冻土地区的道桥施工技术要点分析

李天威

摘 要：我国南北跨度大，冻土地区分布广泛，在这些地区进行道桥施工具有一定难度。基于此，本文主要分析冻土地区道桥施工的难点，并从技术角度探究主要的施工路径，以提高冻土地区道桥施工的质量，确保施工安全，提高施工的适应性。

关键词：冻土地区;道桥施工;地质结构

引言：我国的冻土地区主要分布在黑龙江青海，新疆以及西藏的大部分地区，随着西部大开发，东北老工业基地的振兴，冻土地区的施工范围越来越大。针对这些地区的地质结构特点以及施工环境进行整合探讨，从技术角度进行施工质量的提升。可以适应当地的施工环境，提高施工的组织化水平。

一、冻土地区道桥施工难点

一方面，冻土地区地质结构比较特殊，由于冻土地区夏短冬长，上界面覆盖范围比较大，且受到温度的影响，冻土表面土层的承受能力变化比较大，物理特性不稳定，这就给施工人员的判断造成了比较大的干扰。在这些地区进行道桥施工，不仅会破坏原有的土层应力结构，还会影响土层的动态平衡，尤其是热力平衡关系，在这样的条件下进行施工，不仅会威胁路基稳定性，也会影响道桥工程的寿命。

另一方面，在冻土地区进行道桥施工基础操作时，热量的传导会受到冻土层的显著破坏，热量传输之后冻土层的整体结构发生应力改变，逐渐失去原本冻结的状态。热扰动问题会对混凝土灌注的水热稳定带来比较大的负面影响，导致混凝土表面的结构强度降低，承载力下降，严重拖慢施工进度也会造成施工质量不稳定[1]。

二、冻土地区道桥施工主要技术

（一）环境控制技术

在冻土地区进行施工是一项系统性工程，要在长期寒冷的野外做好作业准备，首先，入驻施工团队之后，要确保取暖设施准备的充分性。搭建起良好的宿舍和基础的设施，做好水环境的保护，避免由于环境温度的迅速下降造成施工准备不足，影响后续的施工进度。其次，在冻土环境进行施工，还要对冻土产生的热状态进行充分的分析，在原有功能基础之上做好路桥工程的搭建工作，基于监测的数据结果进行全面的地质分析。再次，分析监测的过程当中，要从冻土施工环境和实际的地质结构出发，合理的控制调查选择的基本点，有效结合施工环境进行全面的分析与探测，避免由于前期探测的不足造成后期的反复施工或者施工方向性错误，影响施工的实际质量以及施工的进度。最后，在施工准备的过程当中，要按照环境控制的相关政策与标准提前进行计划，并按照规划进行后续的操作与控制，节约施工材料，对于环境进行合理保护，避免由于施工的热挠动问题影响冻土层地区的生态稳定。

（二）地质勘查技术

地质勘查是冻土地区道桥施工的主要准备工作。

第一，在进行勘察之前要整合地形因素，气候因素，结构因素进行全面的分析，尤其是要对地质结构进行充分探讨，根据地质的结构特点，整合以往的数据因素，并应用先进的地探设备、物探设备进行充分的结构分析。

第二，从当地的水文站获得相关数据进行充分的现场施工调查，并根据气候条件的变化与当地的主管部门进行必要的沟通，建立长效的危险因素联系机制，避免由于防范的不足造成工程的勘探受到负面的影响。

第三，勘察活动开展过程当中要做好防排水系统，尤其是夏季的防汛工作，春季的防凌汛工作，做好冬季的水源准备，必要时可以储备一定数量的采水设备。根据相应的数据文件以及资料做好物质的运输与储存，确保在勘察期间所有的人员与物质都可以正常的运用与调配。

（三）排水技术要点

①冻土层地区的土壤蠕动性是施工过程当中首先需要克服的问题，进行施工的过程当中要从冻土的结构特点出发，结合当地的气温变化控制好原料加热的温度，例如钢筋温度超过零下十摄氏度，可以在室外进行冷拉。但是如果温度超过零下15℃，则需要在室内进行焊接完成，避免由于温度过低影响焊接的实际质量，同时在焊接完成之后还要应用红外线枪等，对于焊接的温度进行合理的探测，避免焊接的温度不合格影响后续的那张强度。

②要对施工环境进行充分的调配，并掌握实际的勘察结果，根据冻土层不良地质面貌的分布范围，分布层数，分布深度进行施工准备，选择最有效的冻土病害预防方式，并控制好施工的温度，例如在冬季不适宜施工可以进行相关的施工准备，进入到春季连续十日气温超过十摄氏度时，要抓紧时间进行密集型施工。

③采用综合保温方式，对于施工完成的路段进行合理的控制，例如路堤填高措施可以有效防止冻土基层病害。除此之外还可以涂抹一些防冻涂料，避免在低温环境内进行施工，已经完成的路段受到低温的破坏，出现冻裂现象。

④在冻土地区进行施工排水问题也是需要重点考虑的问题之一，在一些低洼路段由于排水比较困难积水比较多，施工的质量会受到显著的影响，只有做好提前的排水施工，例如明渠排水、暗渠排水，以不破坏基底和植被的形式，采取排水控制，才能够提高排水的实际效率。

⑤冻土地区的生态植被比较脆弱，在实际施工的过程当中还要控制好生态环境，避免在基底施工时地表植被受到破坏，一旦出现破坏的问题也要采取及时的回填，确保施工路段的基础植被可以恢复到施工前的状态。

（四）机械搭配计算

在冻土地区进行施工，要严格按照季节温度变化来进行合理的计算，分析机械搭配的系数，避免由于人员和机械搭配的不合理影响施工的实际进度。

一是，在施工人员密集地区要按照数据化的管理方式有机的进行机械的搭配，预算好施工的天数，施工的具体位置，合理的安排机械入场的时间，机械入场的数量，做好季节差别应对[2]。

二是，在施工人员比较稀疏的地区，要根据施工设备的使用时间差别对待工程物资的运输数量，避免施工顺利进行，避免出现施工设备无人养护造成冻坏的现象。

三是，根据不同类型的冻土，选择合适的施工方式，例如在不良冻土地区，例如出现了冻土融化，冰锥厚层，地下冰冻土沼泽等现象的冻土地区，要尽可能规避避免原有的生态平衡受到破坏。也要从成本投入角度选择合适的运输路径，避免后期维修无法进行影响施工成本与施工质量。

（五）差异化施工原则

⒈在不同类型地区进行路桥施工，要根据合适的环境选择合适的施工方案。例如在少冰冻土地区进行施工，要考虑到这种工程结构对于路桥施工的危害，选择合适的公路设计规范。在一定的沉降系数之上考虑到路基受到的影响，尽可能压缩沉降量较大的路段，从而提高工程的应力分析水平，采取填碎石土的施工管理办法，避免沉降造成施工危害。在覆冰保冰路段进行路桥施工要充分考虑到压缩沉降的实际数量，避免由于数量计算的不合理，在后续施工的过程当中出现不均匀性质和变形的情况。可以采用局部清除换填与保温设计的综合管理办法，提高路基施工的稳定性，减少变形量减少蠕动性，避免后续施工说明降低。

⒉可以采用天然土保温的施工方法进行后续的施工，埋设温度控制在五到十厘米左右，并且通过通风管进行联合施工配合。除此之外施工人员还可以采用抛石路基施工办法提高整个路基施工的通透性程度，或者以桥代路提高施工的实际质量。但是这种施工方式会造成施工成本上升的问题，要结合施工的实际设计方案进行综合考虑[3]。

结论：综上所述，冻土地区路桥施工难度较大，难点较多，只有控制好沉降系数，解决施工的寿命问题，避免遭到环境温度的破坏，才能够提高施工的实际水平。从本文分析可知，研究冻土地区路桥施工的技术，有利于我们从发展角度看待目前施工水平的提升，因而我们要加强技术控制，做好施工准备，施工分析，施工勘察等工作，提高施工的现代化水平。

参考文献：

[1]姜海波，李琳，李志强. 季节冻土区渠道水分迁移规律及凍胀特性试验研究[J]. 水利水电技术，2020，51（02）：92-97.

[2]侯军，徐冬，徐永军. 西藏自治区季节冻土区最大冻结深度及动态变化特征研究[J]. 四川地质学报，2019，39（04）：612-621.

[3]赵春生，毛宇飞，刘昌永. 土体冻胀对地铁车站地下连续墙结构受力性能的影响[J]. 低温建筑技术，2019，41（11）：81-84.