公路工程高邊坡機械破碎成型施工的技術要點

雷澤明

(福建建工集團有限責任公司，福建 福州 350000)

1 工程概況

本公路工程與其他項目相比難度高，公路里程達28.8 km，其中路塹高邊坡多至18處，總長度為2 310 m，本施工期間的主要難題為交通管制與保通。該公路項目已采用機械破碎開挖技術進行施工，且對當前公路交通未造成任何影響，在此基礎上獲得顯著效果。

2 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

3 機械破碎成型施工技術要點

3.1 開挖準備

1)開挖準備與項目現狀相結合，在設計基礎上進行開挖的放線與測繪等工作，同時確保開挖斷面與輪廓與建設需求相符。

2)提前完成臨時道路的鋪設與開挖邊坡的準備工作，順利運輸、調度施工材料，確保項目按照規定時間竣工。

3)開挖邊坡前要采取有效措施全面清理坡面上堆放的雜物，降低對坡面施工造成的影響，同時要加固已松動的危險物體，或者將其移除處理。坡面已清理的全部物品不得隨處丟棄，可建設專用放置處，施工安全性得到保障后才能開展其他工作。

4)提前留設截水溝后再開挖邊坡，該操作可起到攔截積水的作用，坡頂開挖基準線和截水溝間設置的距離應超過3 m，同時保證排水系統可以正常應用。

3.2 臨時安全防護

1)邊坡開始施工之前要完成臨時安全防護工作，可降低發生安全事故的次數，常見的臨時安全防護分為邊坡平臺與邊坡坡腳兩種。

2)坡腳臨時安全防護要符合以下要求：①在與硬路肩相近的位置上建設一個高為3.5 m的工字鋼立柱，且立柱在原路路肩內向，埋設任意一個立柱時深度必須超過1.5 m，每個立柱的間隔距離為2 m，周圍設置圍擋；②位于靠近原路碎落臺的近邊溝區域設立工字鋼立柱，高度為4.5 m，埋設任意一個立柱的深度也要超過1.5 m，各立柱間相距2 m，安裝立柱結束后使用鋼管支架完成支撐加固操作。

3)邊坡平臺臨時安全防護設置要符合以下要求：①位于與原路邊破平臺相距5.0 m處設立工字鋼立柱，其高度為4.5 m，且深埋所有立柱時深度必須超過1.5 m；②各立柱間間隔2 m，安裝圍擋設施與鋼絲防護網架。

3.3 破碎石方削坡開挖

3.3.1 石方開挖方法

1)開挖時可按照從外到內、從上到下順序：①結束清理坡面工作后再開挖邊坡，嚴格依據放線與測繪成果放坡；②此施工工序用到的機械設備主要有挖掘機、推土機、運輸車輛；③此施工工序在邊坡巖石松動后，再按照從外到內、從上到下的順序完成所有開挖作業。

2)土石方開挖必須遵循的基本標準為“逐層推進”，施工期間要嚴格遵循的原則為“逐步邊坡修筑、逐層開挖、逐步綠化防護、逐步支設”，開挖各個層土方石時，要對開挖的厚度合理控制，使其處于2 m左右。

3)破碎施工：①機械破碎施工的主要流程為選取合理的破碎點，在選擇點位時要與工程地形、地質、地勢等相結合；②選定點位位置后以紅色油漆標注，每個點位間的間隔距離為30 cm，破碎錘根據標注的準確點位進行破碎作業；③應使用液壓破碎機械設備作業，確保已粉碎的巖石達到標準，并確保液壓機械設備釬桿與巖體結構間的錨固程度；④需將液壓破碎機設置的壓力達到標準后，再實施破碎作業，破碎結束后采用挖掘機設備完成裝車、運輸等工序。

4)挖槽施工:施工原有邊坡挖槽過程中面臨的危險有石塊松動、飛落等，因此，在施工前要留設保護層，可起到加強作業安全性的作用，保護層的組成部分為原有邊坡向開挖方向，留設厚度為1 m的石方。根據開挖線到原有邊坡1 m處的石方向下挖2 m構成一道挖槽，利用挖掘機以從外向內的方向鉤回石方。

5)開挖圖：邊坡開挖施工時與本公路工程現狀相結合，采用的開挖方式為分層縱挖法，見圖2。

圖2 高邊坡石方分區分層開挖示意圖

6)開挖同一層面邊坡：開挖相同邊坡層面過程中要嚴格按照先土方再石方的順序作業，最后再對邊坡進一步修復，可降低開挖層面發生不規則層面滑動現象，土石方開挖完成后要及時向外運輸，且頻率與開挖速度相匹配。

7)控制坡面比值：制定破碎方案時一項主要參考指標為坡面比值，采用液壓機械對巖體結構進行破碎作業過程中，要對坡面比值進行嚴格控制。圖3為開挖高邊坡石方機械破碎施工現場。

8)清理坡面：破碎作業時要及時清理碎渣及向外輸送巖體，而此項操作離不開液壓破碎機械和開挖機器間的有效配合，最終才能確保不同環節按照要求完成。清除坡面碎石取得的標高與設計的標準值相等，該值也是對施工合格與否進行判斷的重要標準，根據該值可確定是否開始下個施工工序。圖4為高邊坡機械破碎與裝車操作。

圖3 高邊坡石方機械開挖破碎

圖4 高邊坡機械破碎及裝車

3.3.2 石方邊坡開挖控制要點

1)加強質量管理，堅決杜絕違反施工標準的所有施工行為，如欠挖、超挖等。

2)增加管理人員巡視次數，不同作業層產生的碎石要及時處理，提高對邊坡穩定性的判斷，可采取支護方式保持穩定性。

3)開挖時按照施工順序完成，避免交叉作業，施工人員切忌不可在作業下方位置活動。

4)邊坡坡面保持平整，使用設施設備對坡面產生的碎石迅速清理，可在危險性高的石塊周圍放置警示牌，人員不可在石塊下方活動與放置物品。

5)各級臺階設置相同的傾斜度，可確保開挖臺階時不影響正常排水。同時在開挖期間重點對邊坡是否變形、變形程度等進行監控記錄，在一些重要路段設置變形觀測點位，可減少邊坡出現塌陷事故。

6)每層開挖完成后作為工序節點，與支護防治相互配合，保持邊坡自身穩定性。

7)開挖各層次邊坡，進行支護的前提條件是對自身穩定性不產生任何干擾。

3.4 邊坡整修及檢測

1)邊坡開挖面與設計點位間距離較近的情況下，可采用人工操作結合削坡的方式處理。

2)隨時對邊坡坡腳削坡程度觀測，在確保削坡精準度的基礎上減少發生過度削坡問題。

3)邊坡坡面參數需要及時記錄，可避免出現開挖偏離問題，使得削坡施工與設計要求相符。

3.5 邊坡防護及綠化

1)嚴格按照“逐級開展”的基本原則治理路塹邊坡與防護施工作業，分級整理各級路塹邊坡之后，必須及時開展植被工程、防護工程，使得施工具有一定連續性。

2)土質邊坡，且邊坡高度小于5 m，實施植被防護。

3)土質邊坡穩定性強，同時坡度不超過或者等于1∶1的情況下，可結合植被防護箱與預制混凝土塊體砌筑完成防護工作。

4)邊坡土質穩定性較低時，理想的措施為結合植被防護與支設錨桿兩種方式，本方法也可以應用于沿巖石節理發育顯著的區域。

5)土質邊坡穩定性強，同時具有綠化要求，在此可結合植被防護與混凝土砌體實現。

6)對于受到深度、土質等影響造成深路塹地段，可結合支設錨桿加固與井格植被防護的方式全面封閉坡面。

7)路塹坡面不平整，且具有發育顯著的巖石節理或者碎石的地段，必須確保坡面平整度的情況下開展下一步防護措施。

4 結 論

依據以上分析得出，機械破碎開挖技術是一種常見的公路邊坡施工工藝，其優勢在于檢修便捷、操作簡單、可合理控制開挖力度，碎石作業的同時還可以通車，施工期間造成的破壞小、噪音低。本課題選取的某公路工程未采用原有的爆破施工技術，而是通過破碎機設備開挖公路邊坡石方，施工期間，開挖各個邊坡時穩定性強，原道路可正常行駛車輛，開挖后的邊坡安全性與平整度高，與爆破施工技術相比，噪音更小，對周圍環境造成的污染小，更高效，且可靠性與安全性強，施工效率高。

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