道路与桥梁施工管理的技术要点分析

2023-12-26 16:44李梦璠白天胜刘攀肖帅
工程建设与设计 2023年22期
关键词:道路桥梁基层

李梦璠,白天胜,刘攀,肖帅

(1.北京市市政四建设工程有限责任公司,北京 100032;2.北京市城远市政工程有限责任公司,北京 100032;3.北京城建道桥建设集团有限公司,北京100020;4.北京市政集团,北京 100000)

1 引言

在现代城市建设与发展中, 道路与桥梁是城市交通的主要支撑,也是连接城市与乡村、内陆与沿海的重要纽带。 随着技术的进步与工程需求的提高, 道路与桥梁的施工建设管理越发复杂,涉及多个学科、多个环节,且技术的进步意味着新的施工方法、新型材料和先进设备的不断涌现,要求施工团队持续更新知识和技能,如何确保在这一过程中技术的前沿性、工程的质量与安全,以及对环境的尊重,成为每一位工程师和项目经理关心的核心问题。

2 道路施工的技术要点

2.1 土方施工管理

土方施工管理是对土方工程各个阶段的监督和控制,以确保达到预定的工程质量和安全标准。 开挖是土方施工的首要阶段, 从施工地点移除土壤, 以形成所需的开挖深度和形状,按照设计图,确保开挖的深度、宽度和坡度都与设计一致。同时,施工队伍需要确保开挖的边坡稳定,防止坍塌。 开挖后则进行填土,将选定的土壤或其他材料填入开挖区域,并达到所需高度和均匀度。 填土过程要确保均匀,避免形成气泡和水分集聚区域。 可应用分层填筑的方法,每层填筑后进行压实,然后再进行下一层填筑。 压实是土方施工的关键环节,确保填筑后的土体具有足够的稳定性和承载能力。 压实技术涉及使用重型机械, 如压路机或振动压实机, 对路基进行重复的碾压,直到达到所需的密度和坚固度。 在压实过程中,需要定期检测土体的密度和含水量,确保其在允许范围内,如果土体的密度或含水量超出规定范围,需要采取相应的措施进行处理,直至合格[1]。

2.2 道路基层施工

道路基层施工是确保道路持久性和稳定性的关键环节。基层作为道路结构的一部分, 负责分散由路面结构传递来的荷载,并提供均匀的底层以供上层材料铺设,选择适当的施工材料对道路基层的质量和性能至关重要。 通常,基层材料包括碎石、破碎石、沥青混合料和水泥土等。 选择时,需要考虑材料的物理和机械性能,如强度、稳定性和耐久性。 此外,材料的环境影响、来源和成本也是选择的重要因素。 材料的检测是确保其质量的关键手段,包括颗粒大小分布、含水量、压缩强度等指标的检测,以确保材料满足设计和规范要求。 基层的厚度直接关系到道路的承载能力和耐久性,因此,确保基层达到设计厚度非常重要。 为此,施工过程中需要定期使用测量工具检查基层厚度,并对照设计要求进行调整。 均匀度是指基层的平整性和均匀厚度。 不均匀的基层可能导致车辆行驶不稳、加速基层疲劳和上层路面的损坏。 为了确保基层的均匀性,施工过程中需要使用专业的设备进行平整, 并检查其均匀度, 如有必要,应进行再次压实或增加材料。

2.3 路面施工

路面施工是道路建设的关键环节,涉及材料、工艺和设施的综合应用,以保障道路的质量、耐用性和安全性。

沥青混合料施工技术要求对材料的温度、 混合和铺设进行精确的控制,沥青与矿料需在预定温度下混合,使材料达到理想的工作性能和成品性能。 然后将混合后的沥青混合料输送到施工现场, 使用摊铺机器将其均匀地铺设于道路基层上,接着由压实机械进行压实,确保其达到所需的密实度和平整度。

混凝土道路施工技术则先将水泥、 骨料和水按照既定的混合比进行混合搅拌制备混凝土, 在拌和站完成混合的混凝土随后被输送到施工地点,然后,将混凝土均匀地铺设在基层上,工人和机械共同确保混凝土表面的平整。 为了预防因为收缩引起的混凝土结构裂缝, 混凝土在铺设后不久需要切设伸缩缝,以减少由于混凝土体积变化引发的内应力变化。 混凝土施工的另一个关键环节是养护, 可以确保混凝土在适宜的湿度、温度环境中逐渐硬化,获得预期的强度和耐久性。

与此同时,道路的排水管理同样至关重要,其中,道路边沟与排水设施的施工管理扮演着核心角色。 边沟需根据设计深度、坡度和截面形状进行挖掘和建造,这些沟渠不仅可以起到引导雨水流向预定地点的作用, 还可以确保道路表面不会出现积水或冰层,避免对驾驶安全造成威胁。 为进一步加强道路的排水能力,应设置特定的排水设施,如雨水井、集水井和排水管,以确保雨水能够迅速流入排水系统或其他指定区域。随着时间的推移,排水设施需要经常检查和维护,保证其始终处于良好的工作状态,避免出现积水或阻塞问题[2]。

3 桥梁施工的技术要点

3.1 基础施工管理

基础施工管理是确保建筑物和其他重要结构稳定性的关键环节,其中,打桩与灌注桩是基础施工中两种主要的技术方法。 打桩是通过机械施加外力将预制桩体直接植入地下的方法,确保桩体深入稳定的土层,为上部结构提供支撑。 灌注桩是使用钻孔机在地面钻出孔洞, 然后在孔内灌注混凝土或其他材料,使其硬化成具有一定强度的桩体。 这种方法的优势是可以根据地下条件进行调整,以满足不同的地质和工程需求。例如,当遇到不均匀的土层或地下障碍时,可以轻松地调整灌注桩的深度和位置[3]。 为了确保桩的质量和性能,需要在施工过程中进行多次的检测和测试。 例如,可以使用超声波或其他仪器检测桩的完整性和均匀性,确保没有空洞或裂缝。 同时,通过取样和实验室测试,可以检查混凝土或其他材料的质量,确保其满足设计和规范的要求。

3.2 防护与防腐技术

在多种自然环境和使用条件下, 工程结构会经常面临来自水、空气、化学物质和其他腐蚀源的威胁。 防护技术主要针对这些外部威胁, 通过应用特殊的材料、 涂层或其他保护措施,为结构提供屏障,延长其使用寿命[4]。 例如,暴露在海水或盐雾环境中的结构可使用耐盐腐蚀的涂料或材料进行防护,防止盐分侵蚀结构。 防腐技术则更加专注于应对化学腐蚀,主要通过物理和化学手段抑制或延缓金属、 混凝土等材料的腐蚀过程。 对于金属结构,可使用阴极保护或牺牲阳极技术,通过引入外部的电流或牺牲材料,使其成为腐蚀的主要目标,保护主要结构。 混凝土结构则通过特殊的添加剂或浸渍液提高其耐腐蚀性,或者使用防水材料阻止水分和化学物质的侵入。

3.3 桥梁伸缩缝与排水设施施工管理

桥梁施工中, 伸缩缝与排水设施是两个至关重要的组成部分,关乎桥梁的使用功能和长期稳定性。 伸缩缝用于吸收和缓解桥面板由于温度变化、 车辆荷载或其他外部因素导致的结构膨胀和收缩。 正确地设计和施工伸缩缝可以保证桥面的平整性和舒适性,减少由于应力集中导致的裂缝或损坏。 在施工过程中,伸缩缝的位置、形状和尺寸都需要精确控制,从而确保其与整体桥梁结构的兼容性和功能性。 排水设施是保证桥梁在雨季或遇到大量水流时,仍能保持干燥和安全的关键,能够有效地将水从桥面引导出去,避免积水和水损,防止水分侵入桥梁的内部结构,导致腐蚀或其他潜在的损害。 在施工管理中,排水沟、渠道和出水口的位置、尺寸和坡度都需要仔细考虑和控制,确保其在各种环境条件下能够顺利运行[5]。 在施工过程中, 伸缩缝与排水设施的施工管理需要严格按照设计要求和施工规范进行, 任何偏差都可能影响桥梁的使用性能和寿命。

4 提升道路与桥梁工程施工技术管理的措施

4.1 质量控制与技术监测

质量控制是确保工程质量的前提, 涉及对设计图的准确性、施工材料的品质以及施工工艺的合理性进行细致的审查,质量控制更是持续的、系统的工程管理方法,其目标是预防缺陷的产生,而不仅仅是发现和修复。 实施严格的技术规范和标准是确保道路与桥梁工程质量的基础, 技术规范和标准提供了明确的施工指导, 可以确保工程各个方面的设计、 材料选择、施工方法等都符合行业最佳实践和法规要求。 通过遵循这些规范和标准,可以降低工程的技术风险,减少设计和施工中的错误和缺陷,从而提高工程的整体质量和可靠性。

技术监测是对施工过程进行实时监控的重要环节。 通过引入先进的监测设备与技术,如无人机巡查、传感器技术等,使工程管理者能够实时了解施工现场的情况, 及时发现并纠正潜在的风险和问题。 例如,无人机巡查技术可为施工现场提供了鸟瞰视角, 通过高清摄像头和多角度飞行模式对施工现场进行全方位、多角度实时拍摄,帮助工程师和管理者迅速捕捉到异常或变动,与传统的地面巡查相比,无人机能够快速到达施工人员无法到达的地方,如高架桥或山区公路,为项目提供及时的信息反馈; 传感器网络技术在施工监测中也有重要作用,可将传感器嵌入道路桥梁工程结构,如桥墩、道路表层等,用于实时监测结构的应力、位移、温度等关键参数,若参数超出预定范围,传感器会立即向中央控制系统发送警报。

4.2 安全技术与风险管理

开发先进的安全技术和工具是确保道路与桥梁工程施工安全的重要一环,包括利用先进的安全设备、传感器和监控系统来实时监测施工现场的安全状况。 例如,使用智能安全帽、安全鞋配备传感器,可以监测员工的生理指标,及时发现异常情况并采取措施。 实施风险分析和应对策略是确保施工安全的关键步骤,通过系统性的风险分析,可以识别潜在危险和风险源,并制定相应的风险应对策略,包括制订安全计划、应急预案和事故应对程序,以确保在事故发生时可以迅速、有序地采取行动,减小事故的严重程度和影响。

提高工程人员的安全意识是保障施工安全的基础, 工程人员需要接受全面的安全培训,包括安全操作规程、应急响应培训以及危险物质处理等方面的知识。 培训不仅应包括理论知识,还应强调实际操作技能和应对紧急情况的能力培养。 通过不断的培训和教育, 工程人员能够提高对潜在风险的识别和应对能力,有助于减少事故的发生。

5 结语

综上所述,随着技术和社会的进步,道路与桥梁的建设已不是单纯的工程任务,更是涉及技术、经济、环境和社会多个维度。 道路与桥梁建设的每一个决策、每一项技术实践,都必须基于深入的研究和对现实挑战的理解,在追求技术卓越的同时,还必须确保其与环境、经济和社会三者的和谐共生。各相关单位与从业者应不断完善技术、严格管理,确保每一个项目的建设都是对技术、 环境与社会责任的坚持与担当,持续推动道路与桥梁施工建设管理的进步,为社会创造更多价值。

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