隊伍。

除了上述發展之外，道路橋梁施工企業也加大了對施工質量與施工安全的關注度，通過建立制度，來約束與規范施工行為，確保施工隊伍在每個施工階段都能夠高質量地實現施工目標，在施工管理的環節中也融入更多新技術手段，從而實現對整個路橋施工過程的有效控制。

3 結語

道路橋梁是現代城市交通系統的關鍵組成部分，路橋施工單位必須要認識到道路橋梁的重大意義，從而認真嚴謹地應對工程建設任務。高性能混凝土與新型加固技術解決了當前路橋施工的一部分質量缺陷，納米材料、SMA 以及聚苯乙烯泡沫材料彌補了傳統施工材料的不足。施工企業順應路橋施工的智能化、數字化、綠色化等發展趨勢，強化自身技術創新能力，提高施工水平，高效完成施工任務，為自身創造更高的經濟收益的同時，也為城市建設打造更多高水準的道路橋梁。