公路工程施工技术要点分析

2022-08-15 06:00梁莉兰
交通世界 2022年19期
关键词:土石方护坡路堤

梁莉兰

(贵州桥梁建设集团有限责任公司,贵州 贵阳 550001)

0 引言

公路工程对于改善交通运输条件、提高居民生活水平具有重要作用。路基、路面作为分项工程,施工好坏直接影响整个路桥工程的质量,必须加强管理控制。《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63—2007)、《公路路基施工技术规范》(JTG F10—2006)等规定,对原料、摊铺、碾压、平整度等均提出明确要求。现场施工中,因受到地形、气候、人员、机械等多种因素的干扰,施工不当则会产生质量缺陷,不仅影响路面结构的稳定性,还会威胁交通安全[1]。以下结合相关实践经验,探讨路桥工程中路基、路面相关施工技术方案和施工要点。

1 工程概况

该项目为宜宾至六盘水高速公路的主要组成,在连接云贵川各省市地区中发挥了重要的枢纽作用,为后续旅游、工业化、农业化发展奠定了基础,也为当地扶贫开发创造良好条件。本合同段起讫桩号为K91+750—K100+770.004,线路总长9.02km,道路等级为双向四车道;路基宽度:整体式24.5m,分离式12.25m,桥梁和路基同宽;行车道宽度2×3.75m,设计车速80km/h;汽车荷载标准为Ⅰ级,抗震设防烈度K91+750—K95+570 段为Ⅵ度,K95+570—K100+770.004 段为Ⅶ度。

该工程中,设置主线特大桥1座,长920.6m;主线大桥5 座,总长2 143m;主线中桥1 座,长54m;另有匝道大桥、匝道中桥、天桥等共计5 座,总长度863m。本次研究以特大桥为核心,左幅全长920.6m,设计为(2×30+2×40m) + (106.8+200+106.8m) + (9×40m);右幅全长 760.6m,设计为 (2×30+2×40m) +(106.8+200+106.8m)+(5×40m),以下对该工程中的路基路面施工技术及方案进行分析总结。

2 公路工程重点施工内容技术要点分析

2.1 土石方施工

本合同段路基土石方开挖497.10万方,填方131.83万方,实行分段平行流水作业法。涵洞施工安排要保证路基土石方开挖顺利进行。土石方开挖过程中,根据地质条件主要选择爆破技术,并实施钻孔打眼施工。K99+778—K100+770 段七级高边坡挖方路基(共117 万方),上方有4 挡220 万KVA 电力线路,须采用控制爆破并做好安全防护工作。贵州雨水较多,雨季来临之前要完善排水设施、对相关设施进行加固,尤其要合理安排土石方施工的时间与步骤[2]。开挖工艺流程见图1。

图1 路基挖土石方施工工艺流程图

(1)路基挖方施工

开挖分为土方开挖、石方开挖两部分。土方开挖前,需做好路堑顶的截水沟,采用挖掘机开挖,配合自卸车运输,并用推土机辅助施工。石方开挖采用预裂爆破和光面爆破,以保证边坡的稳定;在横坡陡峭、紧邻地方公路,采用控制爆破,做好安全防护及警戒,确保车辆通行及行人安全。

(2)路基填方施工

填料主要来自路基挖方、隧道洞渣,为保证施工的顺利,需做好土质试验工作,在符合试验标准且由监理人员批准后继续施工。填方施工分两种方法:一种是同一横断面半挖半填;另一种是全断面回填。填筑施工顺序为:施工准备→测量放样→基底处理→调运填料→摊铺平整→碾压夯实→检测签认→路槽整形→边坡平整。

(3)沉降和稳定观测

一是沉降观测,设置观测断面,依据工程现状,可每隔200m 设置一组,需在桥头路段设置3~5 个,并在路堤的中心布设观测点。设置结束后有序施工,在填筑后观测1 次,但因填筑间隔较久,需增加观测频率。预压期需明确观测时间,首月3d 观测一次,后续根据情况延长观测时间,预压期结束后观测停止。二是稳定观测,位移观测边桩布设在路堤两侧,及边沟外缘10m 处,同一观测断面的边桩埋设在同一横轴线上,布设间距为沿纵向每200m 一个断面。位移边桩观测采用红外测距仪测量,观测频率为每日观测1次,至路堤预压结束。

(4)质量检验

土石方路基施工完成后,及时进行质量检查,以土方路基为例,检查项目和方法见表1。

表1 土方路基检查项目和方法

2.2 防护施工

本合同段路基防护工程主要为路肩墙、路堤墙、路堑墙、护肩、干砌片石护坡、衬砌拱护坡、拱形骨架植草护坡、锚杆及锚索框架植草护坡、挂网喷锚护坡、抗滑桩、三维网植草等。主要工程数量为:浆砌片石砌体 1.08 万 m3,干砌片石 12.31 万 m3,C15 片石混凝土 0.066 万 m3,C20 片石混凝土 2.78 万 m3,C15 混凝土 0.42 万 m3,C20 混凝土 0.193 万 m3, C25 混凝 土 0.18万 m3,C30 混凝土 0.84 万 m3,喷射边坡 C20 混凝土0.004 5 万m3,预应力锚索4.98 万m,钢筋1 444t,锚杆105.7t。高边坡开挖在施工组织安排中先行施工,分级开挖,上一级边坡防护完成后,开挖下一级路基边坡,其他类型防护工程不影响总工期和工程质量,采用流水作业法施工。

(1)路肩墙、路堤墙及路堑墙,护脚、护肩施工工艺和要求基本一致,严格按照规范标准执行即可。

(2)衬砌拱护坡及拱形骨架护坡。先清理施工场地、修整边坡,和图纸要求相一致;然后施工放样,浅挖基坑并人工夯实。埋置预制混凝土空心砖,养生后清除砌筑材料的残留物,注意保证成品网格的完整性,及时修整松动或脱落的部分[4]。骨架成形后,按图纸要求铺草皮或播种新草。

(3)挂网锚喷混凝土护坡。工艺流程为:搭架→整理坡面→施工放线→钻锚杆孔→注浆、安插锚杆→将预制好的铁筋网框吊挂焊接到锚杆上→用铁丝绑扎连接铁丝、钢筋网→设沉降缝→检查验收→喷浆→拆架清场→养护→验收。

(4)锚杆、预应力锚索边坡防护。工艺流程为:施工准备→钻孔→锚索制作→锚索安装→注浆→预应力张拉→锚固→检验。

2.3 排水施工

本合同段路基排水工程主要为路基边沟、排水沟、截水沟、急流槽等,主要工程数量为浆砌片石砌体0.46万 m3,C20 片 石 混凝 土 0.79 万 m3,C20 混 凝 土 2.13 万m3,C30 混凝土 0.179 万 m3,钢筋 547t。采用分段顺序作业法施工。考虑到当地降雨普遍,为保证正常施工,需特别加强对路基范围内和施工便道的排水处理。

在施工过程中,要保证排水设施各项参数的标准与规范,由监理工程师进行监管。要将基础底板夯实,保证地基强度符合基本要求。施工顺序为:施工准备→测量、放样→基坑开挖→基底修整→自检合格→报工程师验收→砌筑水沟→沟壁回填→养生。

(1)截水沟。没有弃土的情况下,根据不同土质确定截水沟和开挖路基坡顶的距离;有弃土堆时,截水沟距离弃土堆坡脚1~5m,顶部设置2%的横坡用于排水。合理设置出水口,进行防渗加固处理,位置、坡度、断面尺寸等均要符合设计要求。砌筑用的砂浆由相应的机械设备进行拌制,路基施工过程中注意清理维护截水沟,保证水流通畅[5]。

(2)排水沟。要求线形平顺,尽可能采用直线形,转弯处做成弧线;沿路线布设时,与路基坡脚的距离控制在3~4m以上;排水沟纵坡过大时,对表面进行加固处理。

(3)边沟。挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段,均要设置边沟;分段设置出水口,每段不大于300m,防止边沟漫溢或冲刷;沟底纵坡和曲线前后沟底纵坡,两者平顺衔接;当沟底纵坡大于3%时,进行加固处理。

(4)急流槽。采用浆砌圬工结构,根据地形、地质确定跌水的台阶高度;纵坡不大于1∶1.5,且和天然地面坡度相配合;急流槽较长时,采用分段砌筑方案,每段长度不大于10m;砌筑时自然水流和涵洞进、出口之间,形成一个过渡段;在路堤边坡修筑时,为水流入排水沟提供顺畅通道。

2.4 涵洞工程

本合同段共设有涵洞9 道,其中4.0m×4.0m 的钢筋混凝土盖板涵(通道兼排水)共135m/4 道,2.0m×2.0m钢筋混凝土盖板涵(排水)共51m/1 道,ϕ1.5m 钢波纹管涵(排水)共58.66m/3 道,ϕ2.0m 钢波纹管涵(排水)共41.42m/1 道。主要工程量有M7.5 浆砌片石约451.6m3、混凝土约2 785.8m3,钢筋108.87t。以钢筋混凝土盖板涵为例,施工顺序为:测量放样→基坑开挖→清理基底→浇(砌)筑基础→浇(砌)筑侧墙→安装盖板→回填→洞口施工。

(1)沉降缝。根据图纸,设置沉降缝的道数、缝宽和位置,完成嵌缝料填塞作业。加铺抗拉强度较高的卷材时,按照图纸要求的层数、宽度施工,并上报工程批准。

(2)防水层。混凝土盖板、顶板、侧板,填土前先涂刷沥青胶结材料,形成防水层,涂刷层数、厚度等指标,按照图纸要求作业。

(3)涵背回填。管底楔形块处,使用细石混凝土浇筑回填;涵背两侧100cm 范围内,采用级配碎石回填,最大粒径不超过3cm。分层填筑、分层压实,松铺厚度为20~30cm,当压实度达到95%,即可进行下层填筑,在涵管两侧同步、对称进行。管顶填土厚度超过100cm后,增设一层防水土工布。

3 施工质量控制措施和经济效益分析

3.1 质量控制措施

本路桥工程施工中,首先健全组织体系,组建质量保证体系领导小组,设置质量管理组织机构,明确质量方针与目标;然后分析存在的质量问题,明确质量管理重难点;最后提出相关质量控制措施:

(1)施工前进行施工测量,对线路中桩、边桩位置进行明确。

(2)填方地段进行基底完善,清理杂物,在地面横坡过高的位置设置台阶。基底处理中如出现不良情况,如地下水、涌泉等要及时进行处理,并在经监理人员批准后继续施工。

(3)在填料进场前进行质量验收工作,保证所选择的填料符合相关技术要求,尤其不可采用黏土、有机土等。因填料不同,施工要求不同,在填筑路堤时需选择分层施工,且保证每一层只选择一种填料。

(4)路堤分层填筑过程中,需要进行压实度的检测以及含水量的检测,及时修整路基边坡,满足设计要求。在修筑护道时也要按要求施工,提高边坡的稳定性。

(5)在路基施工中,其宽度与纵横向坡度要结合实际情况进行设计,路槽做到平整,路拱要明显,路肩的边缘线要清晰。

(6)进行防护处理,如出现混凝土开裂等情况,需及时进行处理。边坡的植物需满足当地环境要求,采取适宜的养护方案,提高植物的成活率。

3.2 经济效益分析

本工程路基路面完工后,顺利通过质量验收,实际施工成本控制后,工程预算成本均在控制范围内,没有出现大型返工情况,取得了良好的经济效益。

4 结语

综上所述,路基路面是公路工程中的重要施工环节,直接影响工程整体质量。本文结合实际案例,从路基土石方、防护、排水、涵洞工程四个方面介绍了施工技术要点,总结了施工质量控制措施。望通过本文的分析研究,能为同类工程现场施工及管理提供借鉴,实现预期施工目标,提高经济效益。

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