試論山區公路橋梁施工技術難點及解決方案

摘 要：山區公路橋梁屬于交通運輸的基礎設施工程建設，是國家交通發展戰略建設的重點，加強偏遠地區的經濟建設和道路通行能力，對百姓生活水平的改善都有一定的影響。文章根據山區公路工程特殊地形、地貌、氣候及水文、生態環境問題對公路橋梁建設影響，對復雜地形的地基施工、超高的墩梁施工、運料、機械施工受限的影響及山區施工不良氣候環境對施工造成的影響進行了全面的分析，山區公路橋梁建設受到的影響主要有復雜的地質環境、環境保護以及施工安全隱患等內容，需要結合信息化的施工技術手段、改進施工技術、實施監測預警技術等措施處理。

關鍵詞：公路橋梁 混凝土 安全

山區公路橋梁建造是我國道路橋梁建設的重要組成部分，也是我國不發達地區的交通樞紐、區域經濟發展平衡的重要途徑。隨著目前我國推行的“交通強國”建設，越來越多的山區公路橋梁得以建造，這不僅在數量上具有龐大的規模，而且在技術方面也具有復雜的要求。然而，我國山區由于各種地理條件的限制，在交通橋梁施工建設中存在諸多不利因素，復雜多變的地理地質環境及氣候水文條件，加之日益嚴格的生態保護，上述各種不利因素共同導致了一系列特性的技術難點出現。為此，為了配合我國日益發展的交通事業的需要，提高工程實踐經驗的積累，在此著重分析和總結了我國山區公路橋梁建造的施工環境特性，并對出現的多項關鍵技術難點進行了討論和總結，為其提供一定的借鑒和參考。

1 山區公路橋梁施工環境特殊性分析

1.1 地形地貌特征

1.1.1 陡峭地形與高差問題

山嶺地區地形坡度較大，存在高程差，作業場地小、設備擺放不便，施工便道的修建費用高。地形坡度大也增加了作業人員的安全隱患，高空作業防護要求高，高差的存在使得材料垂直運輸成為環節關鍵。傳統的豎向運輸方式效率低下，費用高。山區巖體地質構成多樣，多存在巖石破碎帶、滑動面等導致巖體不穩定的現象，增大了勘測難度，也可能會給山嶺地區作業帶來未知的風險因素，如地下空洞、泥石流等，嚴重的會危及施工安全及施工質量。

1.1.2 復雜地質構造

由于山地地質多變，往往存在斷層、溶洞及滑坡體等地質問題。其中斷層地段巖石破碎、不均勻承載力大、基礎施工困難。巖溶地質地段樁基施工時容易出現成孔困難、混凝土漿流失等問題。滑坡體極易由于施工擾動而復活，影響了施工的工程安全性及穩定性。

1.2 氣候水文條件

1.2.1 暴雨、冰凍等極端天氣影響

山區橋梁施工所涉及的施工期間的突發暴雨和冰凍等極端天氣，使山區橋梁施工遭遇突發的惡劣天氣，極易導致山區橋梁施工中施工停頓，影響施工進度，并會引發施工機具、材料被毀損壞。暴雨時易引發山洪，沖毀山區橋梁施工的各類臨時設施及山區橋梁的施工便道，致使山區橋梁混凝土澆筑成型質量受影響，導致山區橋梁混凝土養護時間加長，進一步減緩山區橋梁的施工進度。山區橋梁遭遇天氣惡劣和極端天氣等還會導致工期頻繁變化，使得山區橋梁的建設項目管理工作更加繁雜困難。

1.2.2 季節性河流與地下水位變化

季節性河的水位漲落劇烈，施工期常有洪水的影響，應做好防洪措施。季節性地下水位的變化也容易影響基礎穩定和施工的安全，應對水文地質情況開展詳盡的調查，選擇合理、可行的設計施工方案。

1.3 生態環保要求

1.3.1 水土保持與植被保護

山區環境比較脆弱，容易出現較大的水土流失問題，特別是開挖作業的邊坡，在挖除后，如果不及時進行保護，往往會造成較大的水土流失和邊坡地質災害現象。在施工現場開展綠化作業，必然要求減少施工場地范圍，也必然增加現場布置工作量。生態環境的環保標準不斷提高，這就要求施工有效規避生態環境的污染現象。

1.3.2 施工噪音與污染控制

山區環境的敏感點多，施工產生的噪聲傳播距離較長，對環境周邊的住戶以及野生動物影響較大。機械作業過程中的廢氣、廢水必須進行處理，不能污染水體和土壤。對于環保過程監管比較嚴格，對違反者進行罰款的代價較大，給施工單位增加管理壓力。

2 山區公路橋梁施工關鍵技術難點

2.1 復雜地形下的基礎施工難題

2.1.1 樁基成孔困難

巖溶地質處的樁基往往存在孔難成、孔壁坍塌的情況；由于孤石層的存在，常常使得鉆頭的磨損比較大，鉆進效果差，常規的成孔方法已經不能適應巖溶地質，在施工過程中選擇合適的鉆具組合及泥漿護壁鉆孔灌注樁。樁基的質量檢測要求高、控制的難度大。

2.1.2 邊坡穩定性與基坑支護風險

山區橋梁墩柱基礎開挖施工方法中多存在高邊坡土方開挖問題，高陡的邊坡開挖情況，穩定性控制上極為關鍵，同時基坑支護方案的設計還要結合基坑開挖條件，地質構造不良和地下水影響情況下極易發生支護失穩，而導致邊坡塌陷，給工程、人員生命和環境安全造成重大影響，造成不可逆轉的損失，所以，下表2列舉了邊坡支護技術不同方案的應用條件及其效果。

2.2 高墩大跨結構施工挑戰

2.2.1 高墩模板體系安全性與精度控制

模板體系高墩施工安全性、精度性要求很高，模板體系設計需要先進的技術和嚴格質量控制，模板施工期間容易出現高空墜落風險。墩身線形控制難度大，需采用高精度測量技術。混凝土澆筑成型模板變形影響結構外觀質量。

2.2.2 大跨度橋梁懸臂澆筑線形控制

在大跨度橋梁懸臂澆筑施工過程中，線形監控是重點難題，施工加載受環境溫度、濕度及圍壓的影響而產生復雜的變形，預測十分困難；合龍段施工精度嚴格，受溫度影響顯著；施工監控系統實時、可靠且安全。

2.3 材料運輸與機械作業限制

2.3.1 狹窄場地設備布置與物料周轉

山地工程作業區域作業面小，機械設備停放場地面積受限。材料倒運次數較多，降低工程進度。大型機械進場安裝存在分體運輸、現場拼裝等問題，施工現場受場地環境制約較大，安全管理存在風險。

2.3.2 重型吊裝設備使用受限

場地條件制約著重機吊裝法的運用，常規吊裝方案無法適用；需要研發基于地形條件的山區特征的輕型化、模塊化吊裝方法；吊裝作業安全風險大，需編制專項方案和應急預案。

2.4 特殊氣候條件下的施工干擾

2.4.1 低溫環境混凝土養護難題

混凝土溫差大，抗凍融能力差。在負溫下混凝土澆筑質量不能保證；在負溫條件下養護，混凝土強度增長慢；早齡期受凍可能性較大，常規養護效果不佳，需實施加熱養護及摻加外加劑，溫差監測難度較大；低溫下養護期較長，影響施工節奏。

2.4.2 雨季施工防洪排澇風險

夏雨頻繁發生汛期，雨季施工安全風險大。臨時設施與材料的保護措施多，現場臨時排水溝排水暢通，現場無積水現象。雷雨天氣引起高空作業安全風險加劇，須加強制定有效預警措施。

3 山區公路橋梁關鍵技術解決方案

3.1 地質適應性施工技術

3.1.1 超前地質預報與BIM三維建模

地質超前預報充分利用現代地質探測技術，在探查了地形地質條件的前提下，充分運用于實際山區橋梁施工前，如運用地質雷達、地震波法進行超前地質預報，將探測到的前方地質信息通過BIM三維技術表達出來，實行三維可視化施工，對地質條件不穩定的部位及時進行設計變更，大大減少地質風險。

3.1.2 溶洞處理技術

注漿加固法則是利用高壓注入水泥漿液對溶洞空隙進行填充，從而增強地基承載力。有的溶洞較大，采用分次注漿的方法分批進行加固并進行溶洞變形監測，監測其加固效果是否符合預設效果。采用鋼護筒跟進的方法則是針對大規模的溶洞處，避免在鉆孔過程中出現鉆孔坍塌以及混凝土流失的現象。采用該類方法是在施工過程中要密切關注護筒的穩定性，在任何地質環境下都可以確保護筒有較強的支撐性。并在實時反饋中及時調整施工參數，施工質量與施工進度同步提升。這兩種方法往往都是結合在一起解決巖溶地質處樁基施工的大部分問題的。

3.2 高墩施工技術創新

3.2.1 液壓爬模系統優化設計

在高墩施工中，爬模系統性能的好壞很大程度上決定了施工質量和施工效率，優化爬模系統使得整個爬模系統的剛度和穩定性好，能滿足各形式截面墩身的爬升施工；爬模系統采取模塊化，便于運輸、組裝；同時采用液壓同步控制技術，能保證模板爬升的平穩和精度。

3.2.2 北斗定位+智能傳感器監測體系

基于北斗衛星定位技術及智能傳感器網絡的高墩施工監測系統，能夠實現高墩結構垂直度、水平位移及應力應變的高精度實時監控，經數據分析可及早識別出施工隱患并提出處理方案，確保高墩結構施工安全、穩定及質量。其中北斗精密授時對改善施工管理水平起了重要作用。在高墩施工監測體系中使用了智能傳感器監測體系能夠對混凝土澆筑過程進行實時控制，對混凝土澆筑溫度、凝固狀態等進行實時監測，保障混凝土澆筑過程的質量、澆筑結構的穩定性及澆筑質量的監測，并且在發生異常數據時及時報警及提供解決方案，有效地降低了施工中的風險。

3.3 材料運輸優化方案

3.3.1 索道運輸系統設計與安全控制

在山體特殊環境下的材料運輸則是合理利用索道運輸系統，在確定跨越高度、跨度、作業載重等的情況下，計算機輔助優化排列與設計，從而保障索道運輸的建設，安裝多種制動系統、載荷系統、緊急停止制動系統，加強索道運輸系統的運行安全保障。索道運輸系統應用了遠程管理機制，通過索道運輸系統的部分關鍵部位設置的監控攝像頭和傳感器來查看實時的索道運行信息，對意外事件進行緊急處理。高風險區域采用智能化預警機制，應用地理信息GIS系統實時判定出最適宜的運輸路線，及時調整材料運輸的相關參數以應對復雜的自然環境，保障其運行安全。

3.3.2 裝配式構件預制拼裝技術

預制場的標準化生產能使各構件質量得到很好的控制，生產質量較佳，精度較高。同時現場拼裝使用輕型化的吊裝機械設備拼裝，減少了大型設備的使用。同時該技術使用了模塊化的預制拼裝，施工時間較短，對周圍環境影響小。預制拼裝技術使施工過程檢查質量方便，因所有預制構件出廠前均有嚴格質量檢驗把關，同時拼裝精準地對接，使得結構整體連接穩定耐用。

3.4 惡劣氣候應對策略

3.4.1 混凝土冬季施工綜合保溫技術

寒冷季節混凝土施工采取措施整體覆蓋保溫，通過蓄熱法養護，利用保溫材料減少混凝土的熱量損失，確保混凝土強度正常增長；通過暖棚法施工，修建臨時保溫棚并利用熱風爐加熱以維持正溫環境，利用防凍劑輔助實施對山區嚴寒季混凝土施工。

3.4.2 智能化排水預警系統建設

建立針對施工區的雨量監測、水位感應和統計分析的預警系統，并在此基礎上，當雨季達到一定程度的風險后，現場排水設施可以自動調整根據預警程度的運行模式，重大區域可配備應急抽排，確保了山區雨季施工的安全性。

3.5 生態友好型施工技術

3.5.1 邊坡生態防護一體化施工

邊坡防護在山區橋梁建設中要注意工程與生態的協調，生態防護是通過植物與工程結合的形式對邊坡進行防護以達到穩定邊坡恢復植被的目的，采用分層開挖，隨挖隨護的施工工藝，嚴格控制水土流失情況，一體化施工技術使工程建設與生態環境協調統一。

3.5.2 建筑垃圾循環利用技術

針對山區施工建筑垃圾運距長等難題，破碎篩分站加工建筑垃圾成品再生骨料應用于便道攤鋪等。混凝土廢料加工后可作為路基材料，使得建筑垃圾得到了重復利用，能夠降低建筑垃圾對環境產生的不良影響，節約建筑垃圾處理費用。

4 施工質量管理與安全保障

4.1 全過程質量管控體系

4.1.1 關鍵工序質量驗收標準

山區橋梁工程建設必須制定詳細的規范和標準，對一些施工關鍵工序，例如成孔打樁、混凝土澆注等設置高于國標的合格標準。對各個工序和環節都實行“班組、項目部、監理”三驗制度，再輔以對整個施工過程進行持續監督，及時發現問題并及時排除，從而保障了山區橋梁工程的施工質量和使用壽命。

4.1.2 隱蔽工程數字化留痕管理

針對隱蔽工程質量管理，在施工過程中通過使用移動端進行隱蔽工程全過程溯源管控，并將相應影像材料與現場驗收檢測材料進行對應的關聯存檔，借助區塊鏈數據不可篡改性對隱蔽工程質量信息追溯提供保障，優化提升隱蔽工程質量管理水平。

4.2 安全風險防控措施

4.2.1 高空作業安全防護體系

橋梁施工山區高處作業防護系統化。高處作業采用生命線系統、防墜、安全網等多重防護。高處作業平臺標準化。通過VR技術進行安全教育，增強高處作業人員風險防范意識及應急應變能力，有效降低高處作業事故的發生。

4.2.2 地質災害實時監測預警

在山區建設過程中進行施工地質災害防控工作，通過構建地質災害監測動態系統，采用GNSS、傾斜儀等儀器實時監控邊坡安全，在控制中心建立地質災害預警信息系統，將相關信息實時傳回系統進行處理，實現分值預警，自行采取警戒，積極應對地質災害風險。另外，根據相關控制規程定期對地質災害風險進行評估，進行控制評估工作，從而實現更加高效合理的地質災害防控工作。另外，相關施工單位根據地質信息開展具體工作，對于出現的相關地質災害進行有效防治，提高工程施工效率、保障施工人員的人身安全、降低損失風險。

5 結語

總而言之，文章依托山區特殊地理施工環境，對山區橋梁施工提出了一些新辦法，論述了與地質條件相適應的施工措施、山區高墩施工新辦法、大體積混凝土材料運輸新措施、山區施工應對氣候變化的新措施及山區生態環保施工技術，進而提出施工的質量管理和施工的安全保障措施，為山區公路橋梁的施工提供了一套健全的管理體系。同時，通過采用技術創新，提高工程質量，加快施工進度。針對山區公路橋梁施工的實際問題，通過技術創新及施工技術的積極引入，提高山區公路橋梁施工安全保障水平。

參考文獻：

[1]徐云飛.山區高速公路橋梁設計要點及優化措施分析[J].科技資訊，2025，23（04）：173-175.

[2]許娜娜.山區高速公路連續梁橋設計要點分析[J].工程技術研究，2025，10（01）：196-198.

[3]張佳旺.山區高速公路的路線選線研究與橋梁設計優化[J].交通科技與管理，2025，6（01）：46-48.

[4]李航.山區高速公路橋梁設計要點及優化措施[J].運輸經理世界，2025（01）：87-89.

[5]鄧楚星.山區公路橋梁設計方案比選分析[J].安徽建筑，2024，31（12）：170-172.

[6]汪新昕.山區公路中小跨橋梁設計方法及關鍵技術研究[J].四川水泥，2024（09）：164-166.