节能新材料、新工艺在道路桥梁工程施工中的应用

云南展旭工程咨询有限公司，云南 昆明 650217

1 在道路桥梁建设中应用新材料与新工艺的意义

1.1 提升工程质量和企业效益

为了缓解环境问题、优化传统施工技术，新材料、新技术应运而生。将这些科研成果应用在道路桥梁工程中，促使其质量得到全面的提升[1]。通常新材料与新技术的研发考虑最多的是如何有效控制成本，优化施工全过程，而研发新材料与新技术的最终目的在于改善环境，提高有限资源的利用率，促进工程质量与效率的提升，这对降低建设项目后续维护成本非常有利，也有利于减少施工过程的成本，使企业最终实现经济效益和品牌美誉度的“双赢”。

1.2 保护生态环境

在大力倡导绿色环保的背景下，社会经济发展进入一个全新的阶段，绿色可持续发展理念成为新时期指导各产业实现战略目标的方针。建筑企业要与时俱进地将这一理念和道路桥梁建设相融合，进而推动交通行业的发展。基于此，研发路桥工程新材料与技术时需要高度重视清洁材料和技术的应用，尽可能地减少道路行车扬尘问题及对周边环境的影响。而新材料自身所含有的有害物质非常少，如新式混合沥青材料，能减少道路行车扬尘的问题，将此材料应用于道路建中对延长道路的使用周期有明显的效果。

1.3 提升通行体验和安全性

随着时代的进步和发展，人们对日常生活、工作的追求发生了很大的变化，尤其是对行车舒适度、道路安全的要求日益提高，因此要求道路桥梁必须具备完好的稳定性，确保人们的出行安全。新材料与新工艺的最大优点在于促使路面与车轮的接触形成最佳的平稳性，使两者保持合适的接触效果，从而保障人们行车的安全性和稳定性，为出行保驾护航。另外，还进一步提升了路桥的稳定性与行车的舒适度。

2 道路桥梁建设中新材料与新工艺的应用

桥梁施工是一项极为复杂的工程，其施工过程难度大，传统的施工方法无法达到令人满意的效果，造成人力、时间、物力的浪费。如果施工过程采用不恰当的技术与方法，不仅会缩短桥梁投入使用周期，还会给整个工程的安全埋下隐患。传统施工方法对施工有很大的局限性，要想摆脱这种限制只有引入新材料、新工艺、绿色施工理念，这样才能够达到事半功倍的效果，也才能将项目施工的实用性、经济性突显出来[2]。目前有一种全新的托架现浇梁施工工艺，在桥梁施工整体质量的提升上具有良好的促进作用，还能提升桥梁施工的社会价值，如图1所示。

图1 支架施工方案示意图

2.1 节能生态道路施工材料

在我国道路桥梁建设中，长期使用的材料主要以沥青混合材料为主，沥青材料所具有的经济性、可靠性是多年来被公认的，正是因为这些特性使沥青材料得到了普遍使用。然而，沥青路面的使用期限很短，大约只有15年的有效使用期限，这意味着每年会产生许多需要维修和翻新的道路路面和桥梁路面，无疑会产生大量的成本，不利于城市的高速发展。而且将沥青材料应用于工程施工中，过高的温度刺激会使其释放出有害物质，但是建设施工、改造施工又都离不开沥青材料，沥青在加热的过程中会消耗大量的热能，这不仅给现场的施工人员的安全造成极大隐患，还侵害了周边的生态环境，不符合绿色施工的要求。如果是改造翻新道路，通常采用直接铲掉其旧路面的方式，由于其己经失去了再次利用的价值，只能作为废弃料处理，这对资源也是一种浪费，与现代生态发展理念相差甚远，不符合可持续发展的要求。

传统路面铺设所采用的材料存在的缺陷促使相关研究人员积极努力开发新施工材料，例如通过将废弃物旧轮胎与沥青材料混合产生新的路面材料—橡胶沥青材料，将其投入道路桥梁路面的施工，在加工过程中对硫元素进行有效处理。相关人员在创新开发这种材料时先加工废旧轮胎至粉状后，混合橡胶粉和基质沥青，制作新型路面沥青材料。改良后沥青材料的抓着性、黏附性大幅度增加，其柔韧性也得到了提高。采用新型橡胶沥青铺设道路桥梁路面，促使汽车的抓地力得到提升，驾驶的安全性也随之提高，而且行车过程的噪声也会减少。该材料具备了施工效率高、环保性良好等特点优势。除此以外，相关人员依据施工现场的具体状况，结合工程的实际状况进行综合性分析，有利于选择合适的材料并将其运用到施工中，提高路桥建设的实用性。

2.2 纳米材料技术

路桥建设离不开混凝土材料，而混凝土自身却具备腐蚀性，当工程建设完成投入使用后，其常年处于复杂的环境中，混凝土的腐蚀性会逐渐侵袭工程体内部的钢筋材料，使整个工程安全受到严重威胁，若加固和维修处理不及时，会造成巨大的安全隐患，还会增加维护费用。在施工材料中加入纳米材料，借助纳米材料的抗腐蚀性能，对工程体粉刷纳米涂料，能够有效延缓环境对路桥的腐蚀[3]。纳米材料具备的特殊性能，如刚度、高熔点、力学性能等，能显著提升混合物的抗磨性。纳米材料的实践应用不仅有助于资源的节约，提高道路桥梁建设项目的价值，还符合可持续发展的需求。

2.3 改良混凝土工艺

混凝土作为工程建设的主要材料，对其进行改良研究是非常有必要的，改良混凝土材料的主要技术指标的合格率是其在28d强度能够保持在100%，对混凝土的控制要求主要是配合比试配与调整、原材料进购检验与贮存、搅拌机具设备、作业条件等。它是通过转变传统混凝土的配比，再融合施工地区环境因素而优化的施工材料。改良混凝土的抗冻性能、防渗性能非常好，能有效解决道路桥梁路面的开裂、老化问题。将改良混凝土运用于工程建设中，必须实施科学的配置，融合工程结构，在原有工艺上创新，该施工工艺能强化混凝土对环境的适应性，保证施工符合建设需求。改良后的高性能混凝土材料具有较高的强度和刚度，完全满足桥梁墩台、梁体建设的要求，能提升桥梁的可靠性、结构的稳定性，还有助于提升整体桥梁质量，其最大的优势是便于成本控制，降低工程造价。

2.4 加固桥梁结构技术

（1）桥梁结构体系改变法。在施工准备阶段，必须对桥梁的受力状况展开全面综合分析。首先借助计算机技术与实际测量绘制出受力模型图，通过转变桥梁的结构与原有受力状况，优化桥梁结构，确定合适的桥梁受力体系，然后通过对桥梁受力体系的优化，提升桥梁结构的稳定性，达到提高桥梁承载能力的目的。

（2）FRP加固法。FRP加固方法实际上就是用一种新兴工程材料—碳纤维布，对桥梁各衔接部位进行加固，碳纤维布材料的抗拉力、抗疲劳能力都非常强，施工方式简单、效率高，而且抗腐蚀的能力极强。基于碳纤维布的这些特性，将其应用于桥梁结构的加固，并作为预应力筋的加固材料，能够减少桥梁加固维护成本，由此可知，这一技术对控制成本有很好的效果。

（3）混凝土喷注加固法。运用“混凝土喷注法+锚固钢筋网”进行维修加固时，可以提升桥梁的稳定性。对桥梁周边山体运用该叠加方法与钢筋材料同步进行加固，可增大桥梁的受力，避免土地沉降影响桥梁稳定。

（4）混凝土修复料的加固。该修复技术比较简单且方便，称为超薄修补，最薄可保证3mm而不脱落，与旧混凝土的结合强度高，可在潮湿基层工程中施工，只需要刮抹在病害部位即可。该技术主要针对桥梁路面的露石、起砂、裂缝、露筋等病害进行修补，具有干固快速、抗裂性能高等特点。

3 结束语

建设绿色友好型社会可为后代创造良好的生态环境，成为建筑行业后续发展必须重视的问题。通过采用绿色施工模式，运用新型施工技术工艺，可为绿色、环境友好型社会的建设提供助力。同时，新工艺的运用也能够促进建筑工程整体效益的提升，并降低成本支出，最终实现建筑企业社会、经济效益两者的“双赢”。