高速公路高邊坡施工工藝探究

蘇文斌

(中交第二公路工程局有限公司， 廣東 江門 529000)

高速公路路基工程當中的分項邊坡工程，對于各大工程隊伍來說均是一項非常值得注意的工程項目。尤其是高邊坡項目，它會破壞原有土體的力學平衡，再用人工措施重新建立一套力學平衡系統(tǒng)，這一過程中有非常多的風險因素。稍有不慎就可能引發(fā)非常嚴重的安全事故，不僅是在施工當中可能會出現(xiàn)安全事故，在后續(xù)高速公路建成并投入運營后，也可能出現(xiàn)影響交通安全的事故，因此，非常有必要就高速公路高邊坡施工工藝進行一番探討。以期為高邊坡施工提供一些參考經(jīng)驗。

1 工程概況

某高速公路二標段K16+600～K26+500,全長9800m，其中路基工程總長7293/7203m。合同工期要求27個月，造價4.8億元。本標段路基工程土石填方量231.8萬方，開挖方量283.9萬方，棄方量約52.1萬方。路線規(guī)劃區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件、水文條件、氣象條件相對較為復(fù)雜，施工難度較大，土方深挖高填段成為工程項目部控制質(zhì)量、成本、工期的關(guān)鍵點之一。

2 高邊坡施工重要性

高邊坡施工之所以風險高，就在于其會改變土體原有力學平衡，然后通過人工手段進行改造，重建力學平衡。在這一過程中，絕大多數(shù)的邊坡防護手段，并不是邊坡開挖前就準備好的，而是在邊坡開挖以后才能實施，在邊坡開挖的過程中，加固和防護尚未實施前，邊坡地質(zhì)體會因為開挖（包括機械開挖和爆破）會造成土體擾動，使其產(chǎn)生應(yīng)力松弛，影響邊坡穩(wěn)定性。所以往往需要根據(jù)地質(zhì)勘察報告，進行針對性的設(shè)計，并采用具有針對性的工程措施。而事實上，很多高邊坡的設(shè)計雖然科學，但是由于施工工藝和方法不當，或是未能及時實施工程措施，均會導致施工過程中出現(xiàn)安全事故，并可能給后續(xù)公路運營埋下安全隱患。所以本文重點探析高邊坡的施工工藝，以期結(jié)合實際工程案例，提供一些成功經(jīng)驗。

3 高邊坡施工工藝要點

結(jié)合工程實例來看，高速公路高邊坡施工流程主要為，施工前期做好準備工作，包括施工機具、人員組織、施工材料等的準備工作。隨后根據(jù)設(shè)計圖要求進行測量放線，并在完成后進行復(fù)驗，保證放樣準確性。根據(jù)設(shè)計圖要求進行截、排水溝的修筑。完成以后正式進入施工階段，其中包括土方開挖和石方爆破，在這一過程中要遵循開挖一層，防護一層的原則，執(zhí)行邊坡加固防護施工，直至邊坡開挖完成，及時修筑砌體，完成路基排水設(shè)施施工。根據(jù)上文的分析，項目實例中，由于要進行土方深挖高填，危險性比較大，其施工工藝非常關(guān)鍵，因此，下文就其中需要注意的關(guān)鍵點進行探析。

3.1 高邊坡施工準備

在實施全過程的質(zhì)量安全控制管理中，施工前期的準備工作尤為重要。

首先要針對設(shè)計圖紙進行交底，總工負責組織人員全面熟悉圖紙，進行設(shè)計交底、技術(shù)交底和安全交底，理解設(shè)計意圖，掌握技術(shù)質(zhì)量目標以及安全文明施工目標。由管理層人員向施工作業(yè)層的施工隊伍負責人進行安全教育、培訓和安全技術(shù)交底。

其次，對原地面進行復(fù)測，協(xié)同監(jiān)理在現(xiàn)場進行檢查，深入現(xiàn)場了解實際情況，若無問題即可進入放樣作業(yè)階段。按照圖紙要求放出截水溝、邊坡頂邊線。使用批準的導線點、水準點，使用全站儀進行放樣。

第三，根據(jù)工程量準備設(shè)備機具型號和數(shù)量，并保證設(shè)備機具的健康狀態(tài)。設(shè)備包括推土機、挖掘機、運載車輛、錨桿鉆機、空壓機、便攜式注漿泵、切割機、彎曲機、電焊機等。如果需要在爆破器材倉庫領(lǐng)取適量爆破器材，并進行詳細檢查。

第四，將需要用到的材料送檢。

第五，向施工人員下發(fā)施工指導書，進行安全技術(shù)交底，組織施工人員進入現(xiàn)場，入場人員尤其是特殊工種，必須持證。試驗室配合確定材料配合比，并進行材料檢測。

3.2 高邊坡開挖工序

3.2.1 開挖總體要求

在開挖前期，根據(jù)放樣成果，處理坡面與坡頂排水系統(tǒng)完成邊溝排水，確保開挖前排水溝排水暢通。坡頂截水溝為完成之前，應(yīng)做臨時性的截水溝，防止雨季可能造成的水土流失。如果設(shè)計了永久性截水溝要優(yōu)先考慮先做好永久性的截水溝。

嚴格測定邊坡定位、坡率，采用臺階法逐級開挖，嚴格遵循分級開挖、逐級支護的原則。挖掘機分級開挖，自卸車運輸，遇石采用光面爆破和預(yù)裂爆破。及時做好邊坡監(jiān)測。每開挖一級及時復(fù)檢，修整和防護，結(jié)合氣象部門提供的氣象信息，隨時以塑料覆蓋以成型的邊坡，防雨水沖刷。

開挖過程中，各工序必須協(xié)調(diào)配合，一旦開始施工人員組織必須重組，全面施做一級坡面。在刷坡面的同時，進行打眼，并留下一定余量供調(diào)整錨桿，并布設(shè)好排水管道。打眼完成進行質(zhì)檢，合格后立即布置錨桿、錨索，確認后注漿。完成注漿后及時跟進土方回填與植草，并采取措施進行保護。

3.2.2 開挖方法

總體上，采取機械配合人工分級開挖，主體開挖以機械施工為主，留下一定厚度，供人工修整，防超挖，欠挖，人工消坡保持坡面平順。若在土方開挖過程中運距適應(yīng)推土機、挖掘機經(jīng)濟運距，開挖過程中就近處理土方并回填，若不符合經(jīng)濟運距，則以橫向臺階法開挖，輔以運載車輛進行土方運輸，提高施工效率。若遇石方開挖，則采用控制爆破法開挖。

首先，土方開挖，在土方開挖中，推土機和挖掘機配合分級分層由上至下開挖，運載車輛配合挖掘機運輸土方，符合填方要求的運輸至填方區(qū)回填，不符合的則運至專用棄土場。整個開挖過程隨機檢查邊坡，防超挖、欠挖。邊坡應(yīng)預(yù)留土層一般30～100cm,轉(zhuǎn)人工修整。若邊坡長度較短，深度較小時，直接橫挖一次挖至設(shè)計標高。若深度較深則采取臺階法分級開挖；若長度較長則縱挖。當然根據(jù)不同情況還可以采取橫斷面全寬縱挖、通道式縱挖等開挖方法。具體方法應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行合理調(diào)配。

其次，開挖過程中遇硬質(zhì)地質(zhì)條件，需采用控制爆破的開挖方法，密打眼、短進尺、弱爆破、強覆蓋， 確保安全的同時，順利完成爆破作業(yè)。具體施工方案應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件來確定。若上表層為軟巖等，可先利用挖掘機分層拉槽挖掘。至硬質(zhì)巖層，臺階布孔，控制爆破。當邊坡深度較小在6m以下時，可淺眼松動爆破，爆破孔深度一般2～4m較好。若邊坡深度較深，則深孔松動爆破，爆破孔深一般6～8m較好。邊坡用光面爆破。

第三，邊坡光面爆破。邊坡的爆破可以用預(yù)裂爆破，其爆破孔應(yīng)在同一水平面內(nèi)，間距、最小抵抗線、排距、超鉆、孔深、堵塞長度、裝藥長度、裝藥密度、裝藥量等均需要嚴格控制，經(jīng)嚴格的計算得出準確的數(shù)據(jù)進行布置。當然裝藥也可以間隔裝藥。預(yù)裂爆破起爆應(yīng)在主炮之后，間隔25～50ms，使用未查毫秒雷管，起爆時同一排孔應(yīng)同時起爆。要注意爆破作業(yè)危險性大，必須加強爆破作業(yè)組織管理，必須將爆破安全規(guī)程的規(guī)定落地，專人專職，嚴格審批，確保萬無一失。

3.3 邊坡修整、加固與排水

1、邊坡修整

邊坡修整一般分兩次，即粗修和精修。粗修時將邊坡開挖時殘留的松土或機械挖不到的土石按照坡率進行粗略的修整，做出邊坡輪廓線，同時清理剩余的土石方。邊坡精修應(yīng)分段進行，在開挖完成一段后，及時跟進人工修整，為后續(xù)工序做好準備。修整時按設(shè)計要求，做好坡度尺，利用垂球、棉線，間隔10～15m，掛線挖槽，做出坡度樣板。然后從上倒下進行精修，結(jié)合坡度尺進行校正。在這一過程中施工人員必須穿戴好安全防護裝備，系安全帶，搭簡易木夾板，保證安全的同時，方便施工。如果邊坡深度較大，就需要開挖修整以及加固相互配合，循環(huán)作業(yè)，按照分級分層原則，根據(jù)設(shè)計的橫斷面平臺為界，劃分出作業(yè)流水段，進行流水施工。一級臺階土石方開挖完成后轉(zhuǎn)入二級縱向臺階開挖施工依次推進，修整人員跟進進行一級臺階修整作業(yè)同樣依次推進，加固作業(yè)人員同時跟進。按流水方式循環(huán)直至完成土石方開挖。

2、邊坡加固

邊坡加固是保證邊坡穩(wěn)定性的重要工序。以錨桿框架梁來說，其工藝流程為先確定孔位，鉆機就位鉆孔，清孔，安裝好錨桿，進行注漿，隨后進入框架梁制施工。

首先，根據(jù)設(shè)計與施工方案文件，進行測量放樣，確定錨桿、框架梁位置，使上下坡對齊。統(tǒng)一放樣，確定孔位，嚴格控制誤差，做半永久性標志。

其次，根據(jù)地質(zhì)條件，以及錨固要求，合理確定鉆機，并確定合適的鉆孔方法。搭設(shè)好鉆孔平臺，確保平臺穩(wěn)定，平整，根據(jù)孔位固定鉆機，就位后進行微調(diào)，確保開孔誤差（包括縱橫誤差、高程誤差、傾角和方向）在允許范圍內(nèi)。

第三，鉆進方式一般為干鉆，而不使用水鉆，因為水鉆可能破壞邊坡巖體條件，降低孔壁性能。鉆進時嚴格控制鉆進速度，防鉆孔變徑、扭曲。最終目的是要保證錨桿孔質(zhì)量合格。如果鉆進過程中遇不良情況，如塌孔、縮孔等，必須立即停鉆，并及時灌漿加固，待漿液初凝后，重新鉆進。鉆孔完成應(yīng)及時質(zhì)檢，檢查孔徑、孔深、傾角。其中孔深一般要求比設(shè)計深度大上0.2m。

第四，當鉆進至設(shè)計孔深，不停鉆，使鉆機空轉(zhuǎn)1～2分鐘進行清孔。完成后利用空壓機繼續(xù)清孔，確保清孔符合要求。

第五，安裝錨桿并灌漿。錨桿應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進行制作，并嚴格檢查成品質(zhì)量，確保符合要求。錨桿安裝就位后注漿，用注漿套管深入孔底從孔底開始灌漿，直至漿液飽滿溢出一定時間后完成注漿。其中要注意水泥砂漿的配合比，確保符合要求。

第六，框架梁一般用料為混凝土，強度C25，需將框架嵌入坡面15cm，用人工開挖的方式。邊坡應(yīng)盡量修整好，按照放樣成果，完成基礎(chǔ)開挖，綁扎好鋼筋。支好模板，模板瓶裝必須嚴實、平整、尺寸準確，符合設(shè)計要求的同時，要保證一定的美觀度，模板表面刷脫模劑。完成以后進行質(zhì)檢，合格后進行砼澆筑，砼澆筑必須連續(xù)進行，澆筑的同時進行振搗，保證混凝土澆筑密實。

第七，基礎(chǔ)混凝土達到一定強度后，進一步對邊坡進行修整，并進行坡面壓實度、坡度檢測。符合要求后，布置人字形骨架植物防護，骨架挖槽，深度25cm，配合三維網(wǎng)噴播植草。

（四）砌體施工

砌體施工時需要先測量放樣，立桿掛線，清理基底，清除邊坡松動土體，應(yīng)露出新鮮面，確保砌體砌筑質(zhì)量符合要求。砌體從下自上砌筑，砌體墻背應(yīng)與坡面緊密貼合，咬口緊密、砂漿飽滿、錯縫。牢固美觀，要預(yù)留排水孔，連接邊坡排水系統(tǒng)。

結(jié)束語

結(jié)合實際案例對高速公路高邊坡施工工藝進行了簡單的探析，在工程實施過程中，需要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況，準確調(diào)度，嚴格管理，在嚴格的質(zhì)量管理措施，與施工方案的指導下，順利完成工程施工。當然，上文所探析的內(nèi)容雖然來自于成功案例的，但也存在一定的不足之處，因此還希望能夠與業(yè)內(nèi)認識探討，共同進步。

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