凍土地區的道橋施工技術要點分析

李天威

摘 要：我國南北跨度大，凍土地區分布廣泛，在這些地區進行道橋施工具有一定難度。基于此，本文主要分析凍土地區道橋施工的難點，并從技術角度探究主要的施工路徑，以提高凍土地區道橋施工的質量，確保施工安全，提高施工的適應性。

關鍵詞：凍土地區;道橋施工;地質結構

引言：我國的凍土地區主要分布在黑龍江青海，新疆以及西藏的大部分地區，隨著西部大開發，東北老工業基地的振興，凍土地區的施工范圍越來越大。針對這些地區的地質結構特點以及施工環境進行整合探討，從技術角度進行施工質量的提升。可以適應當地的施工環境，提高施工的組織化水平。

一、凍土地區道橋施工難點

一方面，凍土地區地質結構比較特殊，由于凍土地區夏短冬長，上界面覆蓋范圍比較大，且受到溫度的影響，凍土表面土層的承受能力變化比較大，物理特性不穩定，這就給施工人員的判斷造成了比較大的干擾。在這些地區進行道橋施工，不僅會破壞原有的土層應力結構，還會影響土層的動態平衡，尤其是熱力平衡關系，在這樣的條件下進行施工，不僅會威脅路基穩定性，也會影響道橋工程的壽命。

另一方面，在凍土地區進行道橋施工基礎操作時，熱量的傳導會受到凍土層的顯著破壞，熱量傳輸之后凍土層的整體結構發生應力改變，逐漸失去原本凍結的狀態。熱擾動問題會對混凝土灌注的水熱穩定帶來比較大的負面影響，導致混凝土表面的結構強度降低，承載力下降，嚴重拖慢施工進度也會造成施工質量不穩定[1]。

二、凍土地區道橋施工主要技術

（一）環境控制技術

在凍土地區進行施工是一項系統性工程，要在長期寒冷的野外做好作業準備，首先，入駐施工團隊之后，要確保取暖設施準備的充分性。搭建起良好的宿舍和基礎的設施，做好水環境的保護，避免由于環境溫度的迅速下降造成施工準備不足，影響后續的施工進度。其次，在凍土環境進行施工，還要對凍土產生的熱狀態進行充分的分析，在原有功能基礎之上做好路橋工程的搭建工作，基于監測的數據結果進行全面的地質分析。再次，分析監測的過程當中，要從凍土施工環境和實際的地質結構出發，合理的控制調查選擇的基本點，有效結合施工環境進行全面的分析與探測，避免由于前期探測的不足造成后期的反復施工或者施工方向性錯誤，影響施工的實際質量以及施工的進度。最后，在施工準備的過程當中，要按照環境控制的相關政策與標準提前進行計劃，并按照規劃進行后續的操作與控制，節約施工材料，對于環境進行合理保護，避免由于施工的熱撓動問題影響凍土層地區的生態穩定。

（二）地質勘查技術

地質勘查是凍土地區道橋施工的主要準備工作。

第一，在進行勘察之前要整合地形因素，氣候因素，結構因素進行全面的分析，尤其是要對地質結構進行充分探討，根據地質的結構特點，整合以往的數據因素，并應用先進的地探設備、物探設備進行充分的結構分析。

第二，從當地的水文站獲得相關數據進行充分的現場施工調查，并根據氣候條件的變化與當地的主管部門進行必要的溝通，建立長效的危險因素聯系機制，避免由于防范的不足造成工程的勘探受到負面的影響。

第三，勘察活動開展過程當中要做好防排水系統，尤其是夏季的防汛工作，春季的防凌汛工作，做好冬季的水源準備，必要時可以儲備一定數量的采水設備。根據相應的數據文件以及資料做好物質的運輸與儲存，確保在勘察期間所有的人員與物質都可以正常的運用與調配。

（三）排水技術要點

①凍土層地區的土壤蠕動性是施工過程當中首先需要克服的問題，進行施工的過程當中要從凍土的結構特點出發，結合當地的氣溫變化控制好原料加熱的溫度，例如鋼筋溫度超過零下十攝氏度，可以在室外進行冷拉。但是如果溫度超過零下15℃，則需要在室內進行焊接完成，避免由于溫度過低影響焊接的實際質量，同時在焊接完成之后還要應用紅外線槍等，對于焊接的溫度進行合理的探測，避免焊接的溫度不合格影響后續的那張強度。

②要對施工環境進行充分的調配，并掌握實際的勘察結果，根據凍土層不良地質面貌的分布范圍，分布層數，分布深度進行施工準備，選擇最有效的凍土病害預防方式，并控制好施工的溫度，例如在冬季不適宜施工可以進行相關的施工準備，進入到春季連續十日氣溫超過十攝氏度時，要抓緊時間進行密集型施工。

③采用綜合保溫方式，對于施工完成的路段進行合理的控制，例如路堤填高措施可以有效防止凍土基層病害。除此之外還可以涂抹一些防凍涂料，避免在低溫環境內進行施工，已經完成的路段受到低溫的破壞，出現凍裂現象。

④在凍土地區進行施工排水問題也是需要重點考慮的問題之一，在一些低洼路段由于排水比較困難積水比較多，施工的質量會受到顯著的影響，只有做好提前的排水施工，例如明渠排水、暗渠排水，以不破壞基底和植被的形式，采取排水控制，才能夠提高排水的實際效率。

⑤凍土地區的生態植被比較脆弱，在實際施工的過程當中還要控制好生態環境，避免在基底施工時地表植被受到破壞，一旦出現破壞的問題也要采取及時的回填，確保施工路段的基礎植被可以恢復到施工前的狀態。

（四）機械搭配計算

在凍土地區進行施工，要嚴格按照季節溫度變化來進行合理的計算，分析機械搭配的系數，避免由于人員和機械搭配的不合理影響施工的實際進度。

一是，在施工人員密集地區要按照數據化的管理方式有機的進行機械的搭配，預算好施工的天數，施工的具體位置，合理的安排機械入場的時間，機械入場的數量，做好季節差別應對[2]。

二是，在施工人員比較稀疏的地區，要根據施工設備的使用時間差別對待工程物資的運輸數量，避免施工順利進行，避免出現施工設備無人養護造成凍壞的現象。

三是，根據不同類型的凍土，選擇合適的施工方式，例如在不良凍土地區，例如出現了凍土融化，冰錐厚層，地下冰凍土沼澤等現象的凍土地區，要盡可能規避避免原有的生態平衡受到破壞。也要從成本投入角度選擇合適的運輸路徑，避免后期維修無法進行影響施工成本與施工質量。

（五）差異化施工原則

⒈在不同類型地區進行路橋施工，要根據合適的環境選擇合適的施工方案。例如在少冰凍土地區進行施工，要考慮到這種工程結構對于路橋施工的危害，選擇合適的公路設計規范。在一定的沉降系數之上考慮到路基受到的影響，盡可能壓縮沉降量較大的路段，從而提高工程的應力分析水平，采取填碎石土的施工管理辦法，避免沉降造成施工危害。在覆冰保冰路段進行路橋施工要充分考慮到壓縮沉降的實際數量，避免由于數量計算的不合理，在后續施工的過程當中出現不均勻性質和變形的情況?？梢圆捎镁植壳宄龘Q填與保溫設計的綜合管理辦法，提高路基施工的穩定性，減少變形量減少蠕動性，避免后續施工說明降低。

⒉可以采用天然土保溫的施工方法進行后續的施工，埋設溫度控制在五到十厘米左右，并且通過通風管進行聯合施工配合。除此之外施工人員還可以采用拋石路基施工辦法提高整個路基施工的通透性程度，或者以橋代路提高施工的實際質量。但是這種施工方式會造成施工成本上升的問題，要結合施工的實際設計方案進行綜合考慮[3]。

結論：綜上所述，凍土地區路橋施工難度較大，難點較多，只有控制好沉降系數，解決施工的壽命問題，避免遭到環境溫度的破壞，才能夠提高施工的實際水平。從本文分析可知，研究凍土地區路橋施工的技術，有利于我們從發展角度看待目前施工水平的提升，因而我們要加強技術控制，做好施工準備，施工分析，施工勘察等工作，提高施工的現代化水平。

參考文獻：

[1]姜海波，李琳，李志強. 季節凍土區渠道水分遷移規律及凍脹特性試驗研究[J]. 水利水電技術，2020，51（02）：92-97.

[2]侯軍，徐冬，徐永軍. 西藏自治區季節凍土區最大凍結深度及動態變化特征研究[J]. 四川地質學報，2019，39（04）：612-621.

[3]趙春生，毛宇飛，劉昌永. 土體凍脹對地鐵車站地下連續墻結構受力性能的影響[J]. 低溫建筑技術，2019，41（11）：81-84.