摘要: 摘要:随着我国基础设施建设的快速发展,道路、桥梁、隧道工程在社会经济发展中的地位日益突出。这些工程的施工过程面临着诸多技术和管理上的难点与挑战。怎样克服这些难点,提升工程质量与效率,是当前工程建设领域的重要课题。探讨道路、桥梁、隧道工程施工中的主要难...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:随着我国基础设施建设的快速发展,道路、桥梁、隧道工程在社会经济发展中的地位日益突出。这些工程的施工过程面临着诸多技术和管理上的难点与挑战。怎样克服这些难点,提升工程质量与效率,是当前工程建设领域的重要课题。探讨道路、桥梁、隧道工程施工中的主要难点,提出相应的改进措施。分析道路施工中地质条件复杂、材料选择与质量控制、环境保护与可持续发展等难点,提出针对性的改进方案。讨论桥梁施工中复杂结构设计与施工、施工安全管理、技术创新与应用的挑战,给出相应的解决措施。研究隧道施工中地下水处理、岩土工程难题、机械设备与技术应用的难点。提出依据技术创新和管理优化来提高工程施工质量和效率的政策建议,强调在工程实践中引入新技术和加强安全管理的重要性。分析工程施工中的具体问题,提出了切实可行的改进措施,为未来工程施工提供了科学的参考与指导。

关键词:基础设施建设;施工难点;道路工程;桥梁工程

1 引言

在现代社会中,道路、桥梁、隧道等基础设施是经济发展和社会进步的重要支撑。随着城市化进程的加速和交通运输需求的增加,基础设施建设的重要性愈加显著。随着工程规模的扩大和技术要求的提升,道路、桥梁、隧道工程的施工过程中面临着诸多难题与挑战。地质条件复杂、材料选择与质量控制、施工过程中的安全与环保等因素,经常成为制约工程顺利进行的关键问题。针对这些施工难点,科学合理的解决方案显得重要。分析道路、桥梁、隧道工程施工中的常见难点,通过技术创新、管理优化等方式来提高施工效率和工程质量,为相关领域的工程实践提供有价值的参考与指导[1]

2 道路施工中的难点及改进

2.1地质条件复杂

不同的地质条件对道路施工有着显著的影响,地质条件的变化可能导致路基承载力不足、地表水和地下水位变化引发的湿陷性土壤问题,以及软弱土层或膨胀土带来的地基沉降和稳定性问题。这些问题如果处理不当,导致道路使用寿命缩短,甚至引发安全事故。为应对这些地质挑战,勘察技术的改进重要。现代工程施工中,借助地质雷达探测、三维地质建模等先进技术对施工现场进行详细的地质勘察,获得精准的数据支持。适应性施工技术也需与地质勘察结果紧密结合,如在软土地区采用预压加固、换填等工艺,在岩石地区进行爆破与开挖结合的施工方法,保证道路基础的稳定性和可靠性。

2.2材料选择与质量控制

道路施工中的材料选择直接关系到工程的质量和成本,劣质材料导致道路早期损坏和维护成本增加。传统的施工材料如沥青和混凝土虽然应用广泛,但在某些极端气候条件下表现不佳,可能出现开裂、变形等问题。引入新型材料,如高性能沥青混凝土、改性沥青、聚合物水泥混凝土等,成为提高道路工程质量的有效途径。这些新材料具有更好的耐久性和适应性,提高路面的承载能力和耐候性。在材料质量检测方面,加强对进场材料的检验和测试,利用先进的检测技术,如X射线荧光分析、红外光谱分析等,保证材料的质量和性能符合设计要求。完善施工过程中的质量控制体系,利用信息化手段实现实时监控和数据记录,保障施工质量达到预期标准[2]

2.3环境保护与可持续发展

施工活动可能会对周边生态环境造成不良影响,如土壤侵蚀、植被破坏、噪音污染和水体污染等。施工过程中最大限度地减少对环境的影响,已成为施工企业必须面对的挑战。施工企业采用环保型施工机械和低噪音设备,减少施工过程中产生的噪音和废气排放。推行资源节约型施工方法,如废弃材料的回收再利用、土方工程中的平衡调配、减少水泥和沥青的用量等,降低资源消耗和污染排放。在设计阶段,引入绿色施工理念,进行生态敏感区的规避设计,植被恢复和生态补偿等措施,保护施工区域的生态环境。采用可持续发展评估工具,对施工过程中的环境影响进行全面评估,根据评估结果进行调整和优化,保证施工活动与周围生态环境的协调发展。

3 桥梁施工中的难点及改进

3.1复杂结构设计与施工

随着交通需求的增加,桥梁工程的规模和复杂性也在不断提升,在大型跨江、跨海大桥的建设中,面临着许多设计和施工上的挑战。大型桥梁要求具备足够的承载能力和抗风抗震性能,还需考虑美观和环保等因素。这些要求桥梁设计变得极其复杂,要精确的计算和精细的构造。为应用三维建模和有限元分析等现代设计工具,模拟桥梁的受力状态和变形情况,优化设计方案。先进施工技术如大跨度悬索技术、桥梁预制拼装技术以及自动化施工设备的应用,有助于提升施工精度和效率,保证复杂桥梁的施工质量与安全。

3.2施工安全管理

桥梁施工现场具有高度、跨度、环境复杂等特点,施工过程中的安全风险极高,包括高空坠落、设备失稳、结构坍塌等。为了有效管理这些风险,建立完善的安全管理体系至关重要。应进行全面的安全风险评估,识别施工过程中可能出现的各种安全隐患,制定相应的应急预案。在施工现场实施严格的安全规章制度,保证所有施工人员都经过安全培训并配备必要的防护装备。施工过程中,定期进行安全检查,及时发现和消除潜在的安全隐患。借助信息化技术建立安全监控系统,实时监测施工现场的安全状况,快速响应突发事件,降低安全事故的发生率[3]

3.3技术创新与应用

随着现代桥梁工程对技术的要求不断提高,传统施工技术已难以满足日益复杂的施工需求。施工企业必须加强技术研发,推动新技术的应用。近年来,许多新技术在桥梁施工中得到了成功应用,如BIM技术的广泛应用,提供了设计、施工、管理一体化的解决方案,提高施工效率和质量。采用无人机进行高空检测与监测,提升了施工过程的安全性和便利性。预应力技术、智能传感技术以及绿色施工技术的应用,也在不断推动桥梁施工的技术进步。这些技术创新提高了施工效率和工程质量,还为解决复杂施工难题提供了有效途径。

4 隧道施工中的难点及改进

4.1地下水处理

隧道施工过程中,地下水的存在往往会造成隧道渗水、涌水等问题,增加了施工难度,还导致隧道变形、坍塌等严重安全隐患。地下水的流动对隧道施工产生的影响包括浸泡施工设备、削弱支护结构的强度以及影响施工进度等。为了解决这一难题,先进的排水技术与防水设计成为关键。地质勘察和水文调查,准确掌握地下水的分布和流动规律。在施工过程中采用截水帷幕、井点降水和排水管道等措施来有效控制地下水的涌入。对于防水设计,采取综合措施如喷射混凝土、止水带、排水盲沟等,加强隧道结构的防水性能。施工过程中要定期监测地下水的变化,及时调整施工方案,保证隧道施工的安全和顺利进行。

4.2岩土工程难题

隧道施工通常需要穿越各种复杂的地质条件,如软土、岩层、断层等,这些岩土特性的变化导致施工难度大幅增加。软弱地基导致隧道变形,而坚硬岩层则增加了开挖的难度。精细的地质调查和分析,在施工前准确预判岩土特性及其对施工的影响,合理选择施工方法和支护方案。对于软弱地层,可采用喷锚支护、钢拱架、预注浆加固等技术,加强隧道围岩的稳定性。在坚硬岩层施工中,采用先进的爆破技术或隧道掘进机(TBM),提高开挖效率和施工安全。结合现代监测技术,如地质雷达、声波检测等,实时掌握围岩变形情况,及时调整支护方案,确保施工的安全和质量[4]

4.3机械设备与技术应用

传统施工方法依赖于人工操作,效率低下且存在较高的安全风险。机械设备性能的不足也可能导致施工进度缓慢,影响整体工程的进展。现代隧道施工中,隧道掘进机(TBM)等先进设备的使用,大大提高了施工效率和安全性。TBM能快速、高效地进行隧道开挖,还能降低施工人员的风险暴露。采用自动化设备进行钢筋加工、混凝土浇筑等工序,提高施工效率和质量。结合自动化控制系统,实现对施工设备的精确控制和协调,提高施工过程的可控性和可靠性。

5 案例分析

跨海大桥的建设面临着严峻的地质和气候条件挑战,包括深海基础施工、抗风抗震设计,以及长时间海水侵蚀的影响。为了应对这些挑战,项目团队从设计阶段开始就充分运用了BIM技术,进行三维建模和全生命周期管理,保证设计的精确性和施工的可行性。依据BIM技术的应用,施工团队在虚拟环境中提前发现并解决设计缺陷,优化施工方案,大幅提高施工效率和质量。这一技术在该项目中表现出色,项目提前数月完工,节省了大量成本。

在施工安全管理方面,项目引入了一整套智能监控系统,包括高空作业的实时监控、自动报警装置,及人员定位系统。这些系统能够实时收集施工现场的数据,及时识别并预警潜在的安全隐患,提高施工现场的安全性。项目建立完善的安全培训机制,保证所有施工人员在进入施工现场之前接受充分的安全培训,减少安全事故的发生。通过这些措施,该项目在整个施工过程中实现了零重大安全事故的目标,为其他类似项目的安全管理提供了范例。

施工团队采用了新型的高性能混凝土和防腐材料,提高了大桥的耐久性和抗海水侵蚀能力。自动化桥梁架设设备的使用,缩短了施工周期,减少了人工误差。在大桥施工中,还应用了无人机进行高空和水下检测,提高了施工精度和监测效率。这些新技术的应用提高了施工效率,还保证了工程的质量和安全性,为大桥的长期使用提供了保障。

充分利用先进的设计和施工技术,以及科学的安全管理措施,有效解决大型工程项目中面临的诸多难题。项目的成功依赖于高水平的技术创新,还得益于完善的管理机制和团队的协作努力。取得的经验为今后的基础设施建设提供了有益的借鉴和启示,在复杂施工环境下实现高效、高质量施工的可行性。随着技术的进一步发展和推广,类似的成功经验将在更多的工程项目中被复制和优化,推动整个建筑行业的进步和发展。

6 结论

在道路、桥梁、隧道工程施工中,各种难点的存在是工程施工面临的主要挑战。深入探讨地质条件复杂、材料选择与质量控制、环境保护与可持续发展等方面的难点。道路施工中,复杂的地质条件要求采用先进的勘察技术和适应性施工技术,保证工程质量和安全。桥梁施工的复杂结构设计与施工则结合先进的设计优化工具和施工技术,提高施工精度和效率。而隧道施工中,地下水处理和岩土工程难题则需改进排水技术、防水设计及采用先进支护技术来解决。机械设备与技术应用的创新也是提高施工效率和质量的关键。

参考文献:

[1] 尤鹏程.道路桥梁隧道工程施工中的问题及改进措施[J].汽车周刊,2024,(07):104-106.

[2] 董永勇.道路桥梁隧道工程施工中难点和技术对策[J].汽车周刊,2024,(07):233-235.

[3] 孙伟.道路桥梁隧道工程施工中的难点及其改进措施[J].汽车画刊,2024,(04):260-262.

盛建军,苏卫.道路桥梁隧道工程施工中的难点和养护技术[J].中国高新科技,2024,(03):146-148.



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