公路桥涵工程的施工流程与技术要点研究

摘要 为提高公路桥涵工程质量，文章结合实际案例工程，针对基底施工、墩台施工、钢筋绑扎施工、模板处理、混凝土施工及桥涵台背回填等阶段的施工技术进行介绍与研究。研究结果表明，应严格控制现浇模板误差，具体如下：在误差检测环节，采用尺测与水准仪，将轴线位置误差控制在5 mm以内；底模上表面标高误差控制在±5 mm；模板内部尺寸误差控制在±10 mm；相邻模板表面高度差控制在2 mm以内；模板表面平整度误差控制在2 mm以内。

关键词 公路；桥涵；施工流程；技术要点

中图分类号 U416 文献标识码 A 文章编号 2096-8949（2024）16-0049-03

0 引言

桥涵是公路交通的重要组成部分，是连接不同路段和不同方向的交通枢纽，对于交通脉络的顺利延展具有重要意义。在公路工程施工中，桥涵工程主要包括基坑开挖、排水措施、钢筋制作、模板安装等内容，同时应根据桥梁设计方案，制定栏杆安装、桥面铺装设置等技术要点，才能有效保护生态环境，减少对自然环境的破坏，提高公路的通行能力和服务水平，为人们出行提供便捷服务。

1 工程概况

研究以某新建公路工程为例，该项目全长16.692 km，起点为平武县响岩镇清水桥，终点为九绵高速桂溪服务区。途经5个行政村，设计时速为40 km/h，路基宽度为8.5 m，桥梁宽度为9.2 m。其中路基工程全长3.44 km，涵洞工程共计8道，总长157.7 m；桥梁共计22座，主线桥总长3 474 m，匝道桥613.53 m；隧道工程中主隧道共计4座，总长9 777 m，全线主线桥隧比例为79.4%。鉴于案例工程施工计划方案，针对公路桥涵段的施工流程及技术进行研究，以提高工程质量。

2 公路桥涵工程的施工流程与设计

2.1 公路桥涵施工流程方案

鉴于公路桥涵工程特征，提出针对性的桥涵工程施工方案流程，包括施工准备、放线测量、桥涵施工以及台背回填等工序，具体如图1所示。

2.2 公路桥涵施工设计规范

公路桥涵施工中应遵照方案，明确各环节的施工参数，以我国《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60—2015）为准，计算荷载作用数值。例如永久作用的代表值为标准值，应根据实际工程进行统计计算确认。结构重力数值包括桥涵结构自重、桥面铺装以及其他附属设施的重量，计算公式如下：

Gk=γV （1）

式（1）中，γ——施工材料重度（kN/m3）；V——材料体积（m3）。公路桥涵工程中常用的材料重度情况如表1所示。

桥涵施工设计还应考虑静土压力情况，即桥涵整体对周围土体形成的结构应力情况，具体公式如下：

式中，ej——处的静土压力值（kPa）；ξ——静土压力系数；γ——桥涵周围土体重度（kN/m3）；φ——施工填土顶面至h处的高度（m）；H——施工填土高度（m）。这样可以计算出净土状态下的桥涵压力标准值，同时可以分别推导出实填土重力的竖向与水平压力强度：

上式中，qv——实填土重力的竖向强度（kPa）；qH——实填土重力的水平压力强度（kPa）；h——截面至路面顶的高度（m）；γ——桥涵周围土体重度（kN/m3）；λ——侧压系数（）；φ——施工填土顶面至h处的高度（m）。

公路桥涵设计还应考虑汽车经过时的荷载情况，制定相应的荷载等级与标准，具体是将汽车荷载分为公路Ⅰ级与公路Ⅱ级两种，汽车荷载还细分为车道荷载与车辆荷载，连同涵洞、桥台、基底、挡土墙等设施的压力数值，可以计算出桥涵正常使用时对周围土体造成的应力情况。公路桥涵车道荷载如图2所示。

与此同时，不同桥梁跨径还对应不同集中荷载数值，具体如表2所示。

3 公路桥涵工程的施工技术要点

3.1 基底施工

基底施工是桥涵工程的基础内容，为保证混凝土板以及管道的稳定性，在基底施工前应对周围的地质环境情况进行检测，随后开始基底开挖、杂物清理及基底加固，具体措施如下：

（1）数据测量。应根据施工方案与实际情况，对桥涵工程的地基桩位进行测量。采用实地测量方式，以保证数据信息的稳定性，这样才能确切掌握桥涵基底区域的综合情况[1]。

（2）基底开挖前，还应清除组织淤泥与杂物，然后才能根据施工现场情况进行土方开挖，提前准备沉降监测设备，开挖钻孔时应时刻关注桥涵施工环境的沉降数值。施工前应构建模型进行分析，对公路桥涵受力与变形特征数值进行模拟，将工程材料参数输入其中，具体如表3所示。

（3）在开挖过程中，还应对桥涵基底进行加固，例如采用灌注桩加固法，在桥涵跨度小于4 m的区域，可以通过化学加固方式，以0.8～1.8 m为间隔设置灌注桩，灌注孔深为1.5 m；然后制备水泥砂浆，并通过动力设备进行灌注，灌注过程中应保证灌注管的均匀下落[2]。

（4）在钻孔阶段，应避免钻孔过程中产生弯孔、塌孔、缩孔等情况，因此应根据钻孔作业情况进行实时监控。后续的钻孔浇筑中应将混凝土坍落度控制在180～220 mm区间，不能让导管处于混凝土内部或暴露在空气中的时间过久。进行钻孔施工时，严格按照各桩位置，钻孔开始前清理施工场域杂物，避免钻孔过程中出现不均匀沉降现象，可以采用型钢构件稳定的工作平台，以避免钻孔偏差。钻孔施工阶段的主要内容如表4所示。

3.2 墩台施工

在钢筋与模板间还应绑扎垫块，二者之间的距离控制在500 mm。随后确定钢筋位置，在浇筑前还应检查混凝土的坍落度与均匀性，混凝土浇筑时清除模板内杂物与积水，使其达到设计强度的75%，最大松铺厚度≤200 mm，保证最终压实度为96%。在此阶段施工中，应严格按照测量放样获取的结果，核实桥位桩、定位桩控制点、水准点位以及中线控制桩等位置数据，保证桥涵施工的结构稳定性[3]。

3.3 钢筋绑扎

加强对钢筋的质量检查，在使用钢筋材料之前，应明确钢筋的质量，还包括钢筋绑扎方式、预埋处理方式等。具体如下：根据施工工艺要求与合同要求，对钢筋的质量参数进行综合检测，如钢筋弯折角度、抗屈服强度、抗拉伸强度、钢筋延展率以及钢筋对角线差值等，同时还应观察钢筋是否存在锈蚀、严重弯曲等现象，确认无异常后才能将钢筋投入到施工环节。钢筋检查的质量标准如表5所示。

3.4 模板处理

为避免混凝土凝固过程中产生形变、裂缝、位移等现象，模板施工前应对其表面进行检查。具体内容如下：

（1）施工中使用复合材料或木材料模板时，无须进行除锈；使用金属模板时应对其表面的氧化部分进行清理，对锈蚀严重区域应提前打磨，以保证其施工质量。

（2）安装模板前应对其位置情况进行校对，根据工程需求提前标注好位置数据，使其符合桥涵各桩的位置要求。

（3）模板安装位置的误差应控制在1.5%以内，最大误差不得超过20 mm，安装过程中应时刻核准模板的尺寸、规格等信息，将模板插入地下的部分应控制在300 mm以上，这样能够加强模板的应用稳定性，两块相邻的模板还应通过螺栓进行固定。

（4）施工人员在对模板进行安装时，可以使用海绵条对模板对接位置进行密封处理，这样能够防止后期混凝土浇筑中可能出现的漏浆问题[4]。

3.5 混凝土施工

混凝土施工作业环节，主要内容包括混凝土制备、混凝土浇筑、混凝土振捣以及混凝土施工养护等：

（1）在混凝土制备过程中，应重点关注水灰比、骨料等原材料的选用，保证混凝土水泥原材料的质量。通常以1∶4为合理的水灰比比例，在骨料选择时，粗细骨料应搭配均匀，粗骨料粒径应保证在12～20 mm之间，细骨料的粒径应保证在5～10 mm之间。制备完成的混凝土应在30 min内投入浇筑，避免长期存放导致混凝土凝固、失水，失去应有性能。

（2）混凝土浇筑的同时应搭配振捣作业，可以采用人工或机械设备组织振捣，振捣时间为15～20 s，确保混凝土处于整体均匀状态。

（3）混凝土浇筑完毕后，应保证后期的养护质量。通常应将时间控制为1周左右，完成浇筑的早期不能拆模，每隔2 h应进行洒水；还应持续关注混凝土外部的环境温度，避免环境温度对混凝土强度造成影响。

3.6 桥涵台背回填施工

桥涵台背回填施工，根据施工方案明确排水模式，使桥涵各处都具备良好的排水能力。尤其是地下部分，避免流水淤积影响桥涵基底的稳定性，如果施工区域属于软土地基范畴，则可以将管道适当外延以避免桥涵基底位置整体的承重能力与防水性能受到影响。实际施工环节还应考虑施工荷载数值，根据桥涵方案确定施工段的最小填土厚度，具体如表6所示。

回填施工步骤如下：

（1）回填过程中，应持续关注涵洞周围的环境情况，如地质信息、周边土地岩层扰动系数，可以采用分层填筑的方式，以预期设计强度的80%为最低基准。

（2）采用分层填筑作业，保证各层厚度的均匀一致。同时两侧分层填筑时应对称作业，松铺系数≤200 mm。

（3）桥涵台背回填中，还应时刻关注路表压实情况，例如将90%设定为基坑原地表的压实度，将95%设定为台背回填土与涵洞顶部填土的压实度标准。

（4）台背填土的整体压实质量与机械设备的使用存在密切关联，因此还应考虑实际作业情况，制定机械设备的作业标准与流程，如大型压路机与小型夯实机的联合作业等，都应按照预期方案执行，才能最大限度保证台背回填施工的质量和效率。

根据公路桥涵施工工艺方案，建立系统性的质量管理部门，加强对施工材料、预制构件、钻孔施工、钢筋绑扎、混凝土浇筑等作业的质量监管，保证各环节施工质量符合工艺要求，这样才能最大限度提高桥梁涵洞的施工质量。还应根据工程要求与环境特征，明确混凝土现浇结构模板的允许偏差，具体如表7所示。在误差检测环节，采用尺测与水准仪，将轴线位置误差控制在5 mm以内；底模上表面标高误差控制在±5 mm；模板内部尺寸误差控制在±10 mm；相邻模板表面高度差控制在2 mm以内；模板表面平整度误差控制在2 mm以内。

4 结论

综上所述，鉴于案例工程情况，针对公路桥涵的施工流程进行设计，明确了各环节的施工要点。针对基底施工、承台施工提出详细的钻孔工艺与钢筋方案，随后提出了模板施工与混凝土灌注作业的主要内容。最后，基于桥涵台背回填施工需要，提出了现浇模板安装的误差管理方案：在误差检测环节，采用尺测与水准仪，将轴线位置误差控制在5 mm以内；底模上表面标高误差控制在±5 mm；模板内部尺寸误差控制在±10 mm；相邻模板表面高度差控制在2 mm以内；模板表面平整度误差控制在2 mm以内。从根本环节上为公路桥涵工程提供了质量保障。

参考文献

[1]李传信.公路桥梁中桥涵软土地基施工处理策略研究[J].运输经理世界，2023（2）：70-72.

[2]许福金.浅析高速公路桥涵施工技术及质量控制措施[J].工程机械与维修，2022（5）：215-217.

[3]徐文.论公路桥涵台背回填施工技术及管理[J].黑龙江交通科技，2021（11）：227+229.

[4]卢林华，李军，陈海明.公路与桥梁连接处的施工关键技术研究[J].交通世界，2021（30）：28-29.