引言
随着城市建设的快速发展,桥梁工程作为城市交通的重要组成部分,其建设质量和效率直接关系到城市的交通状况和经济发展。为满足快速建造、提高生产效率以及环境保护的需求,我们提出在桥梁工程中应用全预制装配技术。这种技术通过预制构件的工厂化生产、现场快速组装,实现了桥梁建设的快速化、标准化和环保化。在设计和实施过程中,我们针对预制装配技术的关键问题进行了深入研究,并提出了相应的解决方案,以推动桥梁工程建设的可持续发展。
1 公路桥梁建设对环境的综合影响分析
公路桥梁作为重要的交通基础设施,其建设周期往往长达数十年甚至上百年,因此其长期存在必然对周边环境产生深远影响。特别是公路桥梁的下部结构施工,涉及挖掘、填筑、钻孔等复杂工序,需要专业机械和大量建筑材料如水泥的支撑。以下将从生态系统、地质形态、大气以及社会环境等方面,详细探讨公路桥梁建设对环境的影响。
1.1 对生态系统的影响
公路桥梁建设对生态系统的影响不容忽视。首先,桥塔等结构的施工需要进行挖掘作业,常采用钻孔灌注桩或扩大基础等方法,这些作业会直接破坏周边的植被和生物栖息地,导致水土流失等问题的出现。其次,施工过程中占用大量土地资源,特别是在农田区域,会破坏土壤结构,影响农田的耕作和产量。在城镇区域,公路桥梁建设还可能涉及拆迁,导致部分建筑物或水利工程受损。这些影响如果管理得当,虽然会对生态系统造成一定压力,但通常不会导致生态链的断裂,后期可以通过适当措施进行修复和调整。然而,如果管理不善或缺乏有效管理,可能会导致生态系统受损严重,甚至使相关区域失去植被生长能力,成为无法利用的荒地。因此,在公路桥梁建设中,必须高度重视对生态系统的保护,采取科学合理的施工方法和环境保护措施,最大限度地减少对生态系统的破坏和干扰。同时,还需要加强后期管理和维护,确保生态系统能够得到有效恢复和修复。
1.2 地质地形的影响
公路桥梁建设对周边地质地形的影响显著且深远。在山区,基础施工可能破坏岩土的稳定性,引发地质运动,如滑坡等自然灾害。而在河湖区域,施工可能改变水流速率和方向,甚至导致河道堵塞,引发不可预测的灾害。平原地区,桥墩建设常触及软土层,也可能产生负面影响。此外,公路桥梁施工对地形也有显著影响。施工过程中,水、土等原材料的开采和运输,以及就地取材的方式,都可能对周边地形造成改变。例如,土方工程的填挖可能导致边坡不稳定,对生产安全构成威胁。
1.3 水与大气污染
公路桥梁建设过程中,水与大气污染问题尤为突出。在水污染方面,施工对区域河流水质的影响不容忽视。如果施工废水未经妥善处理,如机油等机械性废水直接排入河流,将造成严重的污染。同时,施工还可能影响地下水的流向,需要迁移小型水利工程等,进一步影响区域水资源供应和灌溉。在大气污染方面,施工过程中的粉尘和建筑设施排放的有害气体等,都会对大气环境造成污染。尽管大自然具有一定的净化能力,但如果在施工过程中未能有效控制水或空气污染,不仅会影响周边居民的健康,还可能加剧整个区域的环境恶化。因此,在施工过程中,必须采取有效措施控制水与大气污染,确保环境安全。
2 桥梁下部结构施工要点分析
在桥梁下部结构的施工中,桩基施工是至关重要的一环。下面将针对几种常见的桩基施工方法进行详细的介绍。
2.1 桩基施工
(1)人工挖孔桩
在地下水影响较小、施工点密集且机械设备难以进入的山岭地区,人工挖孔桩成为了一种可行的选择。这种方法通过人工使用风钻钻孔,配合雷管炸药引爆后,再利用卷扬机进行出渣。每完成一段进尺后,及时浇筑护壁,以确保施工的安全和稳定,然后循环进行下一阶段的施工。
(2)回旋钻孔与冲击钻孔
钻孔灌注桩的施工根据环境的不同分为陆上和水上两种。在水上施工时,需要先搭设钻孔平台,再布置钻机。回旋钻和冲击钻是常用的成孔方法。在施工现场,需要设置泥浆池,废泥浆和钻渣通过泥浆车运至指定地点进行处理。这种方法适用于多种地质条件,但需注意泥浆处理,避免对环境造成污染。
(3)旋挖钻孔
旋挖钻孔是一种高效、环保的桩基施工方法。在钻机就位时,需要重新测量、定位,确保钻孔的准确性和稳定性。旋挖钻在成孔过程中,利用其钻头对泥土的搅拌作用进行自然造浆,根据实际需要调整泥浆比重,以实现孔壁的泥浆护壁。在土层粘结性较好的情况下,可以采用干式或清水钻机方法施工,无需泥浆护壁;而在土层松散、易坍塌或地下水较多、孔壁不稳定的情况下,则需要采用静态泥浆护壁方法进行施工。
(4)水下混凝土灌注
桩基成孔后,需要进行清孔并检查成孔质量,然后下放钢筋笼和导管,进行水下混凝土灌注。钢筋笼在钢筋加工场集中用自动数控设备加工,采用长线胎架制作,分节转运至孔位对接下放。在混凝土灌注前,需要做好生产需求计划,合理配置材料、机械、人工和备用设备材料等,安排足够的混凝土运输车,确保桩基混凝土灌注的连续性和质量。
2.2 系梁与承台施工
在系梁与承台的施工过程中,我们采用了标准的施工工艺。首先,确保施工环境干燥后,我们仔细破除桩头并浇筑混凝土垫层。随后,严格按照规范进行钢筋的绑扎和模板的安装,以确保承台混凝土浇筑的顺利进行。对于中、小型承台,我们采用一次性浇筑的方式,而对于大型承台,则选择分层浇筑以确保施工质量。在施工过程中,我们特别注意控制温度差异,通过采取适当的温差措施,有效防止了因温度变化过大而产生的裂缝问题。
2.3 连接技术
在连接环节,我们主要采用了湿接缝和干拼缝两种型式。虽然湿接缝连接更为可靠,但考虑到其施工周期长且便利性较差,我们尽量减少了湿接缝的设置。对于干拼缝,我们优先选择定型产品,以降低拼缝质量控制的风险。然而,定型产品通常容差较小且造价较高,因此在次要部位,我们考虑采用替代产品以达到经济效益和施工质量的平衡。在本项目中,我们综合比较了多种接缝型式,最终确定了以下主要连接方式:(1)盖梁挑臂区域的接缝采用了剪力键与胶拼缝相结合的方式,通过钢束将块段牢固连接为一个整体;墩柱间的盖梁块段则采用湿接缝连接,以增加施工误差的可调节性,并提升盖梁的整体性。(2)盖梁与墩柱之间选用了灌浆波纹管连接,型号为85型,这种连接方式不仅具有调整连接容差的功能,而且经济实用。(3)墩柱与承台的连接则采用了GTZQ440型灌浆套筒连接型式,有效提高了安装效率和安装质量,确保了底部连接的稳固性。
结语
综上所述,公路桥梁下部结构对整体建筑的安全性和稳定性具有至关重要的作用。在规划阶段,我们不仅要确保架构技术的可行性和合理性,还要充分考虑环保因素,以最大程度地减少施工对环境造成的负面影响。
参考文献
[1]瞿振华.跨海大桥下部结构设计与施工技术研究[D].上海:同济大学,2007.
[2]刘波,陈浩,陈雁云.某城市桥梁预制墩柱与承台拼装施工技术[J].施工技术,2018,47(24):78-81.