道路桥梁隧道工程施工难点及改进措施
许德强
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引言
道路桥梁隧道工程是基础设施建设的重要组成部分,其质量与安全直接关系到区域交通顺畅、经济发展及民众出行安全。然而,这类工程施工往往面临复杂地形地质、恶劣气候、技术要求高等多重挑战,施工难点突出,易出现质量隐患、进度滞后甚至安全事故。
一、道路工程施工难点及改进措施
1.1 复杂地形地质条件下的路基施工难题
复杂地形地质是路基施工的主要障碍。软土地基易因承载力不足导致路基沉降,若处理不当,通车后可能出现路面开裂、塌陷等问题;高边坡路段则面临稳定性挑战,岩层风化或雨水冲刷可能引发滑坡、坍塌,尤其在山区公路施工中,陡峭地形还会增加土方开挖与运输的难度。
1.2 路面施工质量控制难点
路面施工需兼顾平整度、抗裂性与耐久性,任一环节失控都可能影响道路使用寿命。沥青路面易因摊铺温度不均出现离析,导致局部过早破损。水泥混凝土路面则可能因振捣不密实产生蜂窝麻面,或因切缝时机不当引发不规则裂缝。路面结构层间粘结不良会造成分层推移,而基层压实度不足则会导致后期沉降。
1.3 特殊气候环境对施工的影响
特殊气候直接干扰施工进度与质量。高温天气会加速沥青混合料降温,缩短摊铺作业时间,同时导致水泥混凝土水化过快,易产生表面干缩裂缝;严寒季节则会使土壤冻结,影响路基压实效果,混凝土浇筑后若养护不当,易因冻融循环出现表层剥落。多雨天气不仅阻碍土方作业,还可能冲刷未成型的路基边坡,造成水土流失,而强风天气则会干扰高空作业与路面材料的摊铺均匀性。
1.4 改进措施
针对上述难点,需从技术优化与工艺改进两方面突破。路基处理可采用新型加固材料,如土工合成材料增强软基承载力,结合信息化监测技术实时追踪沉降数据,动态调整压实参数。高边坡施工可采用分级开挖与锚杆支护结合的方式,配合坡面绿化固坡,提升稳定性。路面施工需引入智能化设备,通过精准控制摊铺温度与速度减少离析,采用振动碾压与红外测温结合的方式确保压实度,添加抗裂剂或改性剂提升路面抗损能力。
二、桥梁工程施工难点及改进措施
2.1 桥梁基础施工难题
桥梁基础是承载上部结构的关键,其施工受地质与水文条件制约显著。深水桩基施工时,水流冲击易导致孔壁坍塌,水下混凝土浇筑过程中若出现导管堵塞或返浆不畅,会形成断桩隐患;岩溶地区桩基成孔时,钻头可能坠入地下溶洞,造成孔位偏移或卡钻事故。大直径沉井基础则面临下沉不均问题,在软土地层中易因侧面摩阻力差异导致倾斜,而岩层裸露区域的沉井开挖又需克服坚硬岩体的破碎难题,施工效率与精度难以兼顾。
2.2 上部结构施工挑战
上部结构施工需平衡力学稳定性与施工安全性。大跨度桥梁悬臂施工时,梁体线形控制难度大,挂篮变形或混凝土徐变可能导致梁段对接偏差;连续梁合龙阶段,温度变化会引发结构伸缩,若合龙时机把控不当,易产生附加应力导致梁体开裂。预制梁吊装施工中,重荷载下的吊装设备稳定性、梁体就位精度要求极高,尤其在高空作业环境中,而节段拼装时的接缝处理质量直接影响结构整体受力性能。
2.3 桥梁结构耐久性保障难点
桥梁结构长期暴露于自然环境中,耐久性问题突出。钢筋锈蚀是主要威胁,潮湿环境中混凝土保护层碳化或裂缝会使钢筋失去钝化膜,引发体积膨胀导致结构开裂。支座与伸缩缝作为易损部件,长期承受车辆冲击与温度应力,易出现变形、渗漏或功能失效,进而影响桥梁整体受力平衡。
2.4 改进措施
针对基础施工难题,深水桩基可采用钢护筒加长工艺增强孔壁稳定性,配合水下混凝土灌注监测系统实时掌控浇筑状态;岩溶地区则需提前采用地质雷达探测溶洞分布,通过填充混凝土或注浆预处理形成稳定作业环境。上部结构施工中,悬臂施工需结合 BIM 技术建立三维线形模型,通过传感器实时反馈数据调整挂篮参数;合龙段施工选择低温时段进行,并采用临时锁定装置控制温度变形。预制梁吊装可运用液压同步提升技术保证就位精度,节段接缝采用高性能密封材料与预应力张拉结合的方式强化整体性。
三、隧道工程施工难点及改进措施
3.1 复杂地质条件下的开挖难题
隧道施工受区域地质条件影响很大,当遇不同地层施工时易出现突水突泥灾害、高地下水压及疏松填充体一次性涌水涌沙导致隧道停挖,并可能致人伤害;断层破碎带地层围岩稳定性极低,开挖后易塌落,在开挖过程中易出现局部岩体强度较低的情况,易出现开挖面受力不均衡;当处于高地应力地层中时,容易出现岩爆、岩体脆性与弹性较高、强度与受力方向改变时突然向开挖面的弹性释放所引起的岩爆对机械及开挖面产生冲击;当处于松散地层中时,当围岩经过开挖后容易出现大面积变形,若不及时支护将会造成掌子面前方岩体失稳等。
3.2 隧道支护与围岩稳定控制难点
初期支护和围岩共同作用是控制隧道稳定的关键,但它也面临着巨大的影响控制:初期支护与围岩沉降速率应相适应,如果喷射混凝土强度不够、锚杆的锚固力不够,则可能导致初期支护的破坏;二次衬砌浇筑中,支护时支撑结构模板若受力不够均可能出现结构裂缝影响整体结构承载;大跨度隧道拱顶和侧墙荷载作用复杂,支护参数设计难,且围岩变形监控数据滞后导致支护调整迟缓,结构安全受到更大的威胁。
3.3 隧道防水与通风排烟问题
防水和通风排烟是隧道施工的两项关键条件,二者处理不当容易牵一发而动全身。防水处理不当将使地表地下水不断地渗流进来,从而使围岩软化,也会对钢板造成腐蚀,长期积水还将延误隧道的进度;施工缝、变形缝是隧道防水的薄弱部位,如果防水处理不到位容易产生漏水通道。通风排烟在长隧道中机械作业及钻爆作业中的粉尘和有害气体无法及时排出,不仅对施工人员的身体健康有害,还有发生爆炸危险的可能性,而在小断面区域无法有效地通风换气还会使温度过高,影响机械设备作业效率和混凝土养生质量。
3.4 改进措施
对于不良地质、地形的开挖施工,使用超前地质预报,用地质雷达超前钻探揭露前方地层岩溶提前注浆堵水加固,断层提前注浆或采用管棚支护加固断层处形成保护圈,在高地应力区可以采用卸压爆破使岩体应力释放,在软岩地层先采用较小开挖循环长度的开挖法以及采用一定的预留变形量的设计,提前控制围岩收敛。利用动态反馈,通过光纤传感器实时监控围岩变形状态,并据此调整优化支护参数。将防水理念定位于“以堵为主,堵排结合”,施工缝中设置止水带及遇水膨胀止水条,变形缝设置可伸缩密封构造,风管通风采用轴流风机和射流风机交替布置,控制通风长度,形成纵向轴流式通风,雾炮喷雾及有害气体检测仪联动,保证风管通风效果。
结语
道路桥梁隧道工程施工难点各异,道路聚焦地形与路面质量,桥梁侧重基础与耐久性,隧道则面临地质、支护及防水通风问题。改进需结合技术创新与管理优化,如新型材料应用、智能化监测等。未来应加强多技术融合,推动绿色施工与智慧建造,提升工程安全性与耐久性,为基础设施高质量发展提供支撑。
参考文献:
[1] 王春晖 . 道路桥梁隧道工程施工难点及改进措施 [J]. 交通建设与管理 ,2024,(06):118-120.
[2] 杨世政 . 道路桥梁隧道工程施工难点和质量控制措施分析 [J]. 运输经理世界 ,2024,(18):100-102.