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Frontier Technology Education Workshop

复杂管线条件下市政道路桥梁施工技术研究

作者

杨刚

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引言:

随着城市化进程的加快,市政道路桥梁建设日益增多,而城市地下管线复杂程度也不断提高。在复杂管线条件下进行市政道路桥梁施工面临诸多挑战,如管线分布不明确、施工空间受限、管线保护难度大等,为确保工程质量和安全,同时避免对既有管线造成破坏,亟需研究适用于复杂管线环境的市政道路桥梁施工技术,该研究通过分析复杂管线条件下的施工难点,探讨管线探测、保护和迁移技术以及相应的桥梁施工技术,旨在为类似工程提供技术支持和参考。

一、复杂管线环境下的管线处理技术

(一)管线探测技术

复杂管线环境下的管线探测技术是确保市政道路桥梁施工安全和质量的关键,目前常用的管线探测技术包括地质雷达法、电磁感应法和管线仪法等。地质雷达法利用高频电磁波在地下传播时的反射原理,通过接收地下管线界面反射的电磁波信号来探测管线位置和埋深,该方法具有探测精度高、操作简便的优点,适用于多种地质条件,电磁感应法基于电磁场感应原理,通过在地面布设发射线圈产生交变电磁场,再利用接收线圈接收地下管线感应产生的二次场来探测管线,此方法对金属管线探测效果较好,但对非金属管线探测能力有限。管线仪法则是利用专用管线探测仪,通过直连法或感应法向管线施加信号再利用接收设备探测信号来确定管线位置,该方法操作简单,但需要管线有可接入点,为提高探测准确性,常常采用多种方法结合使用并借助GIS技术进行数据处理和可视化展示,在实际应用中,需根据现场条件和管线类型选择合适的探测方法并注意消除干扰因素,提高探测精度。

(二)管线保护和迁移技术

在确定管线位置后,管线保护和迁移技术是保障施工安全和避免破坏既有管线的重要手段,对于无需迁移的管线,主要采取就地保护措施,常用的保护方法包括设置防护套管、增加覆土厚度、施做混凝土包封等,对于重要管线,可采用钢筋混凝土箱涵进行整体保护。在施工过程中需严格控制开挖深度和范围,采用人工开挖等精细化施工方法,避免机械作业对管线造成损坏,对于无法避开的管线,则需进行迁移,管线迁移技术主要包括明挖迁移法和非开挖迁移法,明挖迁移法适用于埋深较浅的管线,通过开挖沟槽进行管线迁移但施工扰动较大,非开挖迁移法包括顶管法、定向钻进法等,可最大限度减少对地面和周围环境的影响。在进行管线迁移时需充分考虑新管线的布置,确保其满足使用要求和规范标准,还需注意新旧管线的连接处理,确保连接可靠性,对于不同类型的管线如给水管、排水管、电力电缆、通信线缆等,需采取针对性的保护和迁移措施,在整个过程中应加强与相关管线单位的沟通协调,制定详细的施工方案和应急预案,确保管线处理工作的顺利进行[1]。

二、复杂管线条件下的桥梁基础施工技术

(一)桩基础施工技术

复杂管线条件下的桥梁桩基础施工技术需要综合考虑地质条件、管线分布和施工环境等因素,钻孔灌注桩是当前广泛应用的桩基础形式,具有适应性强、承载力高等优点。在复杂管线环境中优先选用回转钻机进行钻进以减少对周围管线的扰动,钻进过程中,采用泥浆护壁技术保持孔壁稳定,同时控制泥浆比重和粘度,防止管线周围土体流失,对于靠近管线的桩位,可采用套管跟进法,通过套管对孔壁进行有效支护进一步降低对管线的影响,在钢筋笼制作和安装环节,需根据管线分布情况合理设计桩身配筋,必要时增加保护层厚度。灌注混凝土时,采用导管法自下而上浇筑,控制灌注速度和混凝土坍落度,确保浇筑质量,对于管线密集区域,可考虑采用小直径桩或微型桩,通过增加桩数量来满足承载力要求,施工过程中,需实时监测周边管线和地表沉降情况,一旦发现异常及时采取措施,静压桩技术在某些情况下也是可行的选择,通过液压装置将预制桩压入土中可有效减少振动和噪音,降低对管线的影响。

(二)承台及墩台施工技术

承台及墩台施工是桥梁基础施工的重要环节,在复杂管线条件下需采取特殊的施工技术,基坑开挖是关键步骤,需根据管线分布合理设计开挖方案,对于管线密集区域,采用分段开挖或局部土体加固等方法,确保基坑稳定性,支护结构选择时,优先考虑钢板桩或地下连续墙等刚度较大的支护形式以提高基坑的整体稳定性。在管线附近,可采用人工开挖或小型机械辅助开挖,避免大型机械作业对管线造成损伤,基坑排水系统设计需考虑避开既有管线,可采用井点降水或轻型井点等方式,承台施工时,需根据管线位置优化钢筋布置,必要时增加局部配筋或采用钢筋骨架等措施加强结构,混凝土浇筑采用分层浇筑法,控制浇筑厚度和振捣时间,避免产生过大振动,对于穿过承台的管线,可采用预埋套管或局部预留等方式处理。墩台施工同样需要注意管线保护,可采用液压爬模或翻模等先进模板技术,减少对周围环境的影响,对于靠近管线的墩台,可考虑采用预制拼装技术,通过工厂预制和现场拼装降低现场施工对管线的影响,在整个施工过程中需建立完善的监测系统,对周边管线、地表沉降、基坑变形等进行实时监控,确保施工安全,制定详细的应急预案,一旦发生管线破损等突发情况,能够及时采取有效措施,最大限度减少损失[2]。

三、复杂管线环境中的桥梁上部结构施工技术

(一)梁板制作和安装技术

复杂管线环境中的桥梁上部结构施工,梁板制作和安装技术尤为关键,预制装配化技术是当前广泛采用的方法,可有效减少现场施工对管线的影响。梁板制作优先选择工厂预制,通过标准化生产提高构件质量和精度,对于特殊跨径或荷载要求,可采用预应力技术如先张法或后张法预应力,增强梁板承载能力,在运输和吊装过程中需制定详细的吊装方案,选择合适的起重设备如架桥机或大型履带吊,确保吊装作业不影响地下管线,对于管线密集区域,可考虑采用整孔梁或节段拼装技术,减少现场施工工序。节段拼装时,采用湿接缝或干接缝连接并辅以后张预应力进行整体化处理,安装过程中,需实时监测梁体线形和支座反力,确保受力均匀,对于跨越重要管线的梁段,可采用临时支撑或缆索吊装等方式,降低安装过程中对管线的影响,新型材料如纤维增强复合材料在某些情况下也可考虑使用,其轻质高强的特性有利于减轻对既有管线的荷载影响。

(二)桥面系施工技术

桥面系施工是桥梁上部结构施工的最后阶段,在复杂管线环境中需采取特殊的施工技术。桥面防水层施工至关重要,可采用改性沥青防水卷材或喷涂橡胶沥青等新型防水材料,确保防水效果的同时减少施工厚度,铺装层选材需考虑轻质化如采用改性沥青混凝土或环氧树脂砂浆等材料,减轻桥面荷载,对于管线附近的桥面区域,可采用钢纤维混凝土提高抗裂性能,伸缩缝安装需精确定位,避开下方管线并采用低噪音、低振动的安装工艺,排水系统设计需综合考虑既有管线布局,优化排水管线路径,采用轻质高强的排水管材。护栏安装可选用预制块拼装或现浇与预制结合的方式,减少现场施工对管线的影响,桥面附属设施如照明、监控等的安装,需充分利用已预留的线槽和预埋件,避免二次凿孔对下方管线造成损害,整个施工过程中,需严格控制材料堆放和机械设备作业区域,避免集中荷载对管线产生不利影响,建立完善的施工监测系统,对桥面标高、平整度以及结构受力状态进行实时监控,确保施工质量和安全[3]。

结束语:

复杂管线条件下市政道路桥梁施工技术研究对于提高施工效率、保障工程质量和安全具有重要意义。通过采用先进的管线探测技术实施有效的管线保护和迁移措施,并结合创新的桥梁基础和上部结构施工技术,可以有效应对复杂管线环境带来的挑战,未来研究可进一步探索新型材料和智能化施工技术在复杂环境下的应用,以进一步提高施工效率和质量,该研究成果为复杂管线条件下的市政道路桥梁施工提供了有价值的技术参考,对推动相关领域的发展具有积极作用。

参考文献

[1]任锦辉.钢结构桥梁在市政道路桥梁工程中的设计与施工技术研究[J].建材发展导向,2024,22(13):77-79.

[2]张涛.市政道路桥梁工程预制梁吊装施工技术应用[J].石材,2024,(07):150-152.

[3]薛闯.浅谈复杂管线条件下市政道路桥梁施工技术[J].城市道桥与防洪,2023,(01):155-158+21.