冻土地区的道桥施工技术要点分析

吴鹏

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摘 要：我国南北跨度大，冻土地区分布广泛，在这些地区进行道桥施工具有一定难度。基于此，本文主要分析冻土地区道桥施工的难点，并从技术角度探究主要的施工路径，以提高冻土地区道桥施工的质量，确保施工安全，提高施工的适应性。 
　　关键词：冻土地区;道桥施工;地质结构 
　　引言：

我国的冻土地区主要分布在青海， 新疆和西藏， 黑龙江的大部分地区，随着西部大开发和东北老工业基地的振兴，冻土地区的建设规模越来越大。根据这些地区的地质构造特征和施工环境，进行了整合探讨，从技术角度提高了施工质量。能适应当地施工环境，提高施工组织水平。

一、冻土地区路桥施工难点

一方面，冻土区地质构造特殊，由于冻土区夏冬季短而长，上界面覆盖面积大，受温度影响，冻土表面土层承载力变化较大，物理特性不稳定，对施工人员的判断造成很大干扰。这些地区的路桥建设不仅会破坏土层原有的应力结构，还会影响土层的动态平衡，尤其是热平衡关系。在这种条件下施工不仅会威胁路基的稳定性，还会影响路桥工程的寿命。

另一方面，在冻土地区进行路桥施工的基础作业时，传热会受到冻土层的显著破坏，传热后冻土层整体结构的应力会发生变化，逐渐失去原来的冻结状态。热扰动会对混凝土浇筑的水热稳定性产生负面影响，导致混凝土表面结构强度和承载力降低，严重减缓施工进度，还会造成施工质量不稳定[1]。

二、冻土地区路桥施工主要技术

(一)环境控制技术

冻土地区施工是一项系统工程。准备在长期寒冷的野外作业，首先进入施工队伍后，要保证有充足的取暖设施。建立良好的宿舍和基础设施，保护水环境，避免因环境温度快速下降而导致施工准备不足，影响后续施工进度。其次，在冻土环境下施工时，需要充分分析冻土产生的热状态，在原有功能的基础上修建路桥工程，并根据监测数据进行综合地质分析。再次，在分析监测过程中，要从冻土施工环境和实际地质构造出发，合理控制勘察选择的基点，结合施工环境有效进行综合分析检测，避免因早期检测不足而导致后期重复施工或错误施工方向，影响实际施工质量和进度。最后，在施工准备过程中，要根据环境控制的相关政策和标准进行提前规划，并根据规划进行后续的操作和控制，以节约施工材料，合理保护环境，避免施工热扰动影响冻土地区的生态稳定。

(二)地质勘探技术

地质勘探是冻土地区路桥建设的主要准备工作。首先，在勘察前应综合地形因素、气候因素和构造因素进行综合分析，特别是充分讨论地质构造，根据地质构造特征综合以往的数据因素，应用先进的地质勘探设备和物探设备进行全面的构造分析。第二，从当地水文站获取相关数据，进行充分的现场施工调查，并根据气候条件的变化与当地主管部门进行必要的沟通，建立长期的风险因素联系机制，避免预防不足对工程勘察造成负面影响。第三，在勘察活动中，要做好防排水系统，特别是夏季防洪、春季防洪、冬季水源准备，必要时要储备一定的集水设备。根据相应的数据文件和资料运输和储存材料，以确保所有人员和材料在调查期间能够正常使用和部署。

三、排水技术要点

(一)冻土层土壤蠕变是施工过程中首先要克服的问题。在施工过程中，应根据冻土的结构特点和当地的温度变化来控制原材料的加热温度。比如钢筋温度超过零下10摄氏度，可以在室外冷拉。但是，如果温度超过-15，焊接需要在室内进行，以免实际焊接质量受到低温的影响。同时，焊接完成后应使用红外枪，合理检测焊接温度，避免不合格的焊接温度影响后续强度。

（二）充分调配施工环境，掌握实际测量成果，根据冻土层不良地质特征的分布范围、层数和深度做好施工准备，选择最有效的方法预防冻土病害，控制好施工温度。比如不适合冬季施工，可以做相关施工准备。春季气温连续十天超过十摄氏度时，需要抓紧时间进行密集施工。

(三)采用综合保温方法合理控制已完成的路段，如路堤填筑措施可有效预防冻土路基病害。此外，可采用一些防冻涂料，以避免在低温环，施工和竣工路段因低温而损坏，导致冻裂。

（四）冻土地区的排水也是需要考虑的关键问题之一。在一些低洼路段，由于排水困难，积水较多，会显著影响施工质量。只有提前做好排水施工，如明沟排水、暗沟排水，以不破坏基底和植被的形式进行排水控制，才能提高排水的实际效率。

（五）冻土地区的生态植被比较脆弱，在实际施工的过程当中还要控制好生态环境，避免在基底施工时地表植被受到破坏，一旦出现破坏的问题也要采取及时的回填，确保施工路段的基础植被可以恢复到施工前的状态。 
　　四、机械搭配计算 
　　在冻土地区进行施工，要严格按照季节温度变化来进行合理的计算，分析机械搭配的系数，避免由于人员和机械搭配的不合理影响施工的实际进度。 
　　一是，在施工人员密集地区要按照数据化的管理方式有机的进行机械的搭配，预算好施工的天数，施工的具体位置，合理的安排机械入场的时间，机械入场的数量，做好季节差别应对[2]。 

　　二是，在施工人员比较稀疏的地区，要根据施工设备的使用时间差别对待工程物资的运输数量，避免施工顺利进行，避免出现施工设备无人养护造成冻坏的现象。 
　　三是，根据不同类型的冻土，选择合适的施工方式，例如在不良冻土地区，例如出现了冻土融化，冰锥厚层，地下冰冻土沼泽等现象的冻土地区，要尽可能规避避免原有的生态平衡受到破坏。也要从成本投入角度选择合适的运输路径，避免后期维修无法进行影响施工成本与施工质量。 
　　五、差异化施工原则 
　　1.在不同类型地区进行路桥施工，要根据合适的环境选择合适的施工方案。例如在少冰冻土地区进行施工，要考虑到这种工程结构对于路桥施工的危害，选择合适的公路设计规范。在一定的沉降系数之上考虑到路基受到的影响，尽可能压缩沉降量较大的路段，从而提高工程的应力分析水平，采取填碎石土的施工管理办法，避免沉降造成施工危害。在覆冰保冰路段进行路桥施工要充分考虑到压缩沉降的实际数量，避免由于数量计算的不合理，在后续施工的过程当中出现不均匀性质和变形的情况。可以采用局部清除换填与保温设计的综合管理办法，提高路基施工的稳定性，减少变形量减少蠕动性，避免后续施工说明降低。 
　　⒉.可以采用天然土保温的施工方法进行后续的施工，埋设温度控制在五到十厘米左右，并且通过通风管进行联合施工配合。除此之外施工人员还可以采用抛石路基施工办法提高整个路基施工的通透性程度，或者以桥代路提高施工的实际质量。但是这种施工方式会造成施工成本上升的问题，要结合施工的实际设计方案进行综合考虑。 
　　结论：

综上所述，冻土地区路桥施工难度较大，难点较多，只有控制好沉降系数，解决施工的寿命问题，避免遭到环境温度的破坏，才能够提高施工的实际水平。从本文分析可知，研究冻土地区路桥施工的技术，有利于我们从发展角度看待目前施工水平的提升，因而我们要加强技术控制，做好施工准备，施工分析，施工勘察等工作，提高施工的现代化水平。 
　　参考文献： 
　　[1]姜海波，李琳，李志强. 季节冻土区渠道水分迁移规律及凍胀特性试验研究[J]. 水利水电技术，2020，51（02）：92-97. 
　　[2]侯军，徐冬，徐永军. 西藏自治区季节冻土区最大冻结深度及动态变化特征研究[J]. 四川地质学报，2019，39（04）：612-621. 
　　[3]赵春生，毛宇飞，刘昌永. 土体冻胀对地铁车站地下连续墙结构受力性能的影响[J]. 低温建筑技术，2019，41（11）：81-84.