高原高寒多年冻土区的桥梁施工技术

2022-04-03 08:42:40 | 浏览次数:

摘 要:我国青藏高原地区由于地势较高,所以氧气稀薄并且气候恶劣,常年处于高寒状态,这里的土地因寒冷所致,异常坚固不以挖掘,在该环境下进行桥梁施工无疑对施工技术形成了艰巨的考验,本文结合高原高寒地区冻土实践施工经验在全文对桥梁在冻土情况下的施工技术进行探讨,主要以施工环境的温度转换为方式,并对加大该方式可行性的几个条件作出定义,以保障桥梁施工技术在高原高寒地区的顺利进行。

关键词:高寒高原;冻土地区;桥梁施工技术

冻土并非高寒地区所特有的土地状态,冻土在世界各地都有,只是由于某些局域性的地质条件和环境在气候转换上相较其它地区缓慢很多,看上去有着百年如一日的特点,所以冻土会受到环境的影响,在坚固性与冻结度上有所差异,青藏高原是世界上海拔最高的高原,且在高原中,其地质扩散面积也是最宽广的,该地区常年气温维持在零下二十摄氏度左右,这对都土地冻结的程度有着直接的影响,而冻土对施工的影响只是一方面,高原特有高压低氧严寒现象不仅促使了该地区生物对冻土依赖的敏感性,对施工人员的身体也造成了负面影响。所以本文对桥梁施工技术的探讨除了要站在冻土的角度还要结合高原生态环境对施工的影响。

1 针对高原高寒冻土实施桥梁施工技术的对应策略

(1)在对高原高寒地区实施桥梁施工前,首先要对桥梁施工的展开时间以及工期进行有计划的设计,桥梁施工时间的设计要以高原高寒地域的环境作为参造,也就是说认知到高原高寒地域的环境温度变化,以最严寒和严寒度最低两点以及气候转换过程中的时间,避免桥梁建设施工在高原高寒地区气候最为严冷的时期开工,这是降低高原高寒地区恶劣环境对施工造成影响的最直接有效的方式。但是不可否认的是,尽管高原高寒地区会受到气候的影响在温度上有所降低,但毕竟处于严寒地区,桥梁施工方案要结合施工阶段高原高寒地质条件对施工设计进行调整。高原高寒地域由于地势环境的特殊技,即便处于高温使其,也不能保障其高温的持续性,当高温数据及其不稳定的时候,应采用容许融化原则进行桥梁的设计,只有在位于融区的基础上时,才可以将设计变换为常规地区设计。

(2)通常情况下钻孔灌注桩是最常用的基础形式,为了防止法向冻胀力的产生,在基础嵌入深度上应注意不能超过最大冻结深度和冻土的天然上限。护筒埋入的深度一旦超过冻土上限,在成桩后就不将其拆除,这样能够大幅度减少外表面的亲水度,进一步压制冻土冻胀将埋入桩顶出。当地势冻结程度过于严重,土内寒冰量过高,地质过于坚硬时,就可以采用钻孔扩底桩,如果对桥建筑的安全质量审核高于观赏价值,可以适当放弃一些美观设计,使桥梁承台底以高于地面0.3m的位置进行安置,这样虽然不能满足美观的要求,但是却对质量和安全有了更高的保障,大幅度降低冻胀力。

(3)为了适应高原高寒地区的恶劣环境,保障桥梁建筑的安全质量和使用寿命,必须从长远的角度出发,所以在混凝土的选择上,必须满足抗寒、耐久、早强的条件,同时对混凝土的防冻实施对应策略,可以从保护钢筋做起手点,这就需要承台混凝土与墩台身的调配比例做到要求,以满足钢筋的保护作用,预防混凝土出现冻裂剥离。

(4)桥梁建筑后必将常年处于高原高寒的严峻环境下,这不仅对桥梁的施工技术和施工质量形成了严峻的考验,对桥梁的防护策略也同样是一项巨大的挑战,所以为了满足桥梁处于高寒严峻环境下的持久度,必须从对抗高寒区恶劣环境因素做起,高寒地区对建筑最大的侵袭莫过于冰冻,建筑会随着冰冻的膨胀力逐步崩溃瓦解甚至脱离基础地基,所以在桥梁建筑大致竣工后,必须采取一定的抗冰冻措施,涂抹油渣是很好的防冻措施,但是由于高原高寒地区的严寒度易于普通严寒地区,油渣涂抹的位置以及厚度对桥梁建筑的抗旱能力有着直接的影响,针对高原高寒地区环境的特殊性,油渣的涂抹位置应着重于承台两侧以及整个桥墩与冻土接触的位置,油渣涂抹的厚度可根据桥梁设计使用周期而定,但是基本条件不能少于1厘米,如果想将桥梁建筑抗旱防护工作最大化发挥,可以在油渣涂抹后,对其表面进行粗颗粒土的铺加。

(5)为了响应国家的绿色施工政策,即便在气候条件严寒的高原高寒地区也不能摒弃环保理念,虽然施工会对冻土生态环境造成一定程度的影响,但是必须要在生态环境破坏最小的基础上进行建筑施工,针对高原冻土的生态保护,可以将聚氨酯铺设在桥台的锥体到台尾这段区域,聚氨酯虽然是一种保温材料,但也有着隔绝温度的功能,该功能同样适用于寒度的维持,这样就能保障在桥梁施工时,冻土偏离原本的生态基础,融化变质。

(6)高原地区虽然气候严寒,但是却依然有着各种野生动物和养殖的牧畜,尤其在牧区为了避免桥梁建筑对其造成困隔,必须在桥涵设置可以让野生动物和牧畜出入的通道口。

2 高原高寒冻土桥梁施工的具体方法

施工前期准备工作:

(1)对青藏高原地势环境以及气候环境有一个深度的认知,可以通过多种途径来完成该领域知识的充盈,建筑开发团队管理部门也可以针对这一问题,对团队员工进行专业知识的强化,另外除了对施工环境的了解,也要结合当地风土人情及习俗以及法律政策,做到和谐施工。

(2)施工前对施工方案进行认真的审核工作,一旦发现施工设计与施工环境有所差池或者方案可行性不高等问题,一定要第一时间指出并立即整改,确保在实施施工前有一份可行性、合理性、科学性和准确性并存的施工方案,以保障施工在自己的计划之内进行,这是保障施工质量和施工进度的有效方式。

(3)在施工理念上除了需要保障施工质量和施工生态环境的保护,其最重要的一点就是要遵循安全第一的工作理念,这也是施工团队表现发展人文关怀的好机遇,在施工前对施工人员进行心理和精神上的疏导,避免因为压力造成不必要的麻烦,在驶入施工现场时,应调配医疗人员,随时为施工员工进行身体的检查,毕竟除了环境的严寒,其高原反应对施工人员的身心健康会造成直接的影响,必须依靠医疗人员的辅助来进行有健康保障的施工。

(4)在进行施工前,对施工流程有一个合理的分化,根据施工环境条件和施工团队自身综合条件和能力制定出符合实际的施工方案,一点制定就立即落实,在桥梁建筑施工时,最大限度的减少对地面植被的挖掘和破坏,甚至是冻土也要最大限度的保障其自身生态状态,尊重生态环境,不以人类作无益处的更改。

(5)为了是测量控制桩的设置更为稳固,应选取地质土层较为稳固的地段进行防止,岩层也可以利用,放置后采用混凝土对其进行覆盖防护,为了避免交通对施工带来不便的影响,应以醒目色的油漆对其进行标注,以警示车辆的绕行。

(6)在进行桥梁基础的开挖工作时,必须结合防水排水理念对其进行施工开挖,避免桥梁开挖基层流入地表与冻结层的水。

(7)桥梁建筑设计原理必须建立在保护多年冻土的基础上进行定制,为了保障高寒冰量地质不被破坏且不给桥梁建筑施工带来难度,在桥梁建筑时间上应进行有针对性的选择,其中4月至5月和9月至11月施工最适用于桥梁建筑施工满足生态保护的施工理念。

(8)高寒地区施工除了人力还需要机械设备的应用,这就需要对机械设备进行合理的安排与防护,因为很多施工机械设备也会受到高寒气候的影响,造成一定程度的失常甚至损坏,虽然不能保障施工设备在无损坏的条件下进行施工,但是可以从数量上进行替代补给,确保施工进程的持续性。

3 结束语

为了满足社会经济的发展,建筑开展必要性是毋庸置疑的,但是建筑理念庇佑有一个清晰的认识,这一点也是最主要的,从保护生态环境的角度上分析高原高寒地区桥梁建设,可以从施工时节的灵活选取上避免施工给冻土环境带来的影响,目前我国针对高原高寒地区实施桥梁建筑已有先见,其施工质量至今满足规范要求,本文也正是结合这些成功的案例对高原高寒地区桥梁建筑技术进行了探究和分析,为我国建筑施工领域提供一份参考。

参考文献

[1]李志荣.青藏铁路高原高寒多年冻土区桥梁施工技术[J].工程地质学报,2004,12(z1):361~367.

[2]于居洲.高原高寒多年冻土区的桥梁施工技术[J].冰川冻土,2006,28(4):596~601.

[3]陈卫东.浅谈高原铁路桥梁桩基旋挖钻千法成孔施工技术[J].科技创新导报,2009,(15):107~108.

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