高速公路擴容建設主線縱坡降坡施工技術

劉水康

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都 610091)

0 引言

近年來，隨著社會經濟的發展，越來越多的高速公路自建成通車后由于交通量一直保持高速增長，已難以滿足高速公路運輸大通道的功能要求，為緩解高速公路交通壓力，提高高速公路整體通行能力和服務水平，許多既有高速公路亟待進行擴容建設，以適應區域經濟社會發展和交通量增長需要。在對既有高速公路采取原路加寬進行擴容改造的建設過程中，往往由于既有高速公路主線縱坡局部不能滿足現行路線規范要求，需要對其局部主線縱坡進行降坡改造。

根據設計方案，成樂高速擴容項目樂山段采用原路兩側加寬的方案，將現有雙向四車道高速公路加寬至雙向八車道。成樂高速K97+800～K100+940段既有路段屬于長下坡路段，現縱坡采用“(-3%/870 m)+(-3.9%/839 m)+(-2.85%/561 m)”組合，縱坡坡長、緩坡坡度不能滿足現行路線規范要求，為事故多發段，堪稱“魔鬼”路段。設計方案擬通過此次擴容建設進行縱坡降坡調整，設計方案調整為采用“(-3.55%/890 m)+(-2.5%/480 m)”的縱坡組合。由于高速公路不能進行長期斷道施工，必須采取“邊施工，邊通車，邊收費”的建設方式，采取何種降坡施工方法是一個較大的技術難點。

1 重點、難點分析及解決思路

1.1 重點和難點

根據現場實際情況及施工特點分析，該段縱向降坡的主要重點有：確保既有成樂高速主線交通放行；確保交通轉換后原有路基邊坡穩定，不滑坡、不坍塌；確保施工期間對交通無重大影響，無主觀責任的較大安全事故發生；確保高邊坡開挖期間，無落石、飛石對行車的責任安全事故發生。該段縱向降坡主要有以下難點。

1)縱向降坡里程長，施工長度達到1 900 m。

2)縱向降坡開挖高差大，最深開挖斷面達到6.2 m。

3)保通既有成樂高速車流量大，施工行車干擾大，且多以重載貨車為主。

4)地質情況不理想，該段主要以冰水堆積層為主，全部為外棄工程量。

5)交通導改次數多，完成該段總計需要進行3次交通導改。

6)施工工期短，為減少對既有高速通行的影響，須在短時間內完成施工任務。

7)降坡開挖后在路塹段形成的路槽，易形成積水區，路基施工難度增加。

8)受行車動荷載及路基靜載影響，成樂向路基路槽有滑坡、塌方、坍塌的重大安全隱患。因此必須采取可靠臨時措施確保邊坡穩定安全。

1.2 解決思路

本段縱向降坡路段既有路寬度為25 m、雙向4車道通行路段，擬通過此次路基雙側拼寬擴容建設后達到寬度41 m、雙向8車道通行，施工原則為“保安全，保暢通，邊通行，邊施工”，施工過程中不影響既有路的運行，不降低既有路的通行標準。通過以上分析，結合以上實際情況及相關設計要求，擬采用“一側先擴寬，中央臨時支護，半幅降坡半幅通車，轉換通行”的思路和方法進行路基擴寬和降坡施工，既能滿足安全通行要求，將對車輛通行的影響降至最低，又能最大限度地確保施工能夠正常進行。

2 采取的措施及施工方法

2.1 采取的主要措施

為確保施工能夠正常進行，考慮到施工安全和正常施工工序，并為滿足“邊施工，邊通車，邊收費”的建設方式要求，采取了以下措施。

1)主動向社會媒介發布交通轉換信息公告，及時、有效地與成樂運營管理公司、路政執法、高速交警等部門進行溝通協調。

2)保持既有路的雙向4車道通行條件，先期施工成樂向路基拼寬作業，維持既有路交通流現狀。

3)將成樂向單側拼寬路基達到雙向4車道寬度，確保每條車道寬度不小于3.75 m，靠設計道路中線側設置新澤西護欄，對向車道中間及外側車道采取“水馬”或新澤西護欄隔離。

4)將交通導改至成樂向半幅通行，采取半幅通行，另外半幅降坡的施工方式進行半幅降坡施工。

5)路基中線邊坡采取1:0.3放坡，開挖邊坡高度大于2 m臨空面采取施打壁厚6 mm、直徑140 mm的鋼管樁的方式進行臨時加固，鋼管樁間距50 cm，錨深3 m；所有坡面均采用5 cm厚C20混凝土噴漿做坡面防護，確保邊坡穩定。高速公路均已對其載貨汽車實行重量超限限制，無超載、超重車輛，且坡頂設置3 m寬硬路肩，車輛不對邊坡頂面施加過載應力，確保邊坡穩定。

6)樂成向進行路基降坡施工，施工期間，須在施工段落設置區間測速以降低另外半幅車輛行駛速度。開挖完成后形成路槽，路基施工按設計要求設置向外橫坡。該段降坡須盡量避開雨季施工，同時為避免成樂向既有路面匯水流入已開挖路槽，在邊坡頂面縱向設置30 cm高的擋水埂。

7)樂成向鋪筑臨時路面，將交通導改至樂成向半幅通行，成樂向進行降坡施工。

8)全斷面降坡施工完成，永久性路面施工完成后雙向開放交通。

9)針對此段降坡施工，須編制專項《交通組織方案》以確保施工及交通安全。

2.2 施工步驟

①維持既有路通車現狀。②實施成樂向路基擴容施工，施工至既有高速高程，鋪筑臨時路面(水穩和瀝青路面)，達到單幅雙向4車道通行條件。③第一次交通導改，開放成樂向單幅雙(單)向4車道通行(關閉樂成向道路)。④對成樂向靠中心線側施打鋼管樁做臨時支護。⑤實施樂成向路基擴容施工，施工至設計路基高程，鋪筑永久性路面(設計水穩和瀝青路面)達到單幅雙向4車道通行條件。⑥第二次交通導改，開放樂成向單幅雙(單)向4車道通行(關閉成樂向道路)。⑦實施第二次成樂向路基擴容施工，施工至設計路基高程，鋪筑永久性路面。⑧雙向開放交通。

2.3 施工方法

第一階段：實施成樂向路基拼寬開挖施工，為防止高邊坡開挖落石，在成樂向邊坡垂直高度7 m處設置4 m高加密被動防護網，可有效兜住落石(見圖1)。路塹段拼寬側路基施工，按設計寬度開挖至與既有成樂高速高度一致，使寬度滿足單幅雙向4車道通行條件；路堤段拼寬側路基施工，采用挖掘機配合推土機進行清除30 cm表土，原路堤邊坡清坡30 cm，挖掘機清理原路基防護及邊坡表土，并開挖臺階(第一級臺階寬1.5 m，第一級以上各級臺階寬1.0 m，高1.2 m)，推除的表土集中堆放，由自卸車運至指定的棄土場，作為后期綠化用土；用壓路機碾壓密實，密實度不小于90%，檢測合格后進行正常的路堤填筑施工。對于寬度不滿足單幅雙向4車道通行的路堤段，增加臨時用地，路基加寬填筑，使路面寬度滿足單幅雙向4車道通行條件。新建路基臨時加寬路面鋪筑10.7 m車道，結構形式為：30 cm 4%水穩層+8 cm ATB-25瀝青面層(見圖2、圖3)。此階段施工工期約60 d。

圖1 挖方段半幅4車道臨時通行施工前示意圖

圖2 挖方段半幅4車道臨時通行施工后示意圖

圖3 路堤段半幅4車道臨時通行施工示意圖

第二階段：進行第一次交通導改，成樂向單幅雙向4車道通行，外側設置新澤西，雙向通行中央隔離帶采用新澤西+防撞沙桶防護，中線設置新澤西防護。交通導改至成樂向后，實施樂成向單幅路基降坡施工，中線側邊坡坡比按1:0.3放坡開挖，為確保行車安全及邊坡穩定性，在開挖邊坡高度大于2 m的段落坡頂處實施鋼管樁支護施工，防護深度按邊坡高度+3 m錨深，間距按0.5 m設置，在邊坡開挖完成后及時采用5 cm厚C20混凝土噴漿做坡面防護，保證邊坡的穩定性，不受雨水侵蝕。樂成向拼寬降坡施工邊坡開挖、路基高程、排水、結構層施工均按設計要求實施，使其具備單幅雙向4車道通行寬度(見圖4)。此階段施工工期約75 d。

圖4 第一次交通導改后半幅施工示意圖

第三階段：進行第二次交通導改，將車流導改至樂成向，單幅雙向4車道通行(見圖5)。進行第二次成樂向單幅路基拼寬降坡施工，挖除成樂向原有路及臨時加寬路基后，開挖施工至設計高程，并施工該區域內涵洞工程及路基、路面永久性工程。最后完成降坡施工，清理現場，開放雙向正常通行(見圖6)。此階段施工工期約75 d。

圖5 第二次交通導改后半幅施工示意圖

圖6 完成拼寬降坡施工，開放該段雙向交通

3 結語

按照“一側先擴寬，中央臨時支護，半幅降坡半幅通車，轉換通行”施工方案組織降坡段施工，成樂高速樂山降坡段順利實施了擴容工程建設，工程施工期間未因改擴建施工發生任何重特大交通事故，施工安全、質量和工期也得到了有效保障。以上相關施工及建設經驗值得在后期類似工程中進行推廣。