既有通車(chē)高速旁高路塹開(kāi)挖防護(hù)措施設(shè)置

黃勝明

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

既有通車(chē)高速旁高路塹開(kāi)挖防護(hù)措施設(shè)置

黃勝明

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

以北興互通B匝道改造工程既有高速旁高路塹施工防護(hù)措施設(shè)置為例，土方及機(jī)械破碎巖石開(kāi)挖采用“預(yù)留隔墻，分區(qū)逐層”的方式，每層3～4m；石方靜態(tài)爆破采用“由外而內(nèi)，分排逐層”的方式，每排0.5～2m，每層約3m；邊坡開(kāi)挖依照邊坡高度及現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置4種防護(hù)措施，安全、有效地進(jìn)行既有行車(chē)高速旁的高路塹開(kāi)挖施工。

公路；高路塹開(kāi)挖；既有行車(chē)高速公路；防護(hù)措施

1　工程概況

北興互通B匝道改造工程位于廣州市花都區(qū)北興鎮(zhèn)北側(cè)，是京港澳（北京—香港—澳門(mén)）高速公路、機(jī)場(chǎng)高速公路北延線(xiàn)、街北（從化街口—花都北興）高速公路之間實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換的互通樞紐，改造工程總長(zhǎng)2.6km。改造后B匝道于K2129+047處與京港澳高速公路分離。其與京港澳高速公路的并行段為改造工程起點(diǎn)（JZK2126+865.207）—BK1 +700，長(zhǎng)2189.545m。

該工程高路塹開(kāi)挖全部分布在并線(xiàn)段，共5段，總長(zhǎng)700m，開(kāi)挖相對(duì)高度23～51m，開(kāi)挖面距行車(chē)道最近距離為6m，其中土方6.6萬(wàn)m3、軟石4.6 萬(wàn)m3、堅(jiān)石6.4萬(wàn)m3。

該改造工程開(kāi)挖邊坡臨近京港澳高速公路，坡面較陡，邊坡開(kāi)挖最大高度為50.2m，施工時(shí)必須保證京港澳高速公路的行車(chē)安全及正常營(yíng)運(yùn)，施工工藝及防護(hù)措施成為其順利實(shí)施的關(guān)鍵。

2　施工安全防護(hù)設(shè)置

為保證高邊坡土石方開(kāi)挖施工安全，防止落石、滾石，在施工工藝選擇方面，土方及機(jī)械破碎巖石采用“預(yù)留隔墻，分區(qū)逐層”的方法，每層3～4m；石方靜態(tài)爆破采用“由外而內(nèi)，分排逐層”的方式，每排0.5～2m，每層約3m。由于土石方開(kāi)挖高度較大，依照邊坡高度及現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)置以下防護(hù)措施（見(jiàn)圖1）：1）土方開(kāi)挖坡面采用密目安全網(wǎng)防護(hù)；2）土方開(kāi)挖平臺(tái)采用槽鋼柔性防護(hù)網(wǎng)防護(hù)；3）石方開(kāi)挖坡面采用雙層靠壁式排架掛網(wǎng)防護(hù)，適用于二、三級(jí)石方坡面；4）路側(cè)采用鋼管柱排架防護(hù)。

圖1　邊坡開(kāi)挖設(shè)置的防護(hù)措施

2.1土方開(kāi)挖坡面密目安全網(wǎng)防護(hù)

為防止土方及軟石開(kāi)挖過(guò)程中滾石經(jīng)坡面彈射而產(chǎn)生飛石，在土方及軟石開(kāi)挖時(shí)，在坡面設(shè)置綠密目網(wǎng)防護(hù)，采用綠密目安全網(wǎng)滿(mǎn)鋪整個(gè)開(kāi)挖坡面。設(shè)置方式：每隔6m設(shè)置豎向φ10mm尼龍繩作為鋪設(shè)安全網(wǎng)的支撐，坡頂用φ48mm鋼管打入50 cm，高出坡頂線(xiàn)50cm固定，坡腳綁扎在平臺(tái)豎向槽鋼上。縱向5m高設(shè)置1道φ10mm尼龍繩連接加固。掛網(wǎng)期間注意尼龍繩與安全網(wǎng)的連接，保證安全網(wǎng)牢固（見(jiàn)圖2）。

2.2土方開(kāi)挖平臺(tái)槽鋼柔性防護(hù)網(wǎng)防護(hù)

在邊坡平臺(tái)上設(shè)置槽鋼柔性防護(hù)網(wǎng)作為土方開(kāi)挖的第二道防線(xiàn)。土方邊坡平臺(tái)處采用3m長(zhǎng)［14槽鋼上掛柔性防護(hù)網(wǎng)（鋼絲網(wǎng)+密目網(wǎng)），設(shè)置在邊坡平臺(tái)外邊緣線(xiàn)內(nèi)1.5m處，間距為3m。槽鋼采用人工挖孔澆筑砼的方式埋入約0.6m深，露出地面部分高為2.4m，在距邊坡平臺(tái)垂直高度50及190cm處采用［14槽鋼設(shè)置2道橫向連接。為保證結(jié)構(gòu)在土石方?jīng)_擊下的穩(wěn)定性，根據(jù)平臺(tái)寬度及地質(zhì)情況采用［14槽鋼作斜向支撐（見(jiàn)圖3）。

圖2　土方開(kāi)挖坡面密目安全網(wǎng)防護(hù)示意圖（單位：cm）

圖3　土方開(kāi)挖平臺(tái)槽鋼柔性防護(hù)網(wǎng)防護(hù)示意圖（單位：cm）

2.3石方開(kāi)挖坡面雙層靠壁式排架掛網(wǎng)防護(hù)

鑒于邊坡石方開(kāi)挖高度較大，開(kāi)挖山體臨空面為既有坡面，此處爆破開(kāi)挖產(chǎn)生落石的可能性較大，當(dāng)石方開(kāi)挖高度大于10m時(shí)要求設(shè)置防護(hù)措施。該防護(hù)措施在整個(gè)施工過(guò)程中起的作用最大，是滾石下落的第一道防線(xiàn)，采取剛性支護(hù)即雙層靠壁式鋼管排架掛網(wǎng)防護(hù)（見(jiàn)圖4）。

圖4　石方開(kāi)挖坡面雙層靠壁式排架掛網(wǎng)防護(hù)示意圖（單位：cm）

雙層靠壁式鋼管排架設(shè)置方式：二級(jí)及二級(jí)以上坡面設(shè)置雙層靠壁式鋼管排架。排架由φ48mm鋼管以3m間距（豎向鋼管間設(shè)置1根φ4mm鋼絲繩）沿邊坡搭設(shè)，排架搭設(shè)高度為超出平臺(tái)1m。豎向鋼管設(shè)置2層，層間水平間距1.2m，內(nèi)層間距邊坡30cm，由φ48mm鋼管以2.5m間距（外層豎向鋼管間設(shè)置1道φ4mm鋼絲繩加密）沿邊坡搭設(shè)，鋼管底根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況打入平臺(tái)地面以下20 ～50cm，鋼管頂超出平臺(tái)1m。首層縱向通長(zhǎng)鋼管設(shè)置在邊坡平臺(tái)以上垂直間距1m處，以上各層通長(zhǎng)鋼管按照垂直間距1.5m設(shè)置，滿(mǎn)鋪一級(jí)邊坡排架需設(shè)置6道（內(nèi)外共12道）縱向通長(zhǎng)鋼管。橫向連接鋼管設(shè)置于豎向鋼管與縱向通長(zhǎng)鋼管搭接處，連接鋼管垂直于既有坡面插入約20cm，鋼管間用扣件連接。坡面錨固設(shè)置1根φ22、L=2m的砂漿錨桿，設(shè)置于邊坡平臺(tái)垂直往上4及7m安裝橫向連接鋼管的位置，縱向每隔5m布置1道，錨桿與鋼管排架采用連接筋焊在一起形成整體。縱向通長(zhǎng)鋼管上搭設(shè)雙層竹排作為防墜落平臺(tái)，并在外層排架底設(shè)置1m高竹排，防止石頭落入下一級(jí)邊坡。排架外側(cè)用鐵絲網(wǎng)+綠密目安全網(wǎng)雙層防護(hù)整體覆蓋。排架將開(kāi)挖高度內(nèi)的山體邊坡全部覆蓋，邊開(kāi)挖邊降低。

2.4路側(cè)鋼管柱排架防護(hù)

除設(shè)置邊坡坡面安全防護(hù)和邊坡平臺(tái)安全防護(hù)措施外，為以防萬(wàn)一，在高邊坡開(kāi)挖路段預(yù)制防撞欄內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼管柱防護(hù)。

鋼管柱排架采用φ480mm鋼管作為主要防撞受力結(jié)構(gòu)，鋼管柱底采用150cm×100cm×100cm鋼筋砼預(yù)制塊基礎(chǔ)，鋼管柱長(zhǎng)5m（插入基礎(chǔ)50 cm，外露450cm），間距3m，從基礎(chǔ)頂往上50cm設(shè)置首層縱向［14通長(zhǎng)槽鋼，其后每隔1m設(shè)置1道，共5道，在［14槽鋼外側(cè)及砼基礎(chǔ)之間滿(mǎn)鋪竹夾板作為擋板。為保證鋼管柱防撞墻在土石方?jīng)_擊力作用下的穩(wěn)定性，在第一級(jí)平臺(tái)靠近第二級(jí)邊坡坡腳處人工挖孔約50cm埋入φ25鋼筋后澆筑砼固定，然后采用鋼絲繩將鋼管與預(yù)埋鋼筋連接固定，防止排架在滾石的沖擊下倒塌（見(jiàn)圖5）。

3　防護(hù)措施安全試驗(yàn)

為保證路基土石方開(kāi)挖安全防護(hù)措施達(dá)到預(yù)期效果，進(jìn)行以下施工試驗(yàn)：1）通過(guò)人工滾石測(cè)試防護(hù)排架的安全性。2）通過(guò)試驗(yàn)段施工確定土方開(kāi)挖預(yù)留隔墻厚度和分層開(kāi)挖高度。3）采用挖掘機(jī)由外而內(nèi)進(jìn)行砌石防護(hù)拆除，測(cè)試是否安全；測(cè)試從機(jī)械斗旁遺漏的碎石滾落是否在安全防護(hù)設(shè)施的承受范圍內(nèi)。4）進(jìn)行鑿巖機(jī)破碎松石試驗(yàn)，測(cè)試鑿巖機(jī)施工過(guò)程中是否會(huì)產(chǎn)生飛石；測(cè)驗(yàn)在油炮機(jī)炮頭處加防護(hù)蓋是否能有效防止石頭飛濺。5）進(jìn)行靜態(tài)爆破石方開(kāi)挖試驗(yàn)，檢驗(yàn)爆破參數(shù)設(shè)計(jì)是否合理；檢驗(yàn)臨邊靜態(tài)爆破開(kāi)挖是否會(huì)產(chǎn)生大塊滾石。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，通過(guò)采取上述防護(hù)措施，該項(xiàng)目施工過(guò)程中發(fā)生的滾石、飛石都得到阻擋，高路塹開(kāi)挖施工期間未發(fā)生一起安全責(zé)任事故，臨近的行車(chē)高速公路也未發(fā)生過(guò)任何高處墜石事件，證明該工程的安全防護(hù)措施穩(wěn)定而有效。

圖5　鋼管柱排架防護(hù)示意圖（單位：cm）

［1］ JTG/TF50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］ 李祖龍.高速公路旁山體開(kāi)挖施工及防護(hù)方案［J］.江西建材，2015（23）.

［3］ 王輔圣.施工中路塹高邊坡防護(hù)方案的探討［J］.上海鐵道科技，2006（6）.

［4］ 于淵卓.高速公路改擴(kuò)建工程中橋（涵）臺(tái)錐坡及基坑開(kāi)挖防護(hù)方案淺析［J］.公路，2012（2）.

［5］ 蘆巍.臨近高速公路橋梁深基坑開(kāi)挖防護(hù)方案探討［J］.甘肅科技縱橫，2011（2）.

［6］ 王琛，邊世斌，趙軍.公路路塹高邊坡綜合防護(hù)方案優(yōu)選方法［J］.筑路機(jī)械與施工機(jī)械化，2007（5）.

U418.5

A

1671-2668（2016）04-0133-03

2016-04-20