道路桥梁施工技术现状与发展情况探究

张锡鹏

（湖南省湘平路桥建设有限公司，湖南长沙 410000）

0 引言

道路桥梁施工技术不断发展，施工单位通过运用更多新型技术与施工材料来强化自身竞争力，打造高质量的道路桥梁，延长道路路桥梁使用寿命，减少道路桥梁病害发生率，降低维修养护成本。现对道路桥梁施工技术应用现状进行总结，并探讨施工技术的发展情况。

1 道路桥梁施工技术现状

1.1 新技术的应用情况

1.1.1 高性能混凝土施工技术

高性能混凝土已经成为当前道路桥梁工程中应用的主要施工材料，其包括耐久性极强的混凝土、强度极高的混凝土与不需要进行振捣的混凝土。通过运用高性能混凝土可以强化道路桥梁的耐久性，满足建设对象的性能要求，浇筑成型效果极佳，密实度良好。若道路桥梁施工现场较为狭窄，无法实施机械振捣，可采用这种高性能混凝土，降低作业人员的劳动强度，降低人力成本。普通混凝土受到温度影响，其性能可能会随之变差，而高性能混凝土在夏季仍旧能够呈现出良好的性能。普通混凝土进入硬化期之后，会因干燥收缩以及水化热等问题，出现初始裂缝，破坏道路桥梁的结构，相比之下，用高性能混凝土建造的结构具有更好的抗渗性能[1]。

实际使用高性能混凝土时，需要结合具体的道路桥梁施工条件，做好原材料质量把控工作，粗骨料多为岩压强度偏高的洁净碎石，级配与粒型都应当达到标准，所用的水泥也应当有稳定的质量，细骨料主要为中砂、矿渣、粉煤灰、硅灰等组成的掺和料，其活性极强、材料尺寸小、整体孔隙率较低、混凝土的密实度强；还可利用高效型减水剂来强化混凝土的和易性，以降低混凝土的坍落度，为了强化混凝土的保水性与黏聚性，可在粗骨料中加入碎卵石。

高性能混凝土对配合比的控制与原材料的选择有着极为严苛的要求，施工中使用的养生方法、工艺技术、掺和料与外加剂都会给混凝土的性能造成影响，这也给其在现代道路桥梁工程中的推广应用带来阻碍。另外这种混凝土的脆性会随材料强度增加而提升，同时水泥混凝土的抗震性能将因此而降低，因此在实际使用过程中，必须要充分强化混凝土的强度。考虑到路桥工程的施工要求日益严苛，还需继续强化混凝土这类材料的耐久性与物理力学性能。

1.1.2 加固技术

为了使建设的道路桥梁满足质量标准，形成更加稳定可靠的结构体系，需要对其实施加固，加固技术也在不断得到创新。FER 加固技术经常被运用到桥梁加固工作中，主要通过具有高强度、良好抗腐蚀性的碳纤维来实现加固结构的目标，在路桥结构的抗剪薄弱区域以及受拉区粘贴碳纤维材料。结合路桥结构情况，也可选择调整桥梁结构法，对路桥原本的结构体系进行调整，改变其原本的受力状况，强化桥梁承载力[2]。相比其他加固方法，粘贴钢板的方法更加简单，能够对钢筋进行有效保护，同时还能够使加固部位更加清洁与平整。

1.2 新材料的应用情况

1.2.1 SMA 的应用

我国道路桥梁系统中的水泥混凝土桥面实际铺装所用的材料相对偏粗，摊铺过程中会产生离析的情况，整体平整度较差，难以满足压实标准，同时受到层间黏结牢固性不足以及排水系统缺陷等多重问题的影响，桥面铺装极易被破坏，会给整个道路桥梁系统的使用造成不良影响。针对路桥系统的这一铺装情况，采用双层SMA 铺装方法与材料时，必须要正确设计铺装结构，以此改善铺装效果。

SMA 是一种新型沥青混合料，将沥青玛蹄脂填充到粗集料的骨架间隙中，其中的沥青玛蹄脂由细集料、纤维稳定剂、矿粉以及沥青材料组成，材料本身的矿粉使用量较大，沥青含量偏高，具有骨架嵌挤型结构，利用这种混合料形成的沥青膜厚度较大，其优势还体现在抗疲劳特性、抗水损坏性能、抗裂性、耐久性、密水性以及热稳性等方面，可用这种材料来取代路桥施工中的沥青混凝土材料。SMA 表面层具有极强的高温抗车辙能力，表面构造孔隙较大，且较为粗糙，因此抗滑能力较为突出，由于需要使用大量的沥青玛蹄脂，因此耐疲劳性能与低温抗裂性能都比较优秀；相比其他路面施工材料，空隙率更低，透水性较差，因此具有更强的耐久性，有助于延长路面桥面的使用时间，表面层厚度缩小后，有助于减少路桥施工成本。

1.2.2 纳米材料的应用

混凝土是当前路桥结构中使用率相对比较高的施工材料，但是混凝土受到使用环境的影响，可能会出现腐蚀的问题，同时其内部钢筋在受到腐蚀问题的影响后，耐久性将变差。当道路桥梁产生严重的腐蚀问题后，必须进行加固与修复，修复成本较高。针对传统施工材料存在的问题，可利用高强度的纳米材料，来进行施工，可选择碳纳米管，其力学性能极佳，可将其作为各种复合型材料的增强体进行使用，将其运用到金属材料中，可改善钢等金属材料的热稳定性、磨损性能、耐摩擦性、硬度与强度，且材料本身具有一定的柔韧性，可对其进行拉伸；另外这一材料还具有高熔点的特点，因此耐火性远超普通的钢结构材料，将其运用到路桥中，可以使路桥形成更好的工程性能，延缓路桥结构腐蚀速度。

1.2.3 聚苯乙烯泡沫材料的应用

聚苯乙烯泡沫采用闭孔蜂窝结构，吸水性偏差，导热系数比较低，抗压性极强，抗老化表现突出，可将其引入道路桥梁中用于填充轻质路基，从而降低施工成本、简化施工过程、降低操作难度[3]。将聚苯乙烯泡沫板运用到现浇空心板梁施工中，替代传统的芯模，板材的反面与正面均不存在缝隙，所以能够在使用过程中表现出更好的防渗透与防潮性能，材料本身的发泡结构极为紧密，没有缝隙，与普通的芯模相比，抗压强度更好，即使长时间处于水中，结构仍旧不会产生过多的变化，能够满足施工振捣的需求。施工过程中，首先需要进行测量放线；其次安装支架，铺设底模，对平台底层钢筋进行绑扎，安装泡沫板芯模，对面层钢筋、预埋件、定位筋进行安装；最后浇筑混凝土并实施养护。安装聚苯乙烯泡沫芯模时，应先根据图纸进行划线，而后安装芯模，同时实施抗浮处理，最后对安装成果进行验收。

2 道路桥梁施工技术发展情况

2.1 智能化发展

施工单位在开展道路桥梁施工活动时，需要根据工程对于适用性、安全性与耐久性方面的需求，升级施工技术手段，将智能化技术应用到路桥施工过程中，比如可将具有智能化技术特点的预警系统、通信系统以及检测系统安装到施工现场中，实现对施工现场的有效监管。路桥工程中，预应力张拉质量差以及管道压浆不饱满等问题会给桥梁安全带来不良影响，导致路桥结构受损，甚至引发桥梁垮塌现象。

针对这两方面的问题，可应用智能化技术来实现对施工数据的自动化处理，提高张拉应力控制精准度，避免张拉应力出现过大过小的情况，同时还可以实时获取钢绞线伸长量信息，自动精准地计算伸长量，及时对伸长量进行核对，实现同步控制张拉力的技术应用需求，依靠预设程序控制持荷时间与加载速度，消除人为不利影响，在卸载锚固时，卸载速度相对缓慢，不会给夹片造成冲击性损伤，回缩量也能够得到有效缩减，使用过程中产生的预应力损失也比较少，操作人员可在安全区域进行操作，避免出现安全隐患，同时也能够满足当前路桥工程对于质量管理的需求，实现对施工质量的远程监控，有益于提高路桥质量水平。

2.2 环保节能化发展

道路桥梁等规模较大的工程体系在建设过程中会给周边环境带来严重的噪声、扬尘污染问题，危害居民身体健康，破坏自然环境。道路桥梁施工单位必须要与时俱进地更新施工理念，采用绿色节能施工技术，在通过工程创造经济效益的同时，也不能忽视环保效益与社会效益[4]。施工单位需要主动引入新型节能材料，优先选择节能优势突出的有机材料与复合型材料，如改性沥青油毡与三元乙丙橡胶材料；同时利用竹胶板与塑料板来代替木质材料。通过低合金钢材来制造钢筋，针对钢筋连接施工需求，选择对头焊接、螺纹咬合焊接以及压套筒技术等新型施工技术，强化连接效果的同时，还有利于节省钢筋用量。

路桥施工中经常需要使用大型照明装置，会给周边的行人与居民造成光污染，可以尽量减少夜间施工，也可以在施工现场中使用挡光板，同时调整施工光源的光照角度，使光照方向被有效集中到施工场地中；面对噪声污染，施工单位可从施工机械设备入手，选择与使用噪声强度偏低的设备，同样也可使用遮挡板来减轻噪声带来的影响；施工期间，需要对废水进行有效处理，避免给路桥附近的水环境造成不利影响，处理施工污水之后可对其进行循环利用，实现节约用水的目标；若施工期间过度浪费钢筋与混凝土材料，可能会导致施工成本大幅增加，因此要通过管理措施来节约材料；面对施工现场的扬尘污染，可搭设挡风抑尘墙，这种防护墙的架设方法并不复杂，可根据使用需求灵活移动位置，有利于抑制扬尘污染，另外还可在施工现场喷洒水，提高空气湿润度，或者使用对环境不会造成二次污染的抑尘剂。

2.3 数字化发展

当前很多路桥施工单位都步入数字化发展道路，通过更新施工技术，融入信息化技术、数字化技术来升级施工技术体系，获取更多先进的施工手段。除了BIM 技术之外，还可对城市信息模型、北斗定位、遥感监测、物联网、大数据以及云计算等技术进行应用，打造智慧型工地，针对施工中的人员、材料设备以及项目建设内容实施实时化、数字化以及标准化管控，在施工过程中，不断获取更多的工程数据，挖掘工程数据的潜在价值，实现对施工技术的有效优化。

2.4 施工方法不断创新

路桥施工技术不断朝着成熟化的方向发展，施工队伍综合自身作业经验，对现有的施工技术不断进行调整，以此来提高工程质量，改善施工效果。更多新型的防水材料被应用到施工过程中，如高分子型片材、高分子型防水卷材与高分子型防水涂料，这类材料不仅防水效果优于普通材料，且施工成本也更低。

BIM 技术主要在建筑工程有良好的应用效果，可将这一技术应用到路桥工程中，可将GIS 技术与BIM相结合，更好地完成施工前期的勘察工作，现代路桥工程具有跨度大的特点，实际里程长度长，若前期勘察测量工作没有提供精准信息，后续施工工作也无法正常进行，因此可利用这两种技术来辅助交通规划、能源设计、路桥选址以及评估气候条件等工作。路桥工程中的隧道与桥梁工程建设期间需要使用复杂的工艺技术，因此往往需要在技术交底环节耗费大量时间，在这种情况下可以利用BIM 技术的施工模拟功能，通过动画的方式模拟施工条件，进行相应的施工操作演示，从而确定合理的施工工序，解决路桥施工中的重难点问题。BIM 技术还能够支持施工管理工作，提供分析施工成本、跟踪物料、监控施工监督以及查询施工信息等功能[5]。

2.5 施工队伍建设水平不断提升

当前的道路桥梁不断向大跨、高墩方向发展，工程对于质量水平与安全水平的要求日趋严苛。施工单位也在不断地提升整体技术水平，加大了对企业施工人员的培训力度，使其能够以更高的技术能力去应对新型道路桥梁工程中的各种挑战。不仅要了解路桥施工领域的新技术、新材料，还要掌握使用方法，真正地实现对技术成果的有效转化，将其真正地运用到施工过程中，实现施工技术体系的有效升级。施工单位需要给施工人员提供多种培训方式，在理论讲解环节，为施工人员介绍先进技术与施工工具。施工人员在道路桥梁施工实践活动中，可将技能、知识与实际操作进行结合，真正地实现学以致用；技术人员可前往施工现场，进行现场讲解，操作点评。一阶段的施工培训结束后，需要对施工人员展开技术考核，施工企业可选择多样化的考评方式，如技能比武、知识竞赛等活动，激发施工人员对于自我提升的积极性，从而打造规范化、标准化的施工队伍。

除了上述发展之外，道路桥梁施工企业也加大了对施工质量与施工安全的关注度，通过建立制度，来约束与规范施工行为，确保施工队伍在每个施工阶段都能够高质量地实现施工目标，在施工管理的环节中也融入更多新技术手段，从而实现对整个路桥施工过程的有效控制。

3 结语

道路桥梁是现代城市交通系统的关键组成部分，路桥施工单位必须要认识到道路桥梁的重大意义，从而认真严谨地应对工程建设任务。高性能混凝土与新型加固技术解决了当前路桥施工的一部分质量缺陷，纳米材料、SMA 以及聚苯乙烯泡沫材料弥补了传统施工材料的不足。施工企业顺应路桥施工的智能化、数字化、绿色化等发展趋势，强化自身技术创新能力，提高施工水平，高效完成施工任务，为自身创造更高的经济收益的同时，也为城市建设打造更多高水准的道路桥梁。