公路工程升級改造及技術(shù)安全研究

■ 中鐵十八局集團市政有限公司 余雷

隨著城鎮(zhèn)化進程的不斷加快，城市人口快速增長，私家車數(shù)量顯著增多，有效拓寬公路寬度，增加車道通行量，滿足人們的出行需求，成為亟待研究的課題之一?，F(xiàn)階段，大多數(shù)城市的內(nèi)部公路交通難以適應(yīng)當下車輛通行對道路的要求。為處理好公路升級改造過程中規(guī)范與現(xiàn)狀的關(guān)系，本文以福州市福馬路升級改造為例，著眼于其升級改造要求，從公路工程的角度進行深入分析，提出纜線避讓保護方案、季節(jié)性保證措施以及鄰近既有高壓纜線施工預(yù)防措施，以期為交通基礎(chǔ)設(shè)施升級改造提供參考。

1.工程概況

福州市福馬路提升改造工程第2標段項目全長10.909km，分為六一路至三環(huán)路段、鼓山隧道兩端連接段、快安1段三個區(qū)段，項目總工期660個日歷天，總投資9.1億元，2020年5月全線通車。六一路至三環(huán)路段起訖里程K0+120～K5+873.982，不含K0+000～K0+160、K1+290.7～K2+002段，線路全長5.874km，實際改造長度5.043km。原道路為雙向四車道拓寬改造為雙向六車道，道路形式由8.5m人行道+5.0m非機動車道+11.25m機動車道+0.5m中央分隔帶+11.25m機動車道+5.0m非機動車道+8.5m人行道改造為8.5m人行道（含1.5m行道樹）+4.5m非機動車道+10.5m機動車道+3.0m中央分隔帶+10.5m機動車道+4.5m非機動車道+8.5m人行道（含1.5m行道樹）。道路改造前后寬度均為50m，主路設(shè)計時速50km/h。鼓山隧道及兩端連接段起訖里程K7+494.043～K10+440，線路全長2.946km；拓寬改建后斷面由原雙向4車道拓寬為雙向6車道+2個非機動車道+2個人行道。主路設(shè)計時速60km/h，道路改造寬度50m?？彀睮標段起訖里程K10+440～K13+360，線路全長2.92km?？彀?段設(shè)置綜合管廊，沿福馬路由西向東布置，布置于北側(cè)非機動車道人行道下。綜合管廊采用單艙斷面，凈寬高尺寸為2.9m×3.45m。主路設(shè)計時速50km/h，輔路設(shè)計時速40km/h，道路寬度由23.78m拓寬為55m～60m的標準建設(shè)。

2.纜線避讓保護方案

2.1 K11+865處12孔高壓電纜避讓保護施工

如圖1所示，K11+865處（管廊里程K1+381）12孔電纜橫穿原設(shè)計綜合管廊主體結(jié)構(gòu)，該處電纜為引管形式，纜線最低點位于原設(shè)計管廊頂板以下2m。為確保施工期間既有纜線安全，將管廊主體結(jié)構(gòu)下壓3m，調(diào)整長度為20m。管廊施工期間纜線保護方案如下。

圖1 纜線周邊土體加固防護平面示意圖

（1）探溝開挖

依據(jù)第三方管線探測資料以及對施工現(xiàn)場的勘察情況，在高壓纜線產(chǎn)權(quán)單位技術(shù)人員現(xiàn)場指導(dǎo)下，人工配合機械開挖探溝，探明既有纜線的分布位置，采集纜線坐標，同時在纜線0.5m范圍插打2排標志樁，標志樁應(yīng)高于原地面標高。

（2）纜線周邊土體固結(jié)施工

探溝回填完成后，避開標志樁范圍，在管廊基坑內(nèi)外既有纜線5m范圍采用Φ500@300高壓旋噴樁對纜線周邊土體進行固結(jié)加固處理，對既有纜線形成保護廊體，高壓旋噴樁深度14.5m。

（3）纜線周邊管廊基坑支護施工

根據(jù)該場地的地質(zhì)情況、水文條件及現(xiàn)場實際情況，K1+440～K1+585段基坑設(shè)計主要采用的支護結(jié)構(gòu)體系為：遇現(xiàn)狀高壓電纜溝灌注樁開口，開口處采用混凝土面板支護，開口處坑內(nèi)坑外采用斜向及水平高壓旋噴樁土體加固。

K1+360～K1+408、K1+440～K1+585段基坑支護兩側(cè)采用Φ800沖孔灌注樁+Φ500高壓旋噴樁支護形式。施工時先探明既有纜線位置，確保樁基施工避開橫穿纜線位置施工。纜線橫穿管廊開口位置采用斜向及水平高壓旋噴的方式在豎向旋噴的基礎(chǔ)上進行補強處理，同時基坑開口采用分層開挖，分層現(xiàn)澆砼擋板進行基坑支護，每塊擋板高度0.8m。擋板鋼筋與開口兩側(cè)樁基植筋鋼筋連接成整體，植筋豎向間距為0.1m，植入樁基深度0.66m。

（4）纜線周邊管廊基坑開挖施工

如圖2所示，管廊基坑開挖采取分段分層開挖施工，先行施工遠離既有高壓纜線段落，待主體結(jié)構(gòu)施工完成后，再行施工距離纜線較近區(qū)域。依據(jù)既有纜線探溝開挖后采集的數(shù)據(jù)資料，基坑開挖至距離纜線1m范圍時，采取人工開挖至纜線標高，安裝鋼圍檁及橫向HW350＊350型鋼線纜托架，將既有纜線加固防護完成后，再分層開挖至設(shè)計基底標高。纜線托架依據(jù)現(xiàn)場纜線分布情況，縱向間距控制在每5m一道。

圖2 高壓電纜橫穿管廊基坑托架大樣圖

（5）纜線周邊管廊基坑回填

管廊主體結(jié)構(gòu)施工完成后，采用碎石灌砂回填至設(shè)計標高，纜線周邊回填設(shè)專人指揮，纜線周邊1m范圍內(nèi)采用人工夯實，1m范圍以外采用機械碾壓密實。

3.檢測質(zhì)量與季節(jié)性保障技術(shù)

3.1 質(zhì)量保證措施

工程質(zhì)量是當前社會關(guān)注的熱點，每一位參與者在實施過程中都要做到始終堅持質(zhì)量標準，圍繞創(chuàng)優(yōu)目標，做到“開工必優(yōu)、一次成優(yōu)、全面創(chuàng)優(yōu)”。

測量控制質(zhì)量保證措施。在測量前，對所涉及的儀器進行檢驗，合格后方可投入到測量施工中。測量過程中實行復(fù)核制度，做到點點有復(fù)核，前一步未檢核合格，不進行后一步的測量。對施工過程中用到的全部測設(shè)數(shù)據(jù)(如坐標值、高程值)進行計算并復(fù)核，形成測量技術(shù)文件，方可投入使用。

施工技術(shù)保證措施。施工現(xiàn)場應(yīng)先進行場地平整，清除施工區(qū)域的表層硬物和地下障礙物。三軸攪拌樁施工機械操作場地應(yīng)進行地基處理，路基承載力應(yīng)滿足重型攪拌樁機平移、行走穩(wěn)定的要求，確保攪拌樁垂直度達到設(shè)計要求。嚴格控制攪拌樁攪拌下沉速度和攪拌提升速度，保持勻速下沉（提升），并嚴格控制隔水帷幕樁頂和樁底標高。施工過程中隨時檢查施工記錄，對照規(guī)定的施工工藝，對每組樁和檢驗批進行質(zhì)量評定。水泥攪拌樁三根試樁成樁后，按相關(guān)質(zhì)量標準要求應(yīng)進行鉆芯取樣檢測，檢測28天無側(cè)限抗壓強度值及滲透系數(shù)值。

3.2 季節(jié)性保證措施

3.2.1 雨季安全施工保證措施

針對基坑面積大、雨水積水多的情況，采取坑內(nèi)有組織抽水、排水，基坑邊組織截水、疏水?，F(xiàn)場配備足夠數(shù)量的潛水泵，將臨時集水坑中的水排入沉淀池后排入市政管網(wǎng)。

做好大雨來臨前的檢查工作，及時認真整改存在的隱患，做到防患于未然。施工期間要組織晝夜值班，做好記錄；加固臨時設(shè)施、大標志牌；在臨時圍墻等處設(shè)警告牌。安排好應(yīng)急疏散通道及安全集結(jié)中心。土方開挖施工期間，應(yīng)定期清理基坑四周排水明溝，防止地表雨水直接匯入基坑，沖刷邊坡；基坑底設(shè)盲溝、盲井，配備30臺φ100污水泵及時抽、排水，以防雨水浸泡、擾動基底。雨天作業(yè)必須設(shè)專人巡視邊坡，存在險情的地方在未采取可靠安全措施之前禁止作業(yè)施工。檢查機械防雷接地裝置是否良好，各類機械設(shè)備電氣開關(guān)應(yīng)做好防雨準備。大風雷雨天氣應(yīng)切斷電源，以免引起火災(zāi)或觸電傷亡事故。風雨過后，要對現(xiàn)場的臨時設(shè)施、用電線路等進行全面檢查，當確定安全無誤后方可繼續(xù)施工。大雨天氣或連綿陰雨天氣，搶險救災(zāi)隊伍應(yīng)集結(jié)待命，統(tǒng)一指揮，隨時準備排除危險隱患。

3.2.2 臺風應(yīng)急救援

做好臺風預(yù)防工作。工地在臺風季節(jié)應(yīng)隨時注意收聽天氣預(yù)報，如有臺風登臨消息，應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組應(yīng)立即召開防臺風緊急擴大會議（擴大到各生產(chǎn)班組專和各部門負責人）部署防臺風工作。一是將工作體制由正常工作體制改為應(yīng)對突發(fā)事件體制，各應(yīng)急救援小組各自就位；二是檢查各種求援物資器材如電筒、雨靴、急救包、擔架以及加固搶險器材等，是否充分準備完好；三是對露天物資器材進行全面檢查整理；四是全面檢查倉庫、工人住宿區(qū)、食堂等場所是否存在漏雨或容易被臺風掀翻、掀破的地方，如發(fā)現(xiàn)有上述情況，應(yīng)在臺風來臨前全面處置完畢，如工人住宿場地有被臺風掀起，應(yīng)及時轉(zhuǎn)移到安全住宿地；五是檢查施工圍墻和所有臨時設(shè)施，及時轉(zhuǎn)移被臺風破壞的臨時設(shè)施內(nèi)的物資、器材并設(shè)立警示標志；六是強臺風來臨前，應(yīng)切斷所有動力電源，只保留地面照明電源。對所有一、二、三級電箱做好固定和防雨措施。

4.鄰近既有高壓纜線施工預(yù)防措施

施工前，依據(jù)纜線探測資料，開挖探溝獲取纜線位置及標高數(shù)據(jù)資料，為保障后續(xù)施工纜線安全提供依據(jù)，并做好標記。會同電力部門及產(chǎn)權(quán)單位，對作業(yè)人員做好纜線位置及安全防護注意事項交底工作。定期對高壓纜線進行巡查，現(xiàn)場施工設(shè)專人指揮，同時在施工期間邀請電力部門對既有高壓纜線運行情況進行檢查，確保周邊企業(yè)用電運營正常。纜線周邊進行樁基、土方開挖施工時，應(yīng)避開既有纜線。

4.1 鄰近既有高壓纜線施工應(yīng)急預(yù)案

當施工現(xiàn)場的監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)土方或建筑物有裂紋或發(fā)出異常聲音時，應(yīng)立即報告給應(yīng)急救援領(lǐng)導(dǎo)小組組長，并立即下令停止作業(yè)，并組織施工人員快速撤離到安全地點。立即啟動應(yīng)急預(yù)案，并在電力管線斷裂處四周采取有效措施進行圍堰，防止地表水流至電線裸露處，產(chǎn)生觸電事故。同時立即通知電力維修部門進行現(xiàn)場維修，通知相關(guān)企業(yè)啟動停電應(yīng)急預(yù)案。對維修好的部位應(yīng)重點加以保護，避免出現(xiàn)二次斷裂。電力管線搶修完成后，需經(jīng)電力部門檢查確認安全后，方可撤除場地封鎖，恢復(fù)施工。

4.2 漏水處理

如遇管道漏水應(yīng)立即停止供水，查明漏水源頭，及時解決漏水問題。對于漏水形成的上層滯水，設(shè)置滯水排水管，采取明排措施，用排水管導(dǎo)流至軟管，再由軟管引流至基底排水溝，經(jīng)集水井集中抽排。滯水排水管應(yīng)采用塑料花管，外面包裹窗紗。滯水排水管伸入土中，外露一部分。排水管和排水孔之間里面用碎石濾料填充，外口用粘土封堵。排水管的布置要根據(jù)現(xiàn)場情況而定。排水溝沿坑底四周設(shè)置，底寬400mm，溝底低于坑底400mm，坡度為1%。集水井沿坑底邊角設(shè)置，間距20m～40m左右，直徑0.8m，下無砂井管和濾料，碎石壓底進行強排。

4.3 地表裂縫處理

在整個施工開挖過程中，應(yīng)持續(xù)觀察鄰近地表、地物的開裂及變形情況。一般情況下，地表發(fā)生細小裂縫和緊靠基坑的一般建筑物出現(xiàn)裝修層的輕微開裂可以視作正常，但必須密切追蹤發(fā)展趨勢并及時采取特殊處理措施。當裂縫出現(xiàn)不斷加速發(fā)展并延伸時，必須停止原定施工過程，修改支護參數(shù)并及時加固。當基坑頂部的側(cè)向位移與當時開挖深度之比超過5‰時，應(yīng)密切注意、加強觀察并及時對支護采取加固措施，必要時增用其他支護方法。雨后出現(xiàn)的地表裂縫，如果經(jīng)過觀察，不再繼續(xù)增大，必須及時灌注水泥凈漿，盡最大可能地封堵地下和近地表處的裂縫，同時可防止地表水進一步滲入護坡體。

5.結(jié)論

公路升級改造是一項復(fù)雜而綜合的系統(tǒng)工程。與新公路的建設(shè)流程不同，公路升級改造項目存在諸多制約因素。不僅要從道路工程本身的關(guān)鍵技術(shù)出發(fā)，還要綜合考慮社會經(jīng)濟、自然環(huán)境、施工組織管理、國防需求等方面，形成系統(tǒng)的技術(shù)，貫穿于設(shè)計、施工以及公路改造升級項目管理。只有這樣，才能充分發(fā)揮老路改造工程的現(xiàn)實價值，節(jié)約資源，更好地服務(wù)社會，為交通基礎(chǔ)設(shè)施升級改造提供保障。