市政道桥施工工艺与技术创新研究

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

倪浩

合肥庐阳文化旅游发展集团有限公司,安徽 合肥 230000

摘要

市政基础设施建设不断发展,市政道桥作为城市交通的重要组成部分。其施工工艺与技术创新就显得尤为重要,市政道桥施工关系着城市交通的顺畅与安全,更直接关系到城市形象与居民生活质量。本文主要研究市政道桥施工工艺的现状与技术创新方向,希望对市政道桥建设质量有所贡献。


关键词

市政道桥;施工工艺;技术创新

正文


引言

现如今城市化的发展越来越快,市政道桥作为连接城市各个区域的纽带,它的重要性不言而喻。随着科技的发展以及人们的需求,传统的市政道桥施工工艺已经无法满足现代城市的发展。所以对市政道桥施工工艺进行创新研究,不仅是适应城市的发展,更是为了提高市政道桥的建设质量与使用效率。

1市政道桥施工工艺概述

1.1市政道桥施工的基本流程

市政道桥施工基本流程是一套环环相扣的系统工程,从前期筹备到后期验收,每个环节都有自己的功能使命。项目开始时要开展地质勘察和方案设计,了解地下管线分布,土壤承载能力之类的底层数据,给后续施工划定技术界限。道路施工一般按“路基—基层—面层”来推进,路基处理包括清表,压实,换填之类的工作,这是整条道路的承重根基,基层施工重视强度和平整度,通过拌合料摊开和碾压形成过渡层,面层施工要看设计需求选沥青或者水泥混凝土,着重防滑,耐磨之类的功能性指标。桥梁施工流程注重结构整体性,桩基施工,承台浇筑,墩身砌筑,上部结构安装,每个节点都要精准把控标高,轴线,最后通过桥面系施工做到与道路衔接,整个流程既要符合固定技术规范,又要依照现场状况调整节奏。

1.2市政道桥施工工艺的常见特点

常见市政道桥施工工艺有着明显的场景适应性与技术倾向性。道路施工工艺里,沥青路面施工以“热拌热铺”为典型,高温拌合保证了材料的黏结性,施工效率高却受温度影响大;水泥混凝土路面采用“支模—浇筑—养护”工艺,强度稳定却需要较长养护期。桥梁施工工艺因结构形式而不同,梁桥大多用预制吊装或现浇工艺,预制工艺可保构件精度,但对运输吊装设备要求高,现浇工艺适应复杂地形,却受天气制约;拱桥施工重在拱架支撑与砌体砌筑,工艺精细度影响结构受力平衡。这些工艺都有露天作业,交叉施工多的特点,对工序衔接的流畅性要求高,还要兼顾施工期间的交通疏导,体现着市政工程“民生优先”的特性。

2道桥施工中常见的问题

2.1道桥施工中地基处理的常见问题

地基处理是市政道桥施工的重要一环,它直接关乎着桥梁结构的稳定与安全。不过在实际施工过程中,地基处理经常会遭遇不少麻烦。一方面,地质情况千变万化,像软土地基,湿陷性黄土地基之类的情况,给地基处理增添了不小的难度。另一方面,施工时的环境与条件也会制约地基处理方案的选择及其执行情况,在软土地基处理的时候,常常出现的问题有地基沉降不均,承受力不够等情况,这是因为软土地基的土质比较松软、含水量较多、很难支撑起上面的建筑。为了解决这些问题。一般要采用加固方法,比如换填、预压、排水固结等手段来改善地基的承载能力以及稳定性,而且湿陷性黄土地基也是市政道桥施工时必须重视的问题,湿陷性黄土一旦遇到水就会产生明显的变形现象,造成地基下沉,从而影响到桥梁的稳定性和安全性。对于这种类型的地基来说,一般会采取防水,排水的措施,并且还要结合地基加固技术,保证地基既可靠又持久。

2.2道桥施工中常见材料与技术挑战分析

市政道桥施工时,除了地基处理之外,还常常遭遇材料选取和技术运用方面的难题。一方面,环保意识日益加强,可持续发展理念被广泛提倡,以往那种高能耗,高污染的建筑材料慢慢退出历史舞台,新型环保材料的采用成为大势所趋,不过,这类新材料在性能,成本,施工难度等方面同传统材料有着明显的差别,怎样恰当挑选并运用这些材料,成了施工人员必须解决的问题,另一方面,科技不断发展。新的施工技术不断出现,像3D打印,预制装配之类的新技术,在加快施工速度,削减开支,改善工程质量等方面有着明显的优势。但是新技术的推广与应用需要相应技术支持与人才支持,而且还要考虑与现有施工流程与设备的兼容性,这就加大了施工技术难度与管理难度,如何在材料选择与技术应用之间寻找平衡点,是市政道桥施工过程中必须面对的问题。

3市政道桥施工中的关键技术

3.1地基处理技术

地基处理技术是市政道桥施工的基础性保障,关键是要改善地基土的工程性质,排除沉降隐患。针对不同地质状况发展出多种技术体系,软土地基一般用排水固结法,塑料排水板用来加快孔隙水排出,堆载预压提高地基承载能力,松散砂土用振冲碎石桩技术,振动挤压使砂土密实,形成复合地基。存在岩溶或者空洞的地基用注浆加固技术,高压注入水泥浆液填满裂隙,阻挡地下水渗入,现代地基处理技术重视动态调控,联系原位监测数据改变施工参数,像依照孔隙水压力变动调节加载速率,保证地基变形均衡,给上部结构给予稳定支撑,防止因地基不均沉降引发道桥开裂。

3.2构件预制与装配技术

构件预制与装配技术促使市政道桥施工实现工业化转型,关键在于把桥梁梁体、桥墩之类的构件在工厂里按照标准生产好,之后运到现场进行快速拼装。预制过程中使用精密的模具和自动化的浇筑设备,保证构件的尺寸误差保持在毫米级别,预埋的钢筋以及连接用的套筒摆放位置的精确度直接影响到现场的拼装速度,现场安装依靠大型的起重设备和临时支撑系统,利用BIM技术模拟拼装流程,规划吊装的顺序以及姿态控制。降低高空作业的时间,接缝处理技术是装配施工的重点部分,用环氧树脂胶黏合或者施加预应力张拉的办法来达到接缝强度和整体结构一致的效果,这种技术大大缩减了现场的施工时间,减少了给交通和环境带来的干扰,很合适城市核心区域的道桥改造工程。

3.3施工监控与信息化管理

施工监控与信息化管理技术给市政道桥施工装上了“智慧大脑”,对工程质量与安全实施实时掌控。施工监控技术布置传感器搜集重要数据,桥梁施工时监测挂篮变形、结构应力、线形偏差、道路施工时监测路基沉降,路面平整度,数据异常时立刻发出警报。信息化管理平台汇集设计图纸,施工方案,进度计划等信息,达成文档流转和审批的数字化,缩减传统纸质管理造成的效率损耗,BIM技术的深入应用促使可视化管理,三维模型清楚显示构件的空间联系,碰撞检测功能预先察觉管线冲突,施工模拟可以改进资源调配。移动端应用做到现场数据采集与上传的即时化,管理人员凭借手机终端就能查阅工程进程与质量数据,做到远程决策并执行调整。

4市政道桥施工技术创新研究

4.1施工技术创新的趋势

市政道桥施工技术创新出现智能化、工业化、绿色化融合趋势,智能化创新针对施工过程精准控制,无人驾驶摊铺机凭借卫星定位与传感器协同,达成路面摊铺全自动作业,智能张拉设备依照实时应力数据自动调节张拉力度,保证桥梁预应力施工质量。工业化创新促使建造方式发生改变,模块化建造技术把道桥拆解成标准模块单元,在工厂完成集成组装之后整体吊装,削减现场作业量,3D打印技术渐渐被应用到小型构件生产当中,依靠逐层堆积混凝土来做到复杂造型的精准建造。绿色化创新却覆盖全流程,从低碳材料研发到节能设备应用,再到施工废弃物循环利用,技术创新愈发关注减少对生态环境的影响,太阳能养护棚、雨水回收系统之类的绿色技术被采用,道桥施工便愈加契合可持续发展理念。

4.2绿色环保施工技术

绿色环保施工技术在市政道桥建设里逐渐显示其价值,从源头把控和过程改善削减环境负担。扬尘治理技术用雾炮机,围挡喷淋系统加上车辆冲洗平台,构建起立体降尘网络,把施工扬尘浓度控制在限定范围之内,噪声控制依靠低噪声设备和隔声屏障,对破碎机这类强噪声源执行局部封闭,削减对周围声环境的影响,水资源循环利用技术搜集雨水和施工废水,经过沉淀过滤之后再用作混凝土拌合和场地洒水,缩减自来水耗费,固体废弃物资源化技术把建筑垃圾分类处理,混凝土块被粉碎之后变成路基填料,钢筋边角料回收再利用,做到“变废为宝”。这些技术既符合环保法规要求,又凭借资源节约削减了施工成本,做到生态效益和经济效益的双赢。

4.3新材料应用技术

新材料应用技术给市政道桥施工性能优化赋予物质根基,促使结构功能和耐久性达成突破。高性能沥青混合料加上改性剂和纤维材料,路面的抗车辙能力与低温抗裂性得到明显改善,使用寿命得以延长,超高性能混凝土依靠超高强度和韧性,桥梁构件得以减薄减重,基础荷载得以降低,功能性材料拓宽了道桥的应用范围,透水路面材料借助多孔构造做到雨水下渗,缓解城市内涝状况,自修复材料包含微胶囊,裂缝出现时就会释放修复剂自行愈合,削减后期维修费用。碳纤维增强聚合物这类新型复合材料,因其轻质高强的特性被用作结构加固材料,这种材料可以在不增加自重的情况下提高承载能力,新材料的应用常常伴随着施工工艺的改变,必须对拌合,摊铺,养护等环节的技术参数进行针对性的优化,才能充分发挥新材料的优势。

4.4智能化施工装备与技术

智能化施工装备和技术正在成为市政道桥施工领域的“新宠”。无人机巡检技术依靠高清摄像头和智能识别算法,对施工现场实行全方位、无死角的巡查,及时察觉安全隐患和质量问题,而且可以提升巡查效率和精确度,智能机器人在危险或者重复性较高的作业中大显身手,像桥梁焊缝打磨和喷涂作业,机器人能维持恒定的速度和压力,保证作业质量的一致性,而且可以减小人员的安全风险。物联网技术的应用使得施工设备可以做到远程监测和智能调度,借助传感器随时监测设备的运行状况,预估保养需求,防止突发故障引发的工期拖延。这些智能化装备和技术的应用,既改善了施工效率和质量,又促使市政道桥施工朝着更加安全,高效,智能的方向迈进。

5市政道桥施工工艺创新与技术对策建议

5.1强化施工技术创新的政策支撑

政策支持是市政道桥施工技术创新的重要推手,要搭建多层次的激励引导体系。行业主管机关需完善技术创新评判准则,把绿色施工,智能建造等指标归入工程评优体系,对于采用新技的新项目给予加分奖励,设置专门的科研基金,着重扶持针对市政道桥施工难题的技术攻关,促使企业同高校,科研院所联手开展产学研项目,加快科研成果的转化速度,完备技术标准与规范体系。及时把成熟的创新技术加入到标准文本当中,明晰应用范畴和技术需求,削减企业的应用风险。而且,创建起创新技术推行平台,通过现场观摩会,案例汇编等形式来分享成功的经验,给中小企业引进创新技术予以补贴,缩减不同企业间的技差距。

5.2优化施工组织管理

施工组织管理改善给工艺和技术创新赋予了操作架构,要从流程重组和资源重新整合着手。推广模块化施工组织模式,把道桥工程划分成许多独立模块,每个模块配有专门的技术和管理团队,做到专业作业和并行施工,缩减总工期。加大供应链协同管理力度,同材料供应商,设备租赁商创建长久合作关系,保证创新技术所须的特种材料和专用设备按时供应,削减等待时间,运用精益建造思想,通过价值流分析剔除施工过程中的浪费部分,比如改良材料运输线路,削减二次搬运,妥善安排工序衔接,防止窝工。形成弹性管理机制,留出技术创新的尝试错误余地,当现场状况发生改变的时候,可以迅速调整施工方案,给创新技术的使用营造灵活的操作环境。

5.3增强施工现场环境管理

施工现场环境管理力度加大,工艺及技术创新落地要有支撑,要实现管控精细化和常态化。创建环境管理责任制,指定每个区域的环境管控责任人,把扬尘,噪声,废水排放等指标纳入绩效考核范围。推广环境监测物联网系统,在施工现场部署多参数监测设备,随时搜集环境数据,并且同环保部门联网,超标的时候就会自动报警,而且自动启动应急举措。改良施工平面规划,把材料堆场,加工区安排在远离居民区的那一侧,用围挡和绿化带当作屏障,妥善安排高噪声工作时间,避开居民休息时间,提升施工人员的环境意识,规范废弃物的分类和处理流程,把绿色施工观念变成大家的自发行动,保证创新技术的环保效益得到充分发挥。

5.4培养施工技术人员素质

施工技术人员素质的改善是推动工艺与技术创新的关键动力,需创建系统化的培养体系。开展专门的技能培训,针对不同岗位的需求设定课程,操作工人着重培训新型设备的使用与保养,技术人员要加大BIM应用以及革新技艺分析能力的培训力度,创建“师带徒”制度,由技术骨干传授革新工艺的实操技巧,促使年轻员工快速成长。促使技术人员参加革新技艺项目,通过实践积累经验,对提出合理化提议或者参加研发的人员予以奖励,从而激发革新热情,定时举行行业交流活动,让技术人员走出项目,学习先进的工艺和技术,拓宽视野,把外界的经验同本项目的实际相融合,塑造出独具特色的新技术应用方案。

结语

总的来说,市政道桥施工工艺和技术创新是促使其高质量发展的必由之路。当下城市的复杂状况和人民群众对良好生活环境的诉求,使施工技术不断革新的必要性显而易见,而且这也是其实现可持续发展的有力支撑。日后智能化、工业化以及绿色化技术将会融合得更为紧密,市政道桥施工会变得愈加高效,环保又聪明,为创建宜居环境做出更大的贡献,而若想让这些技术创新真正应用起来,还要靠加大政策扶持力度,改进组织运作,严格把控环境,并且要重视对人的培养等多种措施来加以保证。

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