淺談山區(qū)高速設(shè)計理念創(chuàng)新、新技術(shù)應(yīng)用及施工關(guān)鍵要素控制

盧志強

（四川省公路規(guī)劃勘察設(shè)計研究院有限公司， 四川 成都 610041）

0 引言

1988年上海至嘉定高速公路和被譽為“神州第一路”的沈大高速公路的通車拉開了中國高速公路大發(fā)展的序幕，截至2017年末，全國高速公路達到13.65萬公里，里程規(guī)模居世界第一。

隨著大中城市之間的高速公路路網(wǎng)逐步完善,高速公路的建設(shè)逐漸轉(zhuǎn)向高原山區(qū)。受到山區(qū)特有的地形、地質(zhì)、氣候、海拔等條件的限制和影響，高速公路的建設(shè)難度很大，需要設(shè)計、施工人員在設(shè)計理念創(chuàng)新、新技術(shù)應(yīng)用及施工關(guān)鍵點控制等方面付出更多的艱辛和努力。

1 設(shè)計理念創(chuàng)新及新技術(shù)應(yīng)用

1.1 創(chuàng)新總體設(shè)計新理念、新方法

（1）以“安全抗災(zāi)、環(huán)保和諧、經(jīng)濟節(jié)約、便捷舒適” 的公路建設(shè)理念為指導(dǎo)，以 “安全、環(huán)保、協(xié)調(diào)、經(jīng)濟、利實施和易維護” 的五項基本原則為目標，以“技術(shù)創(chuàng)新、靈活設(shè)計、精細創(chuàng)作、優(yōu)質(zhì)服務(wù)” 的勘察設(shè)計理念為方法，提高勘察設(shè)計水平和質(zhì)量。

（2）緊緊圍繞全面宏觀的地質(zhì)調(diào)繪與工點微觀的鉆探驗證等兩個層次的地質(zhì)勘察工作及成果應(yīng)用，繞避沿線大中型不良地質(zhì)及其次生災(zāi)害，切實做好地質(zhì)選線，達到公路防災(zāi)避災(zāi)；夯實勘察基礎(chǔ)資料，提高總體設(shè)計、路線方案比選、各項工程設(shè)計的勘察設(shè)計質(zhì)量。

（3）科學(xué)選擇公路走廊及路線方案，靈活布設(shè)路線及應(yīng)用線形指標，最大限度地保護沿線環(huán)境。

1.2 專項設(shè)計棄土場，與土地整理、河道整治相永臨結(jié)合

（1）棄方實行分類棄置，對地表耕植土資源設(shè)置專用保護場進行有效保護，以備后期邊坡、服務(wù)、管養(yǎng)設(shè)施綠化及臨時工程還耕、還林之需，變廢為寶；其余設(shè)置棄渣場棄置。

（2）根據(jù)各施工合同段劃分，結(jié)合不能或不宜跨越調(diào)運、棄運情況，選擇耕植土保護場、支溝填溝型、主溝填溝形、與路基相依型、子母型等棄土場形式，分段合理布設(shè)棄土場，滿足耕植土保護及棄渣容量，避免地物干擾，減小臨時占地面積。

（3）實測棄渣場縱橫斷面，通過場地地質(zhì)調(diào)繪和鉆探，合理設(shè)計棄渣場縱橫斷面、設(shè)置矮墻、擋土墻、樁板墻、拱形護坡等擋防工程及排水設(shè)施，確保棄渣場及邊坡穩(wěn)定，避免引起地質(zhì)病害，防治水土流失。

（4）按1/25暴雨洪水頻率進行改溝設(shè)計，采取砼護岸、鋪底、防沖肋、陡槽擋土墻及鋼筋網(wǎng)砼鋪底和消能池等措施防護和鋪砌改移河道，分改溝填方與原河道棄方進行分期棄渣組織，并對改溝填方按 90%壓實度予以壓實，防治棄渣期間水土流失，與整治河道、復(fù)墾土地永臨結(jié)合。

（5）對于底寬不小于5m的改移河道棄渣場，所有棄渣均按90%壓實度進行壓實，與整治河道、復(fù)墾土地、平整場地永臨結(jié)合，避免與防洪法禁止在河道內(nèi)棄方相沖突。

（6）棄渣場均按臨時占地，棄渣結(jié)束后，對棄渣場頂面進行還耕還林，復(fù)墾土地；對于全部予以壓實的棄渣場頂面，可結(jié)合鄉(xiāng)村規(guī)劃設(shè)置旅游露營地或其他場地。

（7）與當?shù)匾?guī)劃相結(jié)合棄渣：結(jié)合沿線城鎮(zhèn)濱江道路、公園建設(shè)及河道整治規(guī)劃、國土地質(zhì)災(zāi)害治理及土地整理規(guī)劃，盡量利用本項目棄方及棄渣。

1.3 引入綜合體設(shè)計理念

山區(qū)高速地形、地質(zhì)條件較復(fù)雜，特大、特長大橋、大跨橋梁、特長、長隧道、隧道群等重大工程分布密集，能滿足項目互通、服務(wù)、管理、養(yǎng)護設(shè)施布設(shè)要求的場地資源極其稀缺和稀少，在保證交通組織順暢的基礎(chǔ)上，引入綜合體設(shè)計理念，充分利用隧道出入口間空地布設(shè)安全、服務(wù)及管養(yǎng)設(shè)施場坪，充分利用路基挖方、隧道出渣，合理采用高填路基及場坪方案，達到大量消化出渣、避免和減少棄方、自造用地和集約用地、降低規(guī)模和造價的目的。

1.4 合理應(yīng)用新技術(shù)

1.4.1 現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土

現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土材料可形象地理解為水泥漿或水泥砂漿與泡沫均勻混合而成，具有輕質(zhì)性、強度特性、密度和強度可調(diào)節(jié)性、流動性、凝結(jié)性、自立性，耐久性。

現(xiàn)澆泡沫輕質(zhì)土可廣泛應(yīng)用于陡斜坡路段路基填筑、道路加寬、軟基路段換填、橋臺臺背填筑減少橋跨等方面，其應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

（1）可垂直填筑，節(jié)約土地資源，避免或減少建筑物的拆遷。

（2）軟基路段擴建路堤可大幅減荷，可減少擴建路基的軟基處理或減小軟基處理強度，并有效降低新老路基的差異沉降及附近建筑物的附加沉降破壞。

（3）用于橋臺臺背填筑可有效解決土壓力和臺前錐坡放坡問題，縮減橋跨，大幅降低工程造價。

（4）施工占用空間小，幾乎不影響現(xiàn)有交通，并保持現(xiàn)有道路設(shè)施(防撞欄、排水溝等)不破壞。

（5）施工便捷，施工工期短。

1.4.2 波紋管涵洞

波紋管涵是將2.0-12mm薄鋼板板面壓成波紋后，制成管節(jié)或板片，可以增加其剛度和管軸壓力的抵抗強度，用此修建成的涵洞稱為波紋管涵或板通道。對比常規(guī)涵洞結(jié)構(gòu)，波紋管涵或板通道應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）波形鋼板涵同時具有剛性和柔性；結(jié)構(gòu)受力合理，荷載分布均勻，具有一定的抗變形能力。

（2）采用標準化設(shè)計，工廠規(guī)?；a(chǎn)；生產(chǎn)周期短，效率高，有利于降低成本，提高質(zhì)量。

（3）便于運輸，安裝速度快，施工周期短，社會經(jīng)濟效益明顯。

（4）施工不受季節(jié)影響，不受環(huán)境影響。

（5）特別適用于常年凍土、膨脹土、濕陷性黃土等特殊地區(qū)，可避免地基變形造成的不均勻沉降對涵洞的破壞。

（6）減少水泥、沙子、石子等常規(guī)建材的適用，環(huán)保意義深遠。

2 施工關(guān)鍵要素控制

2.1 專項規(guī)劃施工便道，充分利用鄉(xiāng)村道路，實現(xiàn)互利共贏

(1）充分利用沿線既有縣鄉(xiāng)公路、改建當?shù)剜l(xiāng)村機耕道作為永臨結(jié)合便道，減小便道規(guī)模及臨時占地，前期用于施工便道，后期交付地方管理和使用，達到項目和地方雙贏。

(2）臨時施工便道根據(jù)合同段劃分、施工組織及施工場地、棄土場布設(shè)合理設(shè)置縱向施工便道、橫向施工便道，施工結(jié)束后予以拆除和還耕還林。

(3）陡斜坡路段建議采用塔吊、搭設(shè)鋼平臺等施工方案，減少線內(nèi)便道工程，從而減少施工開挖面，減少施工對植被、山體的破壞。

2.2 施工組織充分和重復(fù)利用永久和臨時工程，達到集約節(jié)約

(1）土建工程施工場地合理利用工程規(guī)模較小的主線及互通路基段、服務(wù)、管養(yǎng)設(shè)施場坪區(qū)域等設(shè)置，減小臨時工程及占地規(guī)模，應(yīng)盡早組織利用路段及工程的施工。

(2）橋梁預(yù)制場均充分利用提前施工完成的路基及服務(wù)、管理設(shè)施場坪設(shè)置，便于梁片運輸和安裝，節(jié)省臨時工程及占地規(guī)模。

(3）為便于施工組織和管理，如場地條件允許，橋梁預(yù)制場優(yōu)先與鋼筋加工場合址設(shè)置，施工駐地應(yīng)與小型構(gòu)件預(yù)制場合址設(shè)置，宜與鋼筋加工場合址設(shè)置，避免分設(shè)增大場地用地和增加其他臨時工程用地。

(4）路面冷拌場利用養(yǎng)護工區(qū)按永臨結(jié)合工程布設(shè)，路面拌合場充分利用大型棄渣場頂面場坪布設(shè)。路面工程與服務(wù)、管理設(shè)施施工期基本同步，路面拌合場一般不利用服務(wù)、管理設(shè)施永久性工程及征地設(shè)置。

(5）為節(jié)省建設(shè)投資，避免浪費和重復(fù)建設(shè)，高速公路隧道施工用電線路結(jié)合隧道營運用電點分布情況，采用永臨結(jié)合方式架設(shè)。

2.3 路基邊坡應(yīng)嚴格按合理的工序，采取先進、有效的施工方法和施工工藝進行施工

(1）應(yīng)貫徹“動態(tài)設(shè)計，信息化施工的原則，建立信息反饋制度，并設(shè)置相應(yīng)的邊坡監(jiān)測措施，將開挖過程視為再勘察的過程對待，及時進行地質(zhì)編錄，并注意核對地質(zhì)情況，發(fā)現(xiàn)實際地質(zhì)情況與設(shè)計出入較大時，或地質(zhì)情況異常，應(yīng)立即通報業(yè)主，監(jiān)理，和設(shè)計單位，以便對設(shè)計進行調(diào)整，保證工程質(zhì)量和安全

(2）深挖路塹施工要做好土石方開挖與支擋加固工程施工的有機結(jié)合和進度協(xié)調(diào)，堅持：分級開挖，分級支護“的原則，自上而下，開挖一級，加固防護一級，嚴禁一挖到底再進行支擋防護

(3）土石方開挖禁止大爆破施工，靠近路塹設(shè)計邊坡時，如需爆破，應(yīng)采用小藥量控制爆破或光面爆破方法。

(4）雨季到來之前，應(yīng)做好地面排水工程，雨季施工應(yīng)做好組織安排，避免無序大填大挖，挖深較大的路塹高邊坡，應(yīng)盡量不在雨季施工，密切注意天氣預(yù)報，做好邊坡坡面的臨時防護工作（如在坡面鋪設(shè)防水塑料薄膜和修建臨時排水溝），防止表水沖刷坡面和下滲，遇地下水集中出露者應(yīng)作好引排切忌盲目封堵。

2.4 高度重視棄土場施工控制

棄土場施要從以下幾方面嚴格控制：

(1）必須首先做好鎖口擋防工程和原溝床片石盲溝，然后才能棄土，嚴禁未擋先棄，并做好臨時排水工作。

(2）嚴格按設(shè)計要求棄土：

①鎖口墻后必須填筑透水性材料；

②棄土?xí)r應(yīng)由下向上堆放，并分層壓實；

③嚴禁超設(shè)計容量棄土。

(3）對已經(jīng)完成堆放的棄土場，應(yīng)及時完成排水系統(tǒng)、坡面防護及復(fù)耕工作。

(4）加強警戒和監(jiān)測，內(nèi)容包括：

①鎖口擋防設(shè)施有無變形現(xiàn)象，若有，應(yīng)及時上報業(yè)主，以便組織參建各方商定處治措施；

②臨時排水管（溝）是否穩(wěn)定、暢通，否則應(yīng)及時修復(fù)，確保其有效性；

③沿河岸設(shè)置的棄土場在汛期需派專人晝夜巡查。

3 結(jié)束語

修建高速公路是一項技術(shù)面廣而較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程。新時期，隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，人民群眾出行需求的不斷提升，給公路建設(shè)者提出了更多、更高的要求。創(chuàng)新是公路發(fā)展的強大驅(qū)動力，我們一定要把創(chuàng)新貫穿到公路建設(shè)的各環(huán)節(jié)，大力推進理念、技術(shù)、管理和制度創(chuàng)新，強化科技創(chuàng)新引領(lǐng)作用，建設(shè)以質(zhì)量優(yōu)良為前提，以資源節(jié)約、生態(tài)環(huán)保、節(jié)能高效、服務(wù)提升為主要特征的綠色公路，實現(xiàn)公路建設(shè)健康可持續(xù)發(fā)展。