公路橋涵工程的施工流程與技術要點研究

摘要 為提高公路橋涵工程質量，文章結合實際案例工程，針對基底施工、墩臺施工、鋼筋綁扎施工、模板處理、混凝土施工及橋涵臺背回填等階段的施工技術進行介紹與研究。研究結果表明，應嚴格控制現澆模板誤差，具體如下：在誤差檢測環節，采用尺測與水準儀，將軸線位置誤差控制在5 mm以內；底模上表面標高誤差控制在±5 mm；模板內部尺寸誤差控制在±10 mm；相鄰模板表面高度差控制在2 mm以內；模板表面平整度誤差控制在2 mm以內。

關鍵詞 公路；橋涵；施工流程；技術要點

中圖分類號 U416 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）16-0049-03

0 引言

橋涵是公路交通的重要組成部分，是連接不同路段和不同方向的交通樞紐，對于交通脈絡的順利延展具有重要意義。在公路工程施工中，橋涵工程主要包括基坑開挖、排水措施、鋼筋制作、模板安裝等內容，同時應根據橋梁設計方案，制定欄桿安裝、橋面鋪裝設置等技術要點，才能有效保護生態環境，減少對自然環境的破壞，提高公路的通行能力和服務水平，為人們出行提供便捷服務。

1 工程概況

研究以某新建公路工程為例，該項目全長16.692 km，起點為平武縣響巖鎮清水橋，終點為九綿高速桂溪服務區。途經5個行政村，設計時速為40 km/h，路基寬度為8.5 m，橋梁寬度為9.2 m。其中路基工程全長3.44 km，涵洞工程共計8道，總長157.7 m；橋梁共計22座，主線橋總長3 474 m，匝道橋613.53 m；隧道工程中主隧道共計4座，總長9 777 m，全線主線橋隧比例為79.4%。鑒于案例工程施工計劃方案，針對公路橋涵段的施工流程及技術進行研究，以提高工程質量。

2 公路橋涵工程的施工流程與設計

2.1 公路橋涵施工流程方案

鑒于公路橋涵工程特征，提出針對性的橋涵工程施工方案流程，包括施工準備、放線測量、橋涵施工以及臺背回填等工序，具體如圖1所示。

2.2 公路橋涵施工設計規范

公路橋涵施工中應遵照方案，明確各環節的施工參數，以我國《公路橋涵設計通用規范》（JTG D60—2015）為準，計算荷載作用數值。例如永久作用的代表值為標準值，應根據實際工程進行統計計算確認。結構重力數值包括橋涵結構自重、橋面鋪裝以及其他附屬設施的重量，計算公式如下：

Gk=γV （1）

式（1）中，γ——施工材料重度（kN/m3）；V——材料體積（m3）。公路橋涵工程中常用的材料重度情況如表1所示。

橋涵施工設計還應考慮靜土壓力情況，即橋涵整體對周圍土體形成的結構應力情況，具體公式如下：

式中，ej——處的靜土壓力值（kPa）；ξ——靜土壓力系數；γ——橋涵周圍土體重度（kN/m3）；φ——施工填土頂面至h處的高度（m）；H——施工填土高度（m）。這樣可以計算出凈土狀態下的橋涵壓力標準值，同時可以分別推導出實填土重力的豎向與水平壓力強度：

上式中，qv——實填土重力的豎向強度（kPa）；qH——實填土重力的水平壓力強度（kPa）；h——截面至路面頂的高度（m）；γ——橋涵周圍土體重度（kN/m3）；λ——側壓系數（）；φ——施工填土頂面至h處的高度（m）。

公路橋涵設計還應考慮汽車經過時的荷載情況，制定相應的荷載等級與標準，具體是將汽車荷載分為公路Ⅰ級與公路Ⅱ級兩種，汽車荷載還細分為車道荷載與車輛荷載，連同涵洞、橋臺、基底、擋土墻等設施的壓力數值，可以計算出橋涵正常使用時對周圍土體造成的應力情況。公路橋涵車道荷載如圖2所示。

與此同時，不同橋梁跨徑還對應不同集中荷載數值，具體如表2所示。

3 公路橋涵工程的施工技術要點

3.1 基底施工

基底施工是橋涵工程的基礎內容，為保證混凝土板以及管道的穩定性，在基底施工前應對周圍的地質環境情況進行檢測，隨后開始基底開挖、雜物清理及基底加固，具體措施如下：

（1）數據測量。應根據施工方案與實際情況，對橋涵工程的地基樁位進行測量。采用實地測量方式，以保證數據信息的穩定性，這樣才能確切掌握橋涵基底區域的綜合情況[1]。

（2）基底開挖前，還應清除組織淤泥與雜物，然后才能根據施工現場情況進行土方開挖，提前準備沉降監測設備，開挖鉆孔時應時刻關注橋涵施工環境的沉降數值。施工前應構建模型進行分析，對公路橋涵受力與變形特征數值進行模擬，將工程材料參數輸入其中，具體如表3所示。

（3）在開挖過程中，還應對橋涵基底進行加固，例如采用灌注樁加固法，在橋涵跨度小于4 m的區域，可以通過化學加固方式，以0.8～1.8 m為間隔設置灌注樁，灌注孔深為1.5 m；然后制備水泥砂漿，并通過動力設備進行灌注，灌注過程中應保證灌注管的均勻下落[2]。

（4）在鉆孔階段，應避免鉆孔過程中產生彎孔、塌孔、縮孔等情況，因此應根據鉆孔作業情況進行實時監控。后續的鉆孔澆筑中應將混凝土坍落度控制在180～220 mm區間，不能讓導管處于混凝土內部或暴露在空氣中的時間過久。進行鉆孔施工時，嚴格按照各樁位置，鉆孔開始前清理施工場域雜物，避免鉆孔過程中出現不均勻沉降現象，可以采用型鋼構件穩定的工作平臺，以避免鉆孔偏差。鉆孔施工階段的主要內容如表4所示。

3.2 墩臺施工

在鋼筋與模板間還應綁扎墊塊，二者之間的距離控制在500 mm。隨后確定鋼筋位置，在澆筑前還應檢查混凝土的坍落度與均勻性，混凝土澆筑時清除模板內雜物與積水，使其達到設計強度的75%，最大松鋪厚度≤200 mm，保證最終壓實度為96%。在此階段施工中，應嚴格按照測量放樣獲取的結果，核實橋位樁、定位樁控制點、水準點位以及中線控制樁等位置數據，保證橋涵施工的結構穩定性[3]。

3.3 鋼筋綁扎

加強對鋼筋的質量檢查，在使用鋼筋材料之前，應明確鋼筋的質量，還包括鋼筋綁扎方式、預埋處理方式等。具體如下：根據施工工藝要求與合同要求，對鋼筋的質量參數進行綜合檢測，如鋼筋彎折角度、抗屈服強度、抗拉伸強度、鋼筋延展率以及鋼筋對角線差值等，同時還應觀察鋼筋是否存在銹蝕、嚴重彎曲等現象，確認無異常后才能將鋼筋投入到施工環節。鋼筋檢查的質量標準如表5所示。

3.4 模板處理

為避免混凝土凝固過程中產生形變、裂縫、位移等現象，模板施工前應對其表面進行檢查。具體內容如下：

（1）施工中使用復合材料或木材料模板時，無須進行除銹；使用金屬模板時應對其表面的氧化部分進行清理，對銹蝕嚴重區域應提前打磨，以保證其施工質量。

（2）安裝模板前應對其位置情況進行校對，根據工程需求提前標注好位置數據，使其符合橋涵各樁的位置要求。

（3）模板安裝位置的誤差應控制在1.5%以內，最大誤差不得超過20 mm，安裝過程中應時刻核準模板的尺寸、規格等信息，將模板插入地下的部分應控制在300 mm以上，這樣能夠加強模板的應用穩定性，兩塊相鄰的模板還應通過螺栓進行固定。

（4）施工人員在對模板進行安裝時，可以使用海綿條對模板對接位置進行密封處理，這樣能夠防止后期混凝土澆筑中可能出現的漏漿問題[4]。

3.5 混凝土施工

混凝土施工作業環節，主要內容包括混凝土制備、混凝土澆筑、混凝土振搗以及混凝土施工養護等：

（1）在混凝土制備過程中，應重點關注水灰比、骨料等原材料的選用，保證混凝土水泥原材料的質量。通常以1∶4為合理的水灰比比例，在骨料選擇時，粗細骨料應搭配均勻，粗骨料粒徑應保證在12～20 mm之間，細骨料的粒徑應保證在5～10 mm之間。制備完成的混凝土應在30 min內投入澆筑，避免長期存放導致混凝土凝固、失水，失去應有性能。

（2）混凝土澆筑的同時應搭配振搗作業，可以采用人工或機械設備組織振搗，振搗時間為15～20 s，確保混凝土處于整體均勻狀態。

（3）混凝土澆筑完畢后，應保證后期的養護質量。通常應將時間控制為1周左右，完成澆筑的早期不能拆模，每隔2 h應進行灑水；還應持續關注混凝土外部的環境溫度，避免環境溫度對混凝土強度造成影響。

3.6 橋涵臺背回填施工

橋涵臺背回填施工，根據施工方案明確排水模式，使橋涵各處都具備良好的排水能力。尤其是地下部分，避免流水淤積影響橋涵基底的穩定性，如果施工區域屬于軟土地基范疇，則可以將管道適當外延以避免橋涵基底位置整體的承重能力與防水性能受到影響。實際施工環節還應考慮施工荷載數值，根據橋涵方案確定施工段的最小填土厚度，具體如表6所示。

回填施工步驟如下：

（1）回填過程中，應持續關注涵洞周圍的環境情況，如地質信息、周邊土地巖層擾動系數，可以采用分層填筑的方式，以預期設計強度的80%為最低基準。

（2）采用分層填筑作業，保證各層厚度的均勻一致。同時兩側分層填筑時應對稱作業，松鋪系數≤200 mm。

（3）橋涵臺背回填中，還應時刻關注路表壓實情況，例如將90%設定為基坑原地表的壓實度，將95%設定為臺背回填土與涵洞頂部填土的壓實度標準。

（4）臺背填土的整體壓實質量與機械設備的使用存在密切關聯，因此還應考慮實際作業情況，制定機械設備的作業標準與流程，如大型壓路機與小型夯實機的聯合作業等，都應按照預期方案執行，才能最大限度保證臺背回填施工的質量和效率。

根據公路橋涵施工工藝方案，建立系統性的質量管理部門，加強對施工材料、預制構件、鉆孔施工、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等作業的質量監管，保證各環節施工質量符合工藝要求，這樣才能最大限度提高橋梁涵洞的施工質量。還應根據工程要求與環境特征，明確混凝土現澆結構模板的允許偏差，具體如表7所示。在誤差檢測環節，采用尺測與水準儀，將軸線位置誤差控制在5 mm以內；底模上表面標高誤差控制在±5 mm；模板內部尺寸誤差控制在±10 mm；相鄰模板表面高度差控制在2 mm以內；模板表面平整度誤差控制在2 mm以內。

4 結論

綜上所述，鑒于案例工程情況，針對公路橋涵的施工流程進行設計，明確了各環節的施工要點。針對基底施工、承臺施工提出詳細的鉆孔工藝與鋼筋方案，隨后提出了模板施工與混凝土灌注作業的主要內容。最后，基于橋涵臺背回填施工需要，提出了現澆模板安裝的誤差管理方案：在誤差檢測環節，采用尺測與水準儀，將軸線位置誤差控制在5 mm以內；底模上表面標高誤差控制在±5 mm；模板內部尺寸誤差控制在±10 mm；相鄰模板表面高度差控制在2 mm以內；模板表面平整度誤差控制在2 mm以內。從根本環節上為公路橋涵工程提供了質量保障。

參考文獻

[1]李傳信.公路橋梁中橋涵軟土地基施工處理策略研究[J].運輸經理世界，2023（2）：70-72.

[2]許福金.淺析高速公路橋涵施工技術及質量控制措施[J].工程機械與維修，2022（5）：215-217.

[3]徐文.論公路橋涵臺背回填施工技術及管理[J].黑龍江交通科技，2021（11）：227+229.

[4]盧林華，李軍，陳海明.公路與橋梁連接處的施工關鍵技術研究[J].交通世界，2021（30）：28-29.