論石質(zhì)路塹的施工技術(shù)

王 紅 云

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

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論石質(zhì)路塹的施工技術(shù)

王 紅 云

(太原市市政工程總公司，山西 太原 030002)

結(jié)合工程實(shí)例，闡述了石質(zhì)路塹的施工工藝流程，總結(jié)了石方開挖的注意事項(xiàng)，并探討了石質(zhì)路塹施工中施工機(jī)械的優(yōu)化選用與配置方法，有利于加快工程進(jìn)度，提高施工質(zhì)量。

路塹，施工工藝，施工機(jī)械，邊坡

1 工程概況

金匠街位于晉城金匠工業(yè)園區(qū)的中部，是連接現(xiàn)狀南村鎮(zhèn)區(qū)與金匠工業(yè)園區(qū)的一條主要通道，道路西起金鼎路，東至規(guī)劃艮淵路。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：道路工程、雨水工程、污水工程、供熱工程、電纜排管工程、附屬配套設(shè)施工程。

該工程土石方開挖量較大，最深處石方開挖23.0 m，且石質(zhì)大多為Ⅴ類土，由于施工中開挖較為困難故采取松動(dòng)爆破輔以破碎錘分解，挖機(jī)裝車的施工方式。

2 施工機(jī)械的配置問題

2.1 土石方施工機(jī)械的類型

1)推土機(jī)：是一種自行式施工機(jī)械，具有挖土、運(yùn)土的施工特點(diǎn)，在土石方施工中經(jīng)常用到。其合理運(yùn)距為30 m～60 m，操作靈活、運(yùn)輸方便，特別是履帶式大型推土機(jī)(功率118 kW～235 kW),附著力強(qiáng)，通過性好，爬坡能力強(qiáng)。

2)鏟運(yùn)機(jī)：是一種由鏟斗鏟挖、運(yùn)輸和排卸剝離物且綜合完成全部土石方工程施工的機(jī)械。

3)挖掘機(jī)：a.反鏟挖掘機(jī)：該機(jī)械最為常見，向下，向后強(qiáng)制切土，可用于停機(jī)作業(yè)面以下的挖掘，一般只適用于挖掘深度在挖掘范圍內(nèi)的路塹。b.正鏟挖掘機(jī)：該種機(jī)械適于向上切土開挖，工作效率較高，斗容量較大，對大規(guī)模土方工程較為實(shí)用，可采用全斷面開挖和分層開挖兩種方式。c.抓鏟挖掘機(jī)：該機(jī)械依靠自重切土、垂直開挖，應(yīng)用于一、二類土，開挖方式有溝側(cè)開挖和定位開挖兩種。

4)裝載機(jī)：特點(diǎn)是兼有推土機(jī)和挖掘機(jī)兩者的工作能力，適用性強(qiáng)、作業(yè)效率高、操作簡便，是最常用的一種土石方施工機(jī)械。

5)平地機(jī)：適用于土方平整及場地整理，是用裝在機(jī)械中央的鏟土刮刀進(jìn)行土壤的切削、刮送和整平連續(xù)作業(yè)。

6)鑿巖機(jī)：分為電動(dòng)鑿巖機(jī)、風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、內(nèi)燃鑿巖機(jī)和液壓鑿巖機(jī)。

2.2 本工程土方機(jī)械配置

由于本標(biāo)段石方約為43萬m3，施工路塹最大挖深為21 m，土質(zhì)大部分為四、五類土。施工中采用松動(dòng)爆破配合破碎錘分解，挖機(jī)裝車的施工方式，現(xiàn)場配置6臺潛孔鉆用于爆破鉆孔，8臺360挖掘機(jī)帶180破碎錘用于大塊石塊的分解破碎，12臺360挖機(jī)用于施工裝車，50臺自卸車用于石方外棄。在施工過程中根據(jù)每天實(shí)際工程量及工程進(jìn)度要求對施工機(jī)械數(shù)量類型進(jìn)行調(diào)整。

3 施工工藝

本段采用全挖斷面開挖斷面形式，采用深孔松動(dòng)控制爆破和機(jī)械破碎相結(jié)合的方案。次堅(jiān)石和堅(jiān)石部分采用深孔松動(dòng)控制爆破，風(fēng)化層和松軟層先用大馬力推土機(jī)松動(dòng)，對無法松動(dòng)的部分采用機(jī)械破碎。石方裝車采用挖掘機(jī)或裝載機(jī)，運(yùn)輸采用載重自卸汽車，邊坡部分采用機(jī)械修整，完成后采用掛網(wǎng)錨噴進(jìn)行邊坡防護(hù)。

3.1 路塹施工總體安排

由于施工現(xiàn)場為山地，且需向下挖21 m，為滿足排水要求，在距開挖線3 m處，開挖截水溝，引流槽將山體上方水源截?cái)唷?/p>

開挖順序與爆破相配合，根據(jù)爆破引爆方向及臨空面的要求，確定開挖段，保證施工流水作業(yè)，同時(shí)根據(jù)棄土場位置預(yù)留或修筑施工便道的要求，確定開挖段落。

3.2 石質(zhì)路塹開挖施工工藝

1)深孔松動(dòng)爆破：深孔爆破就是孔徑一般為75 mm～120 mm，深度為1 m～5 m，采用潛孔鉆開孔。施工時(shí)先將地面平整并修成臺階，炮孔的位置、方向和深度都會直接影響到爆破的效率，炮孔位置應(yīng)選在空曠的地帶同時(shí)對起爆方向應(yīng)做出合理安排。

炮孔的布置應(yīng)按照“寬行距，窄排距”進(jìn)行布置，炮孔應(yīng)做成品保護(hù)，鉆孔完畢后用麻袋堵口，避免石塊或土掉入孔中，造成堵塞。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇，最小抵抗線按2 m進(jìn)行考慮，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，爆破方向暫定為道路西側(cè)，實(shí)施3層分段爆破，每層深度約為7.0 m,使用3臺潛孔鉆進(jìn)行鉆孔作業(yè)，每天進(jìn)尺約為1 000 m,爆破炸藥使用量為0.3 kg/m3，引爆裝置采用毫秒雷管。為控制起爆高度，縮小爆破影響范圍，爆破前所有炮孔用麻袋裝土進(jìn)行覆蓋。

爆破時(shí)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程進(jìn)行實(shí)施，設(shè)置警戒區(qū)域，對爆破影響區(qū)的人或牲畜進(jìn)行分散，警戒區(qū)設(shè)置專人進(jìn)行現(xiàn)場封鎖，施工人員需撤至安全地帶后方可引爆。爆破結(jié)束后，專業(yè)人員需檢查爆破結(jié)果，去除“啞炮”，待安全后，撤銷安全警戒，方可恢復(fù)正常施工作業(yè)。

2)路塹開挖：采用大功率挖掘機(jī)與推土機(jī)進(jìn)行聯(lián)合作業(yè)施工。同時(shí)由于采用松動(dòng)爆破大石塊含量仍在25%左右，仍需機(jī)械進(jìn)行破碎，破碎使用推土機(jī)將大石塊集中，挖掘機(jī)帶破碎錘集中進(jìn)行破碎。根據(jù)實(shí)際施工現(xiàn)場測定，180破碎錘每臺班可破碎石方為300 m3，對于直徑大于2.0 m的石塊仍需進(jìn)行小型爆破。

由于爆破與石方清運(yùn)同時(shí)進(jìn)行，故臨時(shí)道路的規(guī)劃至關(guān)重要，臨時(shí)道路需設(shè)置循環(huán)路線，避免運(yùn)輸車輛堵塞，由于多為石方故臨時(shí)道路需用小粒徑石料封面，同時(shí)拉運(yùn)石方應(yīng)破碎成直徑小于50 cm的石塊，便于拉運(yùn)及傾倒。

3)施工至最后一層時(shí)，預(yù)留30 cm作為找平層，待施工爆破后，清理基底至設(shè)計(jì)標(biāo)高，低于標(biāo)高部分直接用水泥穩(wěn)定碎石進(jìn)行彌補(bǔ)，同時(shí)在路基底部應(yīng)設(shè)置滲溝，以將原石縫孔隙水和基底滲水引至路外邊溝。滲溝應(yīng)填碎石，并與路床同時(shí)碾壓到規(guī)定的要求。

3.3 邊坡掛網(wǎng)錨噴

由于錨噴混凝土較厚，根據(jù)工藝要求，分3次進(jìn)行噴錨，每次厚度為3 cm,細(xì)石混凝土嚴(yán)格控制配比和含水量，含水量不得過大，以免造成不掛網(wǎng)、脫落的質(zhì)量問題。

4 石方開挖注意問題

1)路塹開口線需經(jīng)過準(zhǔn)確測量、根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際標(biāo)高核實(shí)后確定。路塹開挖邊坡坡率不得偏陡，要注意開口寬度的準(zhǔn)確，同時(shí)要重視平臺的預(yù)留位置及高程，對開挖中線應(yīng)隨時(shí)復(fù)核，避免中線偏位。

2)在路塹施工中，合理確定行車路線及作業(yè)順序，現(xiàn)場設(shè)置專人指揮、調(diào)度。不得隨意改變既定作業(yè)順序，造成運(yùn)輸線路中斷，同時(shí)應(yīng)合理安排爆破區(qū)域和清運(yùn)區(qū)域的相對安全距離，保證做到“互不干擾，各行其事”。

3)爆破時(shí)及時(shí)規(guī)劃警戒線，對影響范圍內(nèi)人員實(shí)施撤離，對炮孔采用粘土封堵，麻袋覆蓋后再覆土的方法減少爆破起爆高度和縮小拋擲范圍。

4)由于開挖深度較深，采用3層分層爆破，爆破孔按“寬排距，窄行距”的要求進(jìn)行布孔，基床頂面預(yù)留30 cm左右，采用挖掘機(jī)帶破碎錘進(jìn)行路基平整。

5)對堅(jiān)硬巖石凸出或凹進(jìn)設(shè)計(jì)邊坡線20 cm，對軟質(zhì)巖石凸出或凹進(jìn)設(shè)計(jì)邊坡線10 cm，均應(yīng)進(jìn)行處理，凸出部分鑿除，凹進(jìn)部分小坑用噴射混凝土填平，大坑應(yīng)用漿砌塊石填補(bǔ)。

6)由于松動(dòng)爆破后石塊較大，仍需采用破碎錘把石方分解成30 cm左右的石塊便于裝運(yùn)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在挖掘機(jī)的選擇上，盡量選用功率較大的挖掘機(jī)配置破碎錘，360挖機(jī)配180破碎錘每臺班破碎石方大約為300 m3。拉石方車輛應(yīng)選用載重量較大，適合在山地運(yùn)輸?shù)能囕v，車輛配置應(yīng)根據(jù)卸土場位置，運(yùn)輸路線，挖機(jī)裝載能力確定數(shù)量，以滿足施工需要。

7)爆破時(shí)合理選擇臨空面，臨空面應(yīng)選在地域?qū)掗?、周圍無建筑物、地面設(shè)施較少的位置，以減少爆破對周圍帶來的危險(xiǎn)，最小抵抗線和炮孔方向的選擇至關(guān)重要，關(guān)系到爆破方向的具體走向及安全區(qū)域的設(shè)定范圍。

8)邊坡平臺的留置應(yīng)予以重視，平臺的標(biāo)高和寬度應(yīng)按設(shè)計(jì)位置留置，平臺上設(shè)置排水溝，需注意排水溝的坡度流向及收水口的位置，邊坡坡度不得小于圖紙要求設(shè)計(jì)坡度，施工中應(yīng)挖深2 m～3 m即清理一次。

9)邊坡開挖完工后，需及時(shí)進(jìn)行掛網(wǎng)錨噴工程施工，以限制坡面巖石土體的風(fēng)化剝落或破壞，以及圍巖崩塌。

10)施工順序應(yīng)遵循分段施工、流水作業(yè)的方式，但由于兩項(xiàng)施工內(nèi)容均為危險(xiǎn)性較大的施工項(xiàng)目，需合理安排施工順序，制定合理施工段落、制定詳細(xì)施工進(jìn)度計(jì)劃，保證各項(xiàng)目的合理銜接。

5 結(jié)語

實(shí)際施工中，由于土石方工程在道路工程中所占比重很大，這就對施工機(jī)械的選擇和合理配置提出了較高的要求，對挖深較大、土方類別較高的施工工程就需要精心組織，對所需機(jī)械類型綜合比較，選用功率大，適應(yīng)現(xiàn)場能力強(qiáng)的施工機(jī)械，對加快工程進(jìn)度、提高工程利潤起著重要的作用。

[1] 趙邵華.土石方工程施工[M].北京：水利水電出版社，2010.

[2] 姚昱晨.道路工程技術(shù)[M].北京：中央廣播電視大學(xué)出版社，2007.

[3] 李朝暉.公路施工技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2007.

Discussion on construction technologies of stone cutting

Wang Hongyun

(TaiyuanMunicipalEngineeringCorporation,Taiyuan030002,China)

Combining with engineering examples, the paper describes stone cutting construction technology procedures, summarizes earthwork excavation matters, and explores optimal construction machinery selection and allocation methods in stone cutting construction, which will be good for speeding up engineering schedule and improving construction quality as well.

cutting, construction technology, construction machinery, slope

1009-6825(2016)28-0140-03

2016-07-24

王紅云(1978- )，男，工程師

U416.13

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