高原地区公路桥涵施工技术

高海欣

摘 要：西藏地区地势较高，地形复杂，环境恶劣，极度缺氧，人员、机械功效低，给公路工程的建设提出了很大挑战。桥涵工程是解决泥石流、峡谷等问题的重用手段，在高原段建设桥涵时，应对其施工技术进行严格控制。本文将结合工程实例对高原段公路桥涵施工技术展开讨论。

关键词：高原；公路桥涵；施工技术

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）10-75-2

0 引言

西藏地处高原地区，地形复杂，属高原温带半干旱季风气候，干燥寒冷，冻土地区和泥石流沉淀区较多，因此在修筑公路工程时需要修建大量桥涵工程。为确保工程项目的顺利进行，需要对路基、桥梁、涵洞等施工环节进行严格的质量控制。本文将以国道318线林芝至拉萨公路改造工程为例，对高原地区公路桥涵施工技术进行分析。

1 工程案例概况

1.1 工程概况

国道318线林芝至拉萨公路工程所在线路地区整体呈东高西低的趋势，最高点位于达孜西南侧的山体，海拔约4700m；最低点位于拉萨河谷内，海拔约3640m，相对高差约为1100m。本工程主线桥梁总计14座，合计1.044km，占线路总长的3.43%；改线桥梁2座，长92m。桥梁基础采用钻孔桩，桩基直径分别为1.2m、1.3m、1.5m，改线桥桩基直径为1.0m。桥墩以实体墩为主；桥台形式采用空心桥台；预制架设T梁478孔；桥梁下部结构优先选用钻孔灌注桩基础（Φ1.2 m、Φ1.3m、Φ1.5m钻孔桩为主）。水中基础采用草袋围堰、土围堰等水中基础施工；桥台主要采用肋板台、承台分离式桥台、U台扩大基础；整孔箱梁和组合箱梁桥墩主要采用柱式墩、双圆柱式墩；简支“T”梁桥敦主要采用双柱墩、肋板台。全线正线桥梁上部结构主要以20m、30m整孔预应力T梁作为常用跨度主导梁型。

1.2 施工方案

1.2.1 下部结构施工方案

第一，基础工程。基础为钻孔桩基础和挖孔灌注桩基础，桩基础根据不同地质情况采用冲击钻机、旋挖钻机或人工挖孔施工，成孔后采用钻孔灌注桩测定仪对沉碴厚度、孔壁垂直度、孔径检查合格后，进入下道工序。钻进中严格控制泥浆比重，成孔后采用换浆法清孔。钢筋笼长小于15m时整节制作，超过15m时分节制作，吊车起吊安装就位。基础施工按每一施工区段各工班展开平行流水施工，在此基础上优先安排水中墩、桥台基础施工，为后续工作创造条件。涵洞基础开挖过程中遇到冻土时常用的改造方法有换填法和物理化学法，前者用粗砂、砾石等非冻胀性土体材料替换天然地基的冻胀性土；后者利用交换阳离子及盐分对冻胀性影响规律，向天然地基中添加可溶性无机盐，以达到土体颗粒聚集或分散的目的，使地基力学特性满足工程荷载要求。

第二，承台。承台地质情况较好的地段采用人工配合挖掘机开挖，对不能用挖掘机开挖的岩层辅以人工风镐松动或风动凿岩机钻眼松动爆破。无水、少水的承台基础采用放坡开挖，对于基坑坑壁土质不易稳定，有少量地下水，放坡开挖工程量过大，受邻近建筑物限制情况时采取有支护进行开挖，确保安全，基坑有水时采用水泵抽水。

承台采用大块组合钢模板，钢管、方木支撑加固体系，混凝土泵送或采用溜槽入模。为减小混凝土内外温差，控制混凝土表面裂纹，按大体积混凝土的要求分层灌注，每层厚度不大于30cm，控制混凝土浇筑速度，厚度大于2m的承台内敷设冷却水管，外用土工布包裹养护。

第三，墩台身。墩、台身施工采用大块定型钢模板。实体墩墩身和桥台在10m以下时，采用大块钢模板一次整体浇筑成型，大于10m时分节浇筑，分节高度以6米左右为宜。混凝土浇筑后按规范要求进行养护，防止出现失水收缩裂纹；钢筋集中下料、现场绑扎、焊接；高性能耐久性混凝土在混凝土拌合站集中拌制，运送至施工点，泵送入模，高频式振捣灌注。

1.2.2 桥梁上部结构施工方案

本标段预制架设简支T梁共478片。设置3座制梁场。其中：K4597+570梁场136孔“T”梁采用运架一体机运架；K4603+660梁场140孔“T”梁采用运梁车运输至工地，架桥机架设。K4610+800梁场202孔“T”梁采用运梁车运输至工地，架桥机架设。

2 高原段桥梁工程关键环节施工技术分析

承台是在基桩顶部设置的联结各桩顶的钢筋混凝土平台，其主要作用是承受和分布由墩身传递的荷载，因此其施工质量对整个工程的性能具有举足轻重的作用。本文将以承台施工为例，对陆地和水地施工技术进行深入分析：

2.1 陆地承台施工分析

2.1.1 施工工艺

本工程陆地承台施工采取如图1所示的工艺流程。

2.1.2 施工关键技术

第一，承台基坑开挖技术。开挖前，对基坑横纵中心线及地面标高进行准确测定，根据挖掘深度和边坡确定开挖范围；做好基坑四周的防水、排水工作。承台基坑主要利用机械开挖，人工配合；若在开挖过程中有出水，应根据出水量选用合适功率的水泵进行抽水。若承台靠近公路，需要在基坑周围进行钢板加固，确保公路线路运营的安全。承台基地处理时，需要用风镐凿出桩头，使基桩顶部露出新鲜混凝土面，确保基桩埋入承台长度及桩顶主筋锚入承台长度满足设计要求。检测桩基施工质量，合格后按照设计标高对基地进行清理，然后在承台底部铺设混凝土层，并立模绑扎钢筋。

第二，承台砼浇筑。首先，绑扎钢筋支设模板。将承台的钻孔钢筋与主筋连接，底面主筋底交错位置垫支混凝土垫块，垫块之间间隔50cm；侧面主筋外侧交错位置安装混凝土垫块，相邻垫块之间距离为80cm；确保钢筋层厚度达到要求。承台侧模可采用大块定型钢模，钢模按设计要求安装完毕，并涂刷脱模剂。其次，砼浇筑技术。利用运输车将拌合站的混凝土运送到浇筑现场，溜槽或泵送入模，利用插入式振动棒振捣，分层连续浇筑；振捣时不可碰触模版和钢筋，以免对其造成损害；砼灌注时要派专人检查模板、支架、钢筋、预埋件以及预留孔洞的情况，一旦发现问题必须及时处理，消除隐患；砼初凝前，要对砼面进行处理，如提浆、压实、摸光，初凝后重复操作进行二次压光，以提高砼抗拉强度，减少收缩量。为有效降低大体积承台砼水化热，采取選用低水化热水泥、混凝土双掺技术、降低混凝土入模温度、砼内埋设水管通水冷却等措施。最后，接缝处理。承台与墩身之间存在施工缝，需要对其进行处理；若无特殊规定，可沿墩台四周埋设钢筋，提高整体性，钢筋直径一般为16mm以上，而埋入和露出长度则至少为钢筋直径的30倍，间距则应控制在直径的20倍以内。

第三，基坑回填。承台基础施工完毕后，及时回填封闭基坑，基础回填的填料按设计要求选取，设计未规定时回填粗颗粒土，并夯填密实。

2.2 水中承台施工

2.2.1 工艺流程

水中承台施工时，可按照如下工艺流程进行：现场勘察→材料准备→测量放样→施工便道→编织袋投放、堆码→抽水→挖掘机清淤→筑土振捣→围堰加固。

2.2.2 施工技术

水中承台施工时，关键技术有以下几点：①施工前要进行科学的勘察，收集施工现场的地质、水文等资料，为后期的施工提供依据；根据施工图纸和工作面进行测量放样，确定围堰的准确位置；根据现查勘察结果，在接口修筑临时施工便道。②准备编织袋，待装量达到容量1/2～2/3时，投放到清除过后的堰底河床上。袋口应用麻绳或绑扎丝绑扎，并进行平整。投放编织袋时不宜采用抛投，应采用顺坡滑落的方式，并要求上下层互相错缝，且尽可能堆码整齐。在水中投放编织袋，可用人机配合，机械送到位，人工下袋。编织袋应顺坡送入水中，以免离析，造成渗漏；编织袋堰堤的高度、坡度、宽度按施工设计而定，但一般堰顶宽度要保持在2米的宽度；编织袋围堰按要求筑成后，将塘内积水抽到塘外流水渠，根据水量投入多台抽水泵，并分班轮流抽水，抽水应24小时不间断。塘内局部低洼积水采用挖掘机开沟引流到集水坑抽出。③水塘内积水排干净后，采用挖掘机清除淤泥，清淤过程中保证编制袋围堰稳定，清淤应清理到硬底。清淤后塘底应无水及淤泥，填筑前应验收合格。④紧贴编织袋围堰内侧及时填筑抗渗性能较好的土（粘土）。填筑土方时，避免堰堤坍塌是围堰成败的关键，为此筑土时，应同步进行振捣振实，加强堰堤的强度和稳定性。⑤为保证围堰结构的稳定性、安全性，应及时对围堰进行加固处理。

2.2.3 注意事项

为确保水中承台施工的顺利进行，应对以下环节进行关注：①围堰要结构坚实，不透水。清淤后塘底应无水及淤泥，填筑前应验收合格。②填筑堰堤的材料采用抗滲性能较好的土，以利阻水、减少漏水、渗水。③当水深无法正常清淤除杂时，编织袋的投放速度速度不宜过快，在投放编织袋时应同步压实，一是保证围堰稳定性，二是应尽可能利用编织袋把淤泥挤跑。如果编织袋直接落在淤泥上，围堰内排水后容易使堰堤发生位移，致使堰堤整体性垮掉，将可能带来严重的人员伤亡和经济财产损失。④为应对紧急情况，应备足编织袋、斗车和木桩等应急物资设备；相关管理人员保证24小时内能够联系上并随时到场；组织好应急救助队伍等准备工作。⑤高原地区海拔较高，工作环境恶劣，机械和人员劳动强度有限，为确保工程安全、顺利地进行，应加强机械设备和人员组织力度，适当增加人员配置，确保施工人员的安全；做好机械设备的使用、养护、存放等管理工作，合理安排机械设备和施工人员，确保工程进度、质量和安全得到有效控制。⑥公路工程设计和施工过程中要做好各项安全防护工作，确保工程能够顺利进行；同时还要加强环境保护力度，在施工过程中尽量减少对当地生态环境的破坏，妥善处理工程垃圾，做好绿化植被的恢复工作。

参 考 文 献

[1] 孙永福.青藏铁路多年冻土工程的研究与实践[J].冰川冻土，2005（02）：153-162.

[2] 曹俊武.高原公路多年冻土区桥涵设计与施工[J].江西建材，2014（16）：138.