道路与桥梁工程施工技术与养护
彭茂才
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道路与桥梁工程作为交通基础设施的核心组成部分,其建设质量直接影响区域经济发展与民生保障。随着交通流量增长与运输需求升级,工程面临的复杂地质条件、高强度荷载及环境侵蚀等问题日益突出。施工技术需兼顾结构安全与耐久性,养护管理则需实现全生命周期成本优化。本文从施工技术创新与养护策略优化双维度展开研究,探索提升工程综合效益的有效路径。
一、道路与桥梁工程施工技术核心要点
(一)路基施工技术体系构建
路基作为道路工程的承载基础,其稳定性直接影响路面结构寿命。在填筑材料选择上,需根据地质条件优先选用级配良好的碎石土或砂砾石,避免使用膨胀土或有机质含量超标的材料。压实工艺需结合含水量控制,采用分层填筑、逐层压实的方法,确保压实度达到设计标准。对于软土地基,需通过换填、排水固结或复合地基处理等技术改善地基承载力。特殊地质条件下,如湿陷性黄土或冻土区域,需采取灰土挤密桩或保温隔热措施防止不均匀沉降。施工过程中的动态监测技术,如沉降观测与孔隙水压力监测,为工艺调整提供数据支持,确保路基施工的精准性与可靠性。
(二)路面结构层施工质量控制
路面结构层施工需统筹材料性能与工艺参数。基层材料选择应兼顾强度与抗裂性,水泥稳定碎石基层需严格控制水泥剂量与拌合均匀性,避免因收缩裂缝导致反射裂缝。沥青混合料施工需优化级配设计,通过马歇尔试验确定最佳油石比,确保高温稳定性与低温抗裂性平衡。摊铺过程中需控制松铺厚度与平整度,采用非接触式平衡梁辅助摊铺机作业,减少离析现象。压实工艺需分初压、复压与终压三阶段,轮胎压路机与振动压路机组合使用可提升压实密实度。施工接缝处理需采用平接缝或斜接缝工艺,确保接缝处密实无渗水,延长路面使用寿命。
(三)桥梁结构施工关键技术突破
桥梁施工需突破结构安全与施工效率的双重约束。预应力混凝土梁板预制中,张拉工艺需控制应力损失,采用智能张拉系统实现张拉力与伸长量的双控。悬臂浇筑施工需通过挂篮行走与线形监控技术,确保主梁线形平顺,避免因累计误差导致合龙困难。钢箱梁焊接需制定专项工艺方案,通过预热温度控制与多层多道焊工艺减少焊接残余应力,避免裂纹产生。大跨径桥梁施工中,斜拉索或悬索的张拉需结合索力监测与温度补偿技术,确保结构受力状态符合设计要求。施工期安全防护需构建多层防护体系,包括临时支墩稳定性验算与高空作业平台安全系数校核。
二、道路与桥梁工程养护管理策略优化
(一)日常巡查与病害早期识别机制
日常巡查作为养护管理的核心基础环节,需构建"人工-智能"协同的双巡查模式以提升病害识别效率与精度。人工巡查侧重于结构性病害的直观识别,涵盖路面裂缝形态演变、坑槽边界扩展及桥墩冲刷深度等关键指标,巡查频率需基于道路功能等级、交通荷载特性及环境侵蚀作用强度进行动态调整,确保重点路段与高风险区域的监测密度。智能巡查系统通过集成车载激光扫描、三维重建及深度学习图像识别技术,可实现路面平整度、车辙变形速率等几何参数的自动化采集,结合多源数据融合分析构建病害发展预测模型,为预防性养护决策提供科学依据。桥梁巡查需聚焦支座脱空、伸缩缝堵塞及混凝土碳化深度等隐蔽病害,采用超声波探伤、红外热成像及电阻率检测等无损技术进行辅助诊断,避免传统检测方法对结构的二次损伤。
(二)路面病害修复技术体系升级
路面病害修复需遵循"分类施策、精准修复"原则,依据病害类型、成因及发展阶段选择针对性技术方案。裂缝修补采用高压灌注工艺,通过灌缝胶的渗透性与粘结性密封裂缝,阻断雨水侵入路径,防止基层软化导致的次生病害。坑槽修复遵循"圆洞方补、斜洞正补"的几何控制原则,结合铣刨重铺与热再生技术恢复路面结构完整性,其中热再生技术通过旧料加热、再生剂添加及级配优化实现资源循环利用,降低全生命周期碳排放。车辙修复需区分失稳型与结构性成因,前者通过铣刨面层并重铺高模量改性沥青混合料提升抗变形能力,后者采用基层补强或半刚性基层再生技术增强整体承载力。预防性养护技术如微表处与稀浆封层,通过在路面表面形成致密保护层,有效隔绝氧气与水分侵入,延缓沥青老化与集料剥落进程。
(三)桥梁结构加固与耐久性提升路径
桥梁加固需以结构检测与承载力评估结果为导向,制定差异化加固方案。针对配筋不足的梁体,体外预应力加固技术通过张拉体外钢束产生反向弯矩,可显著提升结构抗弯承载力与刚度,同时避免体内预应力施工对原结构的损伤。裂缝修补依据宽度分级处理,微裂缝采用环氧树脂表面封闭,宽裂缝需开凿V形槽后灌注高强环氧砂浆,确保裂缝界面充分粘结。混凝土碳化深度超标时,涂刷阻锈剂可抑制钢筋锈蚀发展,增设钢筋保护层厚度能延长氯离子渗透路径,二者协同提升结构耐久性。耐久性提升需从材料性能优化与构造细节改进双维度突破,高性能混凝土通过降低水胶比、掺入矿物掺合料提高抗氯离子渗透能力与抗碳化性能,伸缩缝、排水系统等薄弱部位增设防水层可有效阻止水分积聚导致的钢筋锈蚀。
(四)养护成本管理与全生命周期优化
养护成本管理需构建"预防为主、防治结合"的决策框架,通过生命周期成本分析(LCCA)量化评估不同养护方案的经济性,优先选择全周期成本最优策略。预防性养护虽初期投入较高,但可通过延缓路面性能衰减速率、减少结构性修复频率显著降低长期养护成本,其经济性在交通量较大的主干道中尤为突出。养护资金分配需综合考虑道路功能定位、交通荷载特征及环境侵蚀作用强度,对承载关键交通流的主干道或重载交通路段倾斜资源配置,确保养护投入与结构劣化速率匹配。养护设备管理推行"区域共享 .+ 市场化租赁"模式,通过建设区域设备调度平台实现跨项目资源整合,提高大型特种设备利用率,降低闲置成本与重复购置支出。养护绩效考核建立量化指标体系,涵盖病害修复及时率、路面使用性能指数(PQI)提升值、结构安全储备增长率等核心指标,将考核结果与养护单位资质评定、市场准入挂钩,通过市场化机制倒逼养护质量提升,推动行业向专业化、精细化方向发展。
结束语:道路与桥梁工程施工技术与养护管理是保障交通基础设施安全运行的关键环节。施工技术需持续创新以适应复杂工程需求,养护管理需向智能化、精细化方向转型。通过构建"施工—养护—评估"闭环管理体系,可实现工程全生命周期成本优化与性能提升,为区域经济社会发展提供坚实支撑。
参考文献
[1]张明远.道路工程施工技术与质量控制研究[J].交通科技,2023,45(03):89-93.
[2]李玮杰.桥梁结构加固与耐久性提升技术[J].建筑技术,2023,54(06):72-76.