公路工程施工技术控制与管理研究

引言

公路工程施工技术控制与管理是保障工程全周期目标实现的核心环节。随着交通建设技术迭代与工程规模扩大，传统管理模式已难以应对复杂地质条件、环保要求及技术标准提升带来的挑战。如何通过技术控制精细化与管理流程标准化，实现质量、安全、成本的协同管控，成为行业亟待解决的关键问题。

一、公路工程施工技术控制的核心体系

1.1 材料与设备技术控制

材料与设备是公路工程施工的物质基础，其质量与性能直接影响工程的整体质量与使用寿命。在材料管理方面，严格遵循《公路工程材料试验规程》（JTGE40-2007），建立完善的材料准入制度。以沥青材料为例，其针入度、延度、软化点等指标需满足《公路沥青路面施工技术规范》（JTG/T3650-2020）要求，石料的压碎值、磨耗值、针片状含量等参数需经过严格检测。在实际操作中，某高速公路项目因石料含泥量超标，导致沥青混合料粘附性下降，路面出现早期剥落现象，返工成本增加 12% 。这一案例凸显了材料检验环节的重要性。材料进场后，需进行抽样复试，复试比例不低于规范要求的 5% 。钢筋需检测屈服强度、抗拉强度、伸长率等力学性能，水泥需进行安定性、凝结时间等指标检测。同时，建立材料存储标准化管理制度，不同类型的材料分类存放，如水泥存储在防潮库房，砂石料设置隔离墙防止混杂，沥青采用专用储罐储存并控制温度在 150-170℃。

1.2 施工工艺技术控制

路基路面施工工艺直接关系到公路的承载能力与使用性能。在路基施工中，针对软土地基处理，常用真空预压法、粉喷桩法等技术。某沿海公路项目，软土层厚度达 8 米，采用真空预压法处理地基，通过埋设排水板、铺设密封膜、抽真空等工序，使地基承载力从 50kPa 提升至 120kPa，有效满足了路基稳定性要求。在路面施工中， SMA 改性沥青路面技术被广泛应用，该技术可使路面抗车辙性能提升 40% 。水泥稳定碎石层施工时，需严格控制碾压工艺，通过试验段确定最佳碾压遍数与压实度的关系模型，确保压实度达到 98% 以上。桥梁隧道工程施工工艺复杂，技术要求高。大跨度桥梁悬臂浇筑施工中，采用全站仪配合 BIM 模型进行线性控制，实时监测梁体的高程与轴线偏差，及时进行纠偏调整。某跨海大桥在施工过程中，通过该技术将梁体高程误差控制在 ±10mm 以内。隧道施工采用光面爆破技术，可使半孔率达到 ⩾85% ，减少超挖量，降低支护成本

1.3 质量检测技术控制

质量检测是确保公路工程施工质量的重要手段。无损检测技术在公路工程中得到广泛应用，探地雷达可检测路面结构层厚度，误差控制在 ⩽2% ；超声波检测技术能够定位混凝土内部缺陷，精度达到 ±5cm ；落锤式弯沉仪（FWD）可快速评估路基承载能力，为路面结构设计提供数据支持。为实现质量可追溯管理，建立二维码质量档案系统。通过扫码即可获取该部位的详细质量信息，一旦出现质量问题，能够迅速追溯到责任人和施工环节，及时采取整改措施。

二、施工管理策略的实施路径

2.1 资源协同管理

人力资源管理是项目顺利实施的关键。建立施工人员技能矩阵数据库，按照路基、路面、桥梁、隧道等专业方向，对施工人员的技能水平、工作经验进行分类管理。根据 BIM 进度模拟结果，动态调整劳动力投入计划，避免人员窝工现象。某山区公路项目通过优化劳动力配置，将窝工率从 25% 降低至 15% ，提高了施工效率。机械设备管理采用设备综合效率（OEE）指标进行评估，该指标综合考虑设备时间稼动率、性能稼动率、良品率等因素。通过安装设备故障预警系统，对设备关键部件的运行状态进行实时监测，提前发现潜在故障，减少设备停机时间。某项目通过该系统将摊铺机利用率从 65% 提升至 82% ，降低了设备使用成本。

2.2 进度与成本管控

进度控制采用双循环管理机制。一级循环基于 Primavera 软件制定总进度计划，明确各分项工程的关键节点与逻辑关系；二级循环以周为单位，实施PDCA 循环管理（计划 - 执行 - 检查 - 纠偏）。某山区公路项目因雨季影响，隧道施工进度滞后，通过增加作业面、采用三班倒施工制度，最终实现工期提前2 个月完成。成本管理推行精细化管理模式，实施清单预算与施工预算双算对比。建立材料损耗率预警机制，例如混凝土损耗率控制在 ⩽2.5% ，超出预警值时，及时分析原因并采取改进措施。利用 BIM5D 技术，将进度、成本、质量等信息集成到同一平台，实现成本的动态核算，核算误差控制在 ⩽3% 。

2.3 安全与环保管理

安全管理引入智慧监控系统，部署 AI 视频监控设备，能够自动识别未佩戴安全帽、未系安全带等违规行为，识别准确率达到 92% 。对深基坑、高边坡等危险作业区域，安装位移监测设备，实现毫米级形变预警，保障施工人员安全。在环保管理方面，积极推广绿色施工技术。采用温拌沥青技术，可使沥青混合料生产温度降低 20-30°C ，能耗降低 20% ，同时减少有害气体排放。对施工过程中产生的建筑垃圾进行再生利用，碎石回收率达到 ⩾70% 。安装施工扬尘智能喷淋系统，通过 PM2.5 浓度传感器实时监测空气质量，当浓度超过 80μg/m³ 时，自动启动喷淋设备，降低扬尘污染。

三、工程案例实证分析

3.1 项目概况

某高速公路改扩建工程全长 45km ，包含 1 座特大桥、3 座隧道，途经区域地质条件复杂，存在 5km 膨胀土路段和 8km 岩溶区域，工期要求 24 个月，合同金额18.5 亿元。

3.2 技术控制实施

针对膨胀土路基，采用“水泥改性 + 包边土”处理工艺。通过试验确定水泥掺量为 6% ，压实度控制在 ⩾96% ，有效解决了膨胀土遇水膨胀的问题。在岩溶区域，利用地质雷达扫描定位溶洞位置，采用注浆填充技术，注浆压力控制在 ≥1.5MPa ，确保溶洞填充密实。桥面铺装采用 3D 激光找平技术，将平整度误差控制在 σ⩽1.2mm ，提高了行车舒适性。

3.3 管理创新成效

项目采用 EPC 管理模式，实现设计与施工的深度融合，通过协同优化减少设计变更 37 项。引入智慧工地管理平台，集成进度、质量、安全等数据，实现项目管理可视化。最终工程质量优良率达到 98.6% ，工期提前 3 个月完成，成本节约 5.2% ，取得了显著的经济效益与社会效益。

结论

公路工程施工技术控制与管理需构建“技术标准化 - 管理数字化 - 控制智能化”的协同体系。通过材料设备精准控制、工艺工法创新应用、质量检测技术升级，结合资源动态配置、进度成本双维管控，可实现工程目标最优化。未来发展应聚焦 BIM+GIS 技术深度融合、智能装备集群应用及绿色施工标准体系完善，推动行业向数字化建造转型。

参考文献

[1] 李卫东. 基于BIM 的公路工程施工成本动态控制研究[J]. 工程管理学报，2021,35(03):87-92.

[2] 张建军 . 智能监控技术在公路施工安全管理中的应用 [J]. 中国公路学报，2020,33(08):1-10.

[3] 中华人民共和国住房和城乡建设部 .GB/T 50640-2010 建筑工程施工组织设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2010.