舒 彪
(廣東省長大公路工程有限公司)
路基工程的施工是保證路基質量的最關鍵因素,合理確定公路路基施工方法、正確處理路基施工過程可能遇到的一系列關鍵問題是確保路基強度與穩定性,使路基在外界因素作用下不致產生過量的變形,為延長路面使用壽命創造有利條件的關鍵。
某公路工程是連接某水電站與對外專用公路的交通線路。其K8+400~K13+500段為整體式路基,K13+500~K13+705段為分離式路基。整體式路基段采用寬度采用9 m的雙向雙車道,行車道寬4.5 m,兩側硬路基各寬0.5 m,土路肩各寬0.5 m;分離式路基段的特長隧道上行接線,寬度采用5.5 m,行車道寬4.5 m,兩側土路肩各寬0.5 m,特長隧道下行接線寬度采用5.0 m,行車道寬4.0 m,兩側土路肩各寬0.5 m。本路段行車道及硬路肩路拱橫坡采用2.0%,土路肩路拱橫坡采用3.0%。填方路基邊坡采用1∶1.5的坡率,路塹邊坡采用1∶0.3~1.0的坡率。工程區位于矮子溝內,矮子溝呈寬“U”型谷,溝底寬緩,寬度以100~300 m,坡度以5~15度為主,地表均為沖洪積物堆積。工程區屬川西高原氣候區,主要受高空西風環流和西南季風影響,干、濕分明。每年5月至10月為豐水期,降雨集中在6、7、8月份,雨量約占全年總降水量的90~95%以上。在暴雨中心區易觸發滑坡復活和泥石流暴發。
采用“三階段、四區段、八流程”的施工工藝組織施工。“三階段”為準備階段、施工階段,整修驗收階段;“四區段”為填土、平整、碾壓、檢測;“八流程”為施工準備、基底處理、分層填筑、攤鋪平整、灑水或晾曬、碾壓密實、檢測簽證、路基整修。
土方開挖施工中,根據具體情況,靈活運用各種設備的優越性對土方進行開挖,充分發揮各種機械的使用效率。本路基石方開挖工程涉及全斷面開挖和半填半挖開挖兩種開挖方式,以下將分別詳細介紹。
(1)全斷面開挖施工方案
考慮到工程機械和自卸車的裝運,鉆孔設備的操作、爆破網絡的設計等因素,擬沿路基挖方較矮一側的坡腳開挖一條寬約12 m的塹溝。塹溝開挖時采用淺孔鉆機布孔,微差控制爆破,從路塹兩端向中間推進直至整個路塹接通,為石方爆破提供運輸通道。然后根據邊坡設計的變坡分級情況自上而下依次爆破,同時每一工作面由塹溝方向從外向里采用微差控制爆破,使巖體拋擲到塹溝內,減少清碴工作量,加快施工進度。為確保邊坡的穩定,不產生超挖和欠挖,邊坡采用光面爆破(具體施工方法見后)。
(2)半填半挖斷面開挖方案
半填半挖斷面的開挖根據開挖面積情況,采用分層橫向臺階爆破(適用于挖方較短處)和分層縱向臺階爆破(適用于縱向開挖較長處)。為保證路基斷面的尺寸和邊坡的穩定性、順直性,邊坡采用光面爆破進行開挖。
根據半填半挖斷面和全斷面兩種開挖斷面形式,充分考慮施工工效及安全,分別對兩種開挖形式進行爆破方案的設計。路塹石方開挖采用松動控制爆破和光面爆破相結合的方案進行施工。全斷面開挖的路塹,采取分梯段縱向松動控制爆破后開挖,從兩端分層開挖施工;半填半挖路段先挖淺地段,再挖深地段,以增加開挖工作面;風化層和松軟巖部位,對于無法松動的部分,實施淺眼松動爆破或深孔松動控制爆破;風化層和松軟巖地段的邊坡用人工配合挖掘機清刷,次堅石和堅石地段用預留光爆層實施光面爆破。
爆破參數根據鉆孔機具的性能、巖石性質,并參照以往的工程經驗確定,施工中需根據爆破效果不斷進行調整和修正,本工程爆破參數如下。
(1)鉆孔直徑與藥卷直徑:根據工程現有的鉆孔機械和藥卷品種規格,選用Y26手風鉆作為鉆孔設備,鉆了孔直徑為42 mm,相應藥卷直徑為32 mm。
(2)鉆孔深度:鉆孔深度視保護層厚度而定,但必須控制鉆孔底部在距建基面0.8~1.0 m處終孔,當保護層厚度為2.0 m時,鉆孔深度一般為1.2~1.0 m。
(3)炮孔間距:參照垂直梯段爆破的經驗,當采用CM351潛孔鉆施工時,孔距一般為1.5~1.8 m,排距 1.0~1.2 m。當采用手風鉆鉆孔時,孔距一般為1.0~1.2 m,排距0.5 ~0.6 m。
(4)單位耗藥量:根據工程所在地質的情況,單位耗藥量q值控制在0.40~0.45 kg/m3范圍內。
路基的支擋、防護形式主要有擋土墻、拱形骨架防護、噴錨支護、錨索框格梁等。
擋土墻應分層分段砌筑,砌筑上層時不應振動下層,不準在已砌好的砌體上拋擲、滾動翻轉或敲擊石塊。拱形骨架防護砌體采用擠漿法分層、分段砌筑。噴錨防護關鍵工作有:錨孔成孔、錨桿制作及安裝、錨孔注漿、噴射混凝土配合比設計。錨索框格梁關鍵工作有:鉆孔設備確定、鉆機就位、鉆進方式確定、鉆進過程、錨孔清理、錨孔檢驗、錨索體制作及安裝、錨固注漿、框架梁(錨梁、錨墩或十字架梁)施工、)錨索張拉及鎖定、封錨。
由于篇幅限制,對于路基防護施工技術注意事項這里不做贅述,路基施工過程中應結合具體工程環境選擇適合的路基防護形式。
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