我国北方高纬度地区路桥施工技术探讨

　　摘要：北方地区由于冬季时间很长，再加上北方的一些地区处于高寒地带和有大量冻土积聚，所以这就给北方的冬季和冻土、高寒地区的道桥施工带来了很大的施工难度。针对这地区的施工特点，本文提出了一些道桥施工技术处理措施和注意事项，这将为拜访地区的施工提供一定的施工技术指导。
　　关键词：北方地区，路桥施工，施工技术
　　
　　前言：北方地区由于其季节和地理地质等特点，给施工人员的带来了很大的技术难题。多年冻土地区路桥施工工程往往由于受不良冻土现象的影响，导致地基的冻融作用。北方最主要的特点也不用说大家都知道的，一个字--冷。所以在北方施工有一个避冷时期。当然也不可能在冷的时候全部都停工。等等这些问题都会给工程的施工建设带来很大的难题和危害。所以结合高纬度冻土及冬季时间长等情况采用良好的施工技术处理措施的相当有必要的。
　　1.北方高纬度地区的概述
　　1.1多年冻土和高寒地区的内涵
　　多年冻土，也称永冻土，是指凡具有负温或零温，其中含有冰的各种土，并且冻结状态持续三年以上的土层。在北方地区的冬天，当温度温降到零度以下时，人们就会发现原本松软的土壤变得坚硬起来。当用铁锹进行挖掘的时候，挖掘者就会发现这些坚硬的土里面有一些小冰晶，如果再往下挖掘，就会发现这层坚硬的土不太厚，在其下面是比较松软土。这层含有冰晶的土就是冻土。我国多年冻土分为高纬度和高海拔多年冻土。高纬度多年冻土主要集中分布在大小兴安岭，面积为38-39万平方公里。高寒地区一般多指东北地区和西部高原地区，年平均气温在0℃以下，持续-20℃在15天以上。这些地区由于长时间的低温，所以会有大量的多年冻土出现。
　　1.2危害
　　多年冻土常见的不良冻土现象有：土体冻胀、冻土融化、冰椎、厚层地下冰、冻土沼泽等。冻土所具有的工程特性有冻胀性和融沉性等。在高纬度地区，由于冻土具有冻胀性和融沉性，就会导致各种不良的地质危害现象。特别是在该地区进行路桥等建筑施工时，由于破坏了原有冻土的自然形态，使原有的平衡遭到破坏，进而影响施工工程项目质量，严重时会破坏路貌，危机行车安全，甚至中断交通。在北方进行施工项目的特点是：施工周期短，天冷到一定成度就无法施工。成本投入高，具体就是，材料运输、保存，施工质量、进度。还有就是后期的检修，方方面面都会受到影响。而且施工时方方面面都要考虑到防冻措施，这个是施工过最应该考虑的。影响物资采购运输，材料的保存要采暖，很多在南方不需要的采暖的在北方都要采暖，增加成本的投入。
　　2.北方高纬度地区的总体施工设计方案
　　2.1施工前的准备工作
　　2.1.1施工设计方案的文件审核和并进行具体地质勘察
　　施工前，需要认真学习冻土方面的相关知识和相应的规范细则。认真审核设计文件中的有关冻土的细节，并分析将要进行施工工程路段的地质情况。对于重点工程或者重要地段，路桥施工前应仔细核对设计文件，对路桥施工地段的地质进行全面调查与核实，必要时进行补充地质工程勘探。
　　2.1.2对现场进行具体现状调查
　　详细了解当地的气候条件、自然环境和施工条件(如水、电、路等)，并与当地的气象、水文部门保持经常性联系。
　　2.1.3进行冬季路桥施工准备工作
　　北方特别是高纬度地区最主要的特点大家都知道的--冷。在北方的冬天施工时候都是在零下10多度或者20多度，甚至更低，这种天气肯定要做好保暖工作的，最简单的就是要保护混凝土，还有地下工程特别是降水工程一般在冬天是不做的(除非没有办法必须得做)。
　　2.2施工中做好机械配置工作
　　认真做好机械设备的选型和配套工作，施工机械尽量采用适应高原的高效率机械，并充分考虑功率的降效。此外，还得根据施工进度计划，做好施工材料的采购和储备。
　　2.3注意做好环境保护工作
　　冻土工程的环境保护必须与施工阶段的地质勘察结合起来。在多年冻土地区，取土和弃土都应从保护冻土地质环境出发，合理布置，严格控制，防止取土和弃土不当带来的危害发生。
　　3.路桥施工技术措施
　　在高寒和多年冻土区工程从设计到施工都有不同于一般地区的特殊性，要根据地区的地质特性和工程性质，结合现场情况，进行针对性的施工。
　　3.1混凝土施工技术措施
　　测量控制桩放置在稳定土层或基岩上，用混凝土包裹防护，埋入冻土层的控制桩跨冻融季节使用时，埋深≥2倍的天然上限，控制桩周围回填粗粒土，以防冻融引起桩位变动；也可以采用蓄热法，主要适用于气温≥-15℃且结构较厚大的现浇混凝土工程对原材料砂石和水进行加热，使混凝土在搅拌、运输和浇筑完成后．还储备有相当的热量，以使水化放热加快，并加强对混凝土的保温，以保持在温度降至0℃以前具有一定的抗冻能力。使用蓄热法应是结构体积厚大，外露面积越小，通过表面散热损失也会少，蓄有热量则较多。因此要注意内部少量降温，且应注意保护外露及角边以防受冻。此法工艺简单，费用又少而可以有足够的养护期限。
　　3.2焊接技术
　　零下18摄氏度以下如果没有特殊防护措施，不得焊接。零到18摄氏度时，必须对钢材进行预热才能进行焊接作业，预热温度根据钢种而不同，一般的碳钢要预热到10摄氏度以上。焊接过程中停焊，必须采取保温措施，防止温度过快下降。规范要求在低于5°的环境温度下，没有要求的任何钢材在焊接时，在焊缝150mm的范围内进行大于15℃的预热，不同的钢材预热温度不一样。通常的做法是：用帆布和镀锌管制作防风棚，并且在防风棚里放置一个带烟道的小火炉，保证施焊时的环境温度。
　　结束语：
　　认真做好北方冬季高纬度地区的路桥施工工程的施工各方面工程，并做好路桥施工阶段的后期观测，对企业和社会无疑是有相当的意义的。
　　参考文献：
　　[1]周振远主编.《铁路工程施工监理》[S].北京：中国铁道出版社出版，1993.
　　[2]黄元海主编.《铁道部第十三工程局志》[R].北京：中国铁道出版社出版，2000.

《我国北方高纬度地区路桥施工技术探讨》

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