自制高速公路高邊坡施工材料運輸小機具

呂增瑞++劉傳陽++王旭++趙亮

摘 要：近年來，我國高速公路的建設得到了快速發(fā)展，并逐步成為我國最重要的交通設施之一，與此同時，尤其是在我國南方和山區(qū)，高速公路路塹高邊坡防護的施工項目也越來越多。往往高邊坡防護施工場地狹窄、高差大、材料運輸極為不方便，造成施工成本高，效率低下，安全風險大，該項目自制的材料運輸設備提高了工作效率，使高邊坡防護施工安全、可控。

關鍵詞：高速公路 高邊坡防護 材料運輸 自制小機具

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）04（c）-0060-01

新建南平京臺高速A1合同段路線總長7.70km，項目區(qū)位于閩北山區(qū)，總體地勢屬低山丘陵地貌，西北低東南高，地形起伏變化較大，最高點位于路線終點附近，海拔1089.2m，最低點位于路線起點弓魚村附近，海拔108m。項目區(qū)出露地層有第四系、侏羅系、三疊系和震旦系。起點丘陵區(qū)巖性主要為侏羅系砂巖；全線大部分屬低山區(qū)，巖性為震旦系片麻巖、云母石英片巖；路線終點一帶分布侏羅系凝灰質砂巖、凝灰熔巖；局部路段有花崗巖脈侵入，零星分布，不連續(xù)?？傮w工程性質較好，標段內路塹邊坡約2.6km（2598.5m），其中路塹高邊坡約0.8km（798m），主要防護措施有錨索（桿）框架梁+漿砌片石+綠化防護。施工場地狹窄、高差大、材料運輸極為不方便，造成施工成本高，效率低下。為此，項目部加大施工組織管理，結合一線工人的聰明才智，研究自制了高邊坡施工材料運輸小機具，使得高邊坡施工材料運輸安全高效，成本降低。該文重點對高邊坡施工材料運輸小機具進行分析、介紹。

1 工程概況

1.1 設計概況

新建南平京臺高速A1合同段工程路塹高邊坡采用錨索（桿）框架梁+漿砌片石+綠化對邊坡進行防護，高邊坡坡率為1：0.3～1：1.5，每級邊坡高度為8～10m，邊坡平臺為2米，邊坡高度為24m～83m，其中四束錨索12850延米，6束錨索17150延米，錨桿9405延米，框架梁混凝土3900m3，漿砌防護7000余方。

1.2 現(xiàn)場施工情況

現(xiàn)場平臺寬為2m，每級邊坡高度為8～10m，坡率為1；0.3～1：1.5，沿線路基寬度均為26m，防護材料運至現(xiàn)場后，垂直運輸距離為24～83m，水平運距為8m～77m，若采用人工挑抬綜合運距為176～907m。高邊坡防護所需材料品種多，數(shù)量大。所有施工材料均運至路塹邊坡坡腳處路基上。而從坡腳至邊坡施工處的運輸一直困擾著項目部和現(xiàn)場工人。

2 高邊坡施工材料運輸小機具簡介

2.1 制作高邊坡施工材料運輸小機具的必要性

根據(jù)現(xiàn)場情況，分析如下：（1）由前文所述可知平臺寬為2m，每級邊坡高度為8～10m，坡率為1：0.3～1：1.5，運輸汽車無法進入施工現(xiàn)場，難以滿足材料運輸需求，開辟便道，成本高，且易影響邊坡穩(wěn)定。（2）若采用人工挑抬：勞動強度大，安全系數(shù)小，在斜坡上挑抬，易發(fā)生安全事故，不利于項目管理。效率低下，往往運輸材料的人比實際施工的人還多，不符合施工組織安全、高效的原則。（3）若采用吊車吊裝：因平臺寬為2m，無法存放太多材料，吊車進出場頻繁。其次，因邊坡平臺的水平和垂直運距較大，吊車的臂長有限，南平地區(qū)臂長最長的吊車為45m左右，很多地方吊車無法完成吊裝和轉運。（4）開辟便道：易破壞邊坡，且一些石質或坡度大的邊坡無法難以開辟便道。

所以采用吊車吊裝和開辟便道不適用于高邊坡材料運輸。

2.2 高邊坡施工材料運輸小機具介紹

（1）原理充分利用三角形穩(wěn)定性原理和三角桁架的優(yōu)點，因地制宜，通過鋼管、邊坡頂部的樹木和巨石作為高邊坡頂部的受力支點。

充分發(fā)揮卷揚機操作簡單的優(yōu)點，在路基上現(xiàn)澆一支座，固定卷揚機，再通過鋼絲繩連接坡頂支點和路基上的卷揚機，制作一個簡單的，且能兼顧垂直運輸和水平運輸?shù)倪\輸小機具。

改裝性強，在鋼絲繩上安裝一個料斗，能運輸混凝土、砂、石、水泥及其它機具等；把料斗換成掛鉤能夠運輸鋼筋、錨索、模板及其它機具等；在卷揚機處安裝一個剎車，能滿足各級邊坡的材料運輸需求，同時還能保證各種緊急情況能夠及時剎車，且在停電狀態(tài)下能夠完成剎車。

充分考慮到現(xiàn)場的坡率、平臺寬度和生產(chǎn)需要?？梢愿鶕?jù)不同坡率調整坡頂?shù)闹c位置，也可以調整路基上卷揚機位置，同時可以調整料頭的懸掛長度，通過調整以上三處，能使料斗在運輸過程中到達相應的平臺。

（2）技術特點制作時，綜合考慮施工方便省力，機具構件操作簡單，只需鋼絲繩、料斗、卷揚機和鋼管就能完成制作；采用（被運送物體位于自制料斗內）吊行運輸方式，通過料斗和掛鉤基本能滿足所有材料的運輸需求。運力強，只要在一處邊坡安裝一個運輸小機具，就能滿足各級邊坡對各種材料的運輸需求。

（3）優(yōu)點制作簡單：所需制作材料在各處都能購買，制作工藝簡單，現(xiàn)場工人都能自主安裝。

操作簡單：該機具只用上、下、剎車三個指令，操作簡單，現(xiàn)場工人都能操作。

因地制宜、適用性廣：不管是何種坡面運輸何種材料，均能適用。

裝卸方便，省時省力：采用自制料斗，在料斗底部可安裝簡易的推拉式漏斗手柄或掛鉤。

效率高，運力強：不包括裝卸，每次運輸只需要1～2min。

安全可控：減少了人工挑臺的風險，同時通過剎車能做到隨時停止，不受停電影響。

攜帶方便，能重復利用：不管是卷揚機、鋼絲繩、鋼管、料斗都易于購買，且攜帶方便，在材料運輸過程中，損耗小，能重復利用。

3 經(jīng)濟效益

高邊坡施工材料運輸共有兩種基本方式，即人工挑抬、自制安裝小機具運輸。以一處普通五級高邊坡為例，每級邊坡高8m，四級邊坡坡率均為1：1，平臺寬度為2m，先要將材料運至三級頂平臺，根據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計及施工定額，人工挑抬土、砂、石屑的價格為30.2元/m3；人工挑抬砂礫、碎（礫）石、碎（礫）石土的價格為31.8元/m3；人工挑抬片石、大卵石的價格為39.8元/m3；人工挑抬塊石的價格為54元/m3；人工挑抬水泥、礦粉的價格為23.8元/t。人工挑抬鋼材的價格為31.8元/t；

而采用自制小機具運輸土、砂、石屑、砂礫、碎（礫）石、碎（礫）石土、片石、大卵石、塊石、水泥、礦粉，成本為3.7～5.1元/m3；倆者相比較，僅從經(jīng)濟效益方面，自制小機具運輸與人工挑抬相比創(chuàng)效大約26元/m3。

而采用自制小機具運輸鋼筋，成本為2.6～3.6元/t，；倆者相比較，僅從經(jīng)濟效益方面，自制小機具運輸與人工挑抬相比創(chuàng)效大約27.8元/m3。

通過對比，自制高邊坡運輸小機具從經(jīng)濟效益上看，效果良好。

4 結語

高邊坡防護施工，安全尤為重要，如何確保施工安全是組織施工的重中之重。自制高邊坡運輸小型機具的投入使用，大大降低了安全壓力，提高了工作效率，降低了施工成本，使得施工安全、總體效果理想。

參考文獻

[1] 劉傳陽.自制鐵路營業(yè)線聲屏障安裝小機具[J].

[2] JTJ041-2000，公路橋涵施工技術規(guī)范[S].