山區(qū)高速公路施工便道的選線與施工

盛 澤

(中鐵十二局集團第七工程有限公司，湖南長沙 410004)

施工便道作為高速公路建設施工準備階段的重要環(huán)節(jié)，其服務功能的匹配度與完備性，直接影響到施工進程中各種生產(chǎn)要素輸入與輸出的流通程度。隨著我國高速公路建設向山區(qū)不斷的延伸，既有交通逐漸閉塞，地形地勢地質(zhì)條件日趨復雜，便道的施工，成為施工單位有效控制安全、進度、成本、施工組織的重要環(huán)節(jié)，同時彰顯出施工企業(yè)的技術(shù)與管理水平。

本文以鳳大高速公路把總灣特大橋施工為依托，對便道的選線、施工、維護等環(huán)節(jié)進行計劃、跟蹤、管理、總結(jié)與探索。

1 工程概況

把總灣特大橋位于湖南省湘西鳳凰縣都里鄉(xiāng)，起于古雙云村把總灣東側(cè)山坡，路線沿山脈腰部向西延伸，止于滿江村巖門口半山坡上，地形溝壑縱橫，地面起伏高差在150～200 m之間，橋梁全長2 166 m，橋梁跨徑組成為54×40 m，基礎為樁基礎，下構(gòu)為薄壁空心墩、實心矩形墩、圓柱墩三種型式，上構(gòu)為40 m T梁結(jié)構(gòu)。橋梁位置距省道S308為2 km距離，擬定攪拌站位于橋梁4#～8#墩右側(cè)，鋼筋集中加工棚位于橋梁9#～12#墩左側(cè)，T梁預制場位于橋梁0#臺小里程段。施工便道按功能分為進場專用便道、貫通主線便道、支線便道三種類型。便道選線的原則如下:

1)服務功能:對于橋梁施工，須滿足鋼筋、水泥、柴油、地材等材料的運輸，同時還需滿足大型架橋機、塔吊、吊車、龍門吊等機械的運輸，以及作業(yè)人員生產(chǎn)與生活的流通。

2)因地制宜:施工便道應根據(jù)現(xiàn)場的自然條件，因勢而展，盡量采用平順短直的線形，縮短便道長度，保持充足的視距，選擇合適的路面結(jié)構(gòu)，改善物流過程中的行駛條件。

3)安全、環(huán)保、經(jīng)濟、便捷:對于既有老路，要充分利用，避免征用土地，節(jié)約施工成本，保護生態(tài)環(huán)境，如果既有老路達不到功能需求，可進行適當?shù)耐貙?、?yōu)化。

下文將對各種類型的施工便道進行詳細的闡述。

2 進場專用便道

此便線自省道S308省道k642+300樁號入口，沿既有村道，止于把總灣大橋材料集散中心——攪拌站與鋼筋集中加工場，全長約2 km，主要承擔鋼筋、水泥、碎石等原材料，各種機械設備以及作業(yè)人員的進出場任務，主要特點是交通運輸頻率高(每10 min/輛的頻率)、汽車荷載大(最大水泥車載重為80 t)。根據(jù)以上情況，擬定便道在原老路上的基礎進行優(yōu)化，將線形拉直，寬度拓至4.5 m;縱坡控制在5%以內(nèi);為迅速排除地表水，橫坡設為3%，在便道內(nèi)側(cè)設置 0.3 m(高)×0.4 m(寬)的土溝，每100 m左右設積砂井一個，積砂井處埋置Φ 50橫向圓管，將地表水匯集并排出便道;為保持良好的視距與行車條件，平面線形主要采用直線，彎道處采用半徑在20 m以上的圓曲線，保障長度在15 m左右的吊車、水泥罐車順利通過;為防止荷載過大造成便道坍塌、開裂，在沿線便道外側(cè)設置重力式擋土墻;為保證對向行車順利會車，直線段每200 m設置一道5 m(寬)×20 m(長)的會車道，曲線段的會車道設置在圓曲線的凹形與凸形處;對拓寬部分進行片石填筑，待通行一至兩個月后，在正式開工以前，片石鋪砌沉降已基本穩(wěn)定，對便道頂面進行C25混凝土硬化。

進場專用便道的基本參數(shù):寬度4.5 m;橫坡3%;縱坡5%以內(nèi);路面結(jié)構(gòu)為片石鋪筑 +厚20 cm混凝土硬化;平面線形為直線+半徑在20 m以上的圓曲線;附屬措施為混凝土防撞墩+擋土墻+標志牌。

3 貫通主線便道

貫通主線便道自把總灣0#臺，沿橋梁主線的方向，止于把總灣特大橋54#臺，全長2.8 km，可謂之橋梁施工作業(yè)的“大動脈”，與進場專用便道交匯于橋梁5#墩處，承擔水泥混凝土、鋼筋半成品等材料，各種作業(yè)機械以及作業(yè)人員的流通。其選線原則為:“近紅線而不進紅線”，即盡量貼近紅線，縮短支線便道的長度，方便施工作業(yè)，但又不侵入與占用紅線空間，而影響與阻礙施工作業(yè)。因與進場專用便道交匯點的高程為484 m，而54#臺施工點的高程為542 m，全程跨越的高差為58 m，計算其平均縱坡為2.1%，為防止特長上坡的行車疲勞，便道傍山而行采用“上坡+平坡+上坡”的線性，全線縱坡控制在5%以內(nèi);便道全段為新拓路基，寬度為4.0 m，橫斷面基本以切方為主，開挖的石方基本利用于鋪筑便道頂面，其余部分廢至棄土場;為迅速排除地表水，橫坡采用3%;彎道處采用半徑在20 m以上的圓曲線，直線段每200 m設置5 m(寬)×20 m(長)的會車道，曲線段會車道設在圓曲線的凹形與凸形處;為保證吊車、水泥罐車等車身較長的車輛在施工過程中順利掉頭，在全線每500 m設置30 m(寬)×40 m(長)的掉頭平臺;沿線便道的外側(cè)設置混凝土與漿砌片石的防撞墩，并在防撞墩表面涂刷反光涂料，以增加夜間行車的視線誘導與隔離作用;因便道頂部主要為片石鋪筑，經(jīng)過一段時間內(nèi)的行車碾壓、沉降，以及對坑槽的反復填補，便道路面基本板結(jié)、平整，可保障物流的基本暢通。

貫通主線便道的主要參數(shù):寬度4.0 m;橫坡3%;縱坡5%以內(nèi);路面結(jié)構(gòu)為片石鋪筑;平面線形為直線+半徑在20 m以上的圓曲線;附屬設施為防撞墩+警示墩+標志牌。

施工現(xiàn)場的便道示意見圖1。

圖1 施工現(xiàn)場的便道照片

4 支線便道

支線便道即從貫通主線便道切入至每個墩位作業(yè)點的便道，可謂之橋梁施工作業(yè)的“毛細血管”，承擔各墩位基礎及下部構(gòu)造作業(yè)的流通任務，其施工的主要參數(shù)與貫通主線便道基本相同，但作為山區(qū)高速公路，溝壑縱橫，山坡陡峭，支線便道施工的重點與難點就是，需克服地形高差，控制坡度過大，保障施工作業(yè)的物流暢通。根據(jù)實踐經(jīng)驗推論，縱坡為15%時是臨界點，縱坡在15%以內(nèi)，各種材料、機械運輸可基本順暢;縱坡超過15%時，各材料、機械運輸相對困難，運輸事故頻發(fā)，機械設備耗損大，故擬定的支線便道的縱坡坡度全部控制在15%以內(nèi)。以下對支線便道的選線方法進行粗略的介紹。

1)在地形相對平坦的位置，當墩位作業(yè)點與貫通主線便線橫橋向的高差與1/2橋梁跨徑的比值在15%以內(nèi)時，其支線便道的入口即可擬定在本墩位與前墩位中間的橫向貫通主線便道位置，按此方法，即可逐墩位開辟一條獨立的支線便道，保障各墩位作業(yè)點互不干擾，獨立組織施工作業(yè)。例如把總灣特大橋13#墩承臺高程為492 m，其橫橋向主線便道高程為495 m，相對高差為3 m，相對高差與其橋梁1/2跨徑(20 m)的比值為15%，則擬定支線便道的入口為橋梁12#～13#墩中間橫橋向貫通主線便道位置。

2)在地形相對惡劣、起伏較大的位置，當墩位作業(yè)點與貫通主線便道橫橋向的高差與1/2跨徑的比值超過15%時，則應先尋找出本作業(yè)區(qū)間內(nèi)墩位作業(yè)點最低的墩位，計算出其與主線便道的橫橋向高差，根據(jù)15%的橫坡坡比，反算出其支線便道的長度，擬定本墩位支線便道在貫通全線便線在大里程或小里程的切入口，支線便道遵循“近紅線而不進紅線”的原則，如因地勢陡峭，支線便道臨時征地面積過大，土石方開挖量巨大，則可考慮從紅線內(nèi)穿過，同時，下構(gòu)的施工組織安排只能從支線便道末端向支線便道入口倒推施工作業(yè)，以保障下構(gòu)作業(yè)的順暢。

針對上述的第二種地形，簡述一下把總灣特大橋23#～27#墩這一橋梁區(qū)間的施工組織。27#墩的承臺高程為502 m，其橫橋向貫通主線便道的高程為526 m，計算出高差為24 m，為控制支線便道的縱坡在15%內(nèi)，計算出支線便道長度為160 m，則擬定支線便道的切入口在23#墩左側(cè)橫橋向貫通主線便道處，支線便道的基本走向如下:從23#墩左幅切入，沿等高線傍山而行，以15%的縱坡向前延伸，貼近24#墩左幅，為減少征地面積與土石方開挖量，穿過25#墩右幅與26#墩左幅紅線，止于27#左幅。根據(jù)這一條支線便道的走向，為優(yōu)化本區(qū)間的施工工期，保證材料、機械、作業(yè)人員的正常流通，避免平行施工造成的流通堵塞，本區(qū)間的下構(gòu)施工流程擬定如下:27#墩、26#右→26#左、24#墩→25#墩、23#右→23#左幅。如圖2。

圖2 23#～27#墩支線便道的地形圖

支線便道的主要參數(shù):寬度4.0 m;橫坡3%;縱坡15%以內(nèi);路面結(jié)構(gòu)為片石鋪筑;平面線形為直線+半徑在20 m以上的圓曲線;附屬設施為防撞墩+警示墩。

5 結(jié)束語

通過對把總灣特大橋施工便道的選線、施工，總結(jié)得到以下幾點基本認識:

1)對于山區(qū)高速公路建設，要高度重視施工便道的選線與施工，它將對主體工程的總體思路、施工組織、安全、進度、成本起到關(guān)鍵性作用;

2)施工準備階段應詳細研究地形圖與現(xiàn)場勘查地形地勢，施工便道的方案要總體規(guī)劃、綜合考慮、反復比選、優(yōu)化線路，擬定最安全、最經(jīng)濟、最便捷的施工便道;

3)施工便道的施工要“大投入、快動作、齊配套”，即投入充分的生產(chǎn)要素，盡快拉通便道，完善安全配套設施，為后續(xù)主體工程施工創(chuàng)造良好的生產(chǎn)環(huán)境。

［1］JTG B01－2003，公路工程技術(shù)標準［S］.