公路水毀修復(fù)方案與注意事項(xiàng)分析

張宏偉,申鐵軍

（1.山西路橋第三工程有限公司,山西 忻州 034000; 2.山西路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

晉城市太行一號(hào)國家風(fēng)景道陽城段災(zāi)后水毀修復(fù)工程位于山西省晉城市陽城縣，累計(jì)長(zhǎng)度91.922 km。道路原標(biāo)準(zhǔn)為三級(jí)公路，路基寬度為7.5 m、8.5 m兩種，設(shè)計(jì)速度為40 km/h、30 km/h兩種，采用公路-Ⅱ級(jí)的橋涵荷載等級(jí)，設(shè)計(jì)的洪水頻率為路基、小橋涵為1/25年，大中橋?yàn)?/50年，2021年該項(xiàng)目遭遇百年一遇的洪水侵害。晉城市太行一號(hào)國家風(fēng)景道陽城段路基水毀災(zāi)后恢復(fù)設(shè)計(jì)重建工作不涉及平面改線，維持原三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)路基沖毀、路基沉陷、路面開裂、涵洞進(jìn)出水口沖毀、橋梁毀壞等道路災(zāi)毀情況，由于全線病害分布路段較多、病害類型較復(fù)雜多樣，除確定修復(fù)的路段和病害外，要對(duì)全線存在潛在結(jié)構(gòu)性和安全性問題較輕微的路段進(jìn)行調(diào)查分析，明確其分布路段，并進(jìn)行預(yù)防性養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)及恢復(fù)，避免修復(fù)完成后潛在病害進(jìn)一步發(fā)展而導(dǎo)致道路破壞。

1 水毀設(shè)計(jì)原則

該次災(zāi)后恢復(fù)設(shè)計(jì)定義為修復(fù)性養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)，但全線累計(jì)長(zhǎng)度91.922 km，里程較長(zhǎng)。由于每段擋墻所處河道位置、水流速度、河床粒徑等均不同，全線均采用一個(gè)沖刷深度來確定擋墻基礎(chǔ)埋深不盡合理，可能導(dǎo)致有些擋墻基礎(chǔ)埋深過大，而有些卻埋深不足。因此，按具體擋墻路段分別確定其沖刷深度及基礎(chǔ)埋深。養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)通常按一階段施工圖進(jìn)行設(shè)計(jì)，特殊路段可增加技術(shù)設(shè)計(jì)階段，水毀設(shè)計(jì)原則中有對(duì)水毀路段進(jìn)行工程地質(zhì)勘察的要求，所以補(bǔ)充了項(xiàng)目路段地質(zhì)調(diào)繪、勘察及試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容。設(shè)計(jì)說明中的水毀修復(fù)設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)圖要求一致，設(shè)計(jì)文件中須明確路床、堤基填料類型、路基壓實(shí)度及CBR的要求[1]。

2 汛期災(zāi)后恢復(fù)設(shè)計(jì)方案分析

2.1 路基路面修復(fù)設(shè)計(jì)

2.1.1 路基沉陷修復(fù)

路基沉陷屬于路堤與路床病害，其中包括不均勻沉降、雜物堆積、凍脹翻漿、開裂滑移4類，應(yīng)進(jìn)一步細(xì)化該項(xiàng)目路基沉降類型、原因分析等，合理確定不同類型病害的整治方案。原有路基上采用強(qiáng)夯方案有可能對(duì)老路或周圍結(jié)構(gòu)物造成破壞，應(yīng)根據(jù)沉陷類型，采用注漿、壓填碎石或砂礫、樁復(fù)合地基等非開挖方案。對(duì)于已經(jīng)完成沉降的路段，可采用路面修補(bǔ)加鋪方案。依據(jù)路基填高確定路基處理深度不盡合理，應(yīng)結(jié)合鉆芯取樣的結(jié)果分析，合理確定需處治的深度。

2.1.2 路面病害修復(fù)

路面病害處治僅對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫處理，其他病害均采用挖除路面結(jié)構(gòu)層重新鋪筑的方案。工程規(guī)模大，要根據(jù)細(xì)化的路面病害，考慮銑刨就地再生、微表處等方案對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)。裂縫僅有小于3 mm的灌縫處理方案，核查是否存在大于3 mm的裂縫及其處治方案。灌縫處理方案較合理，但設(shè)計(jì)說明中應(yīng)明確灌縫材料、開槽尺寸、方法及施工注意事項(xiàng)，要補(bǔ)充新鋪筑路面結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)說明。

2.2 防護(hù)工程修復(fù)設(shè)計(jì)

擋土墻倒塌、下沉、基礎(chǔ)外露該類問題屬于防護(hù)及支擋結(jié)構(gòu)物分類，應(yīng)明確擋墻是局部損壞還是結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。對(duì)于局部損壞但結(jié)構(gòu)完好的擋墻，設(shè)計(jì)采用修補(bǔ)、加固方案較合理，基礎(chǔ)外露采用現(xiàn)澆混凝土加固擋墻基礎(chǔ)較合理，但施工需開挖基坑，可能影響現(xiàn)有擋墻的穩(wěn)定。因此，應(yīng)結(jié)合擋墻設(shè)置位置、水流沖刷程度、河道情況等，采用疏通或局部改稱河道、設(shè)置導(dǎo)流或挑流工程、增加石籠抗沖刷等措施。結(jié)構(gòu)受損擋墻拆除重建可能引起路基坍塌，要增加支撐墻、錨固、加大斷面尺寸的比較方案。若采用拆除重建方案，應(yīng)增加臨時(shí)支護(hù)工程，確保路基穩(wěn)定?？蓪⑷岷托院玫匿摾K網(wǎng)覆蓋在有潛在危石落石的坡面上， 4.50 m×4.50 m正方形模式布置的錨桿與縱橫交錯(cuò)的φ16支撐繩相互聯(lián)結(jié)（施工中根據(jù)實(shí)際地形條件在4.20～4.80 m間作適當(dāng)調(diào)整），四周支撐繩與每張鋼繩網(wǎng)間用縫合繩進(jìn)行縫合聯(lián)結(jié)，預(yù)張拉使其緊貼坡面，其方格網(wǎng)孔為30.0 cm×30.0 cm。見圖1。

圖1 主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)系統(tǒng)示意圖

2.3 排水工程修復(fù)設(shè)計(jì)

主要是指邊溝、急流槽淤堵、沖毀等問題，對(duì)于排水設(shè)施損壞路段，設(shè)計(jì)采用恢復(fù)措施，對(duì)于排水不暢路段，增設(shè)相應(yīng)的排水措施，方案較合理，但由于水損害是導(dǎo)致路基各種破壞的重要原因。因此，要對(duì)全線排水系統(tǒng)進(jìn)行梳理排查，并進(jìn)行綜合排水設(shè)計(jì)，確保新舊排水系統(tǒng)良好銜接，確保排水系統(tǒng)合理有效。

2.4 交通安全設(shè)施修復(fù)設(shè)計(jì)

補(bǔ)充了災(zāi)后恢復(fù)的交通安全設(shè)施數(shù)量表，對(duì)于已損毀的交通安全設(shè)施應(yīng)有相關(guān)處治意見或措施。要補(bǔ)充災(zāi)后恢復(fù)的交通安全設(shè)施設(shè)計(jì)說明、布設(shè)原則等相關(guān)內(nèi)容。要補(bǔ)充交通組織中的交通安全設(shè)施保暢方案，有工程內(nèi)容的，要相應(yīng)計(jì)列工程量。原設(shè)計(jì)文件圖紙中僅有災(zāi)后重新設(shè)置的交通安全設(shè)施一覽表，缺少護(hù)欄在橋梁、擋墻上的預(yù)留預(yù)埋設(shè)計(jì)，缺少護(hù)欄的端頭設(shè)計(jì)圖紙。要補(bǔ)充相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙，包括標(biāo)志、標(biāo)線和護(hù)欄的安裝圖、布設(shè)圖、大樣圖等。對(duì)于部分損毀的安全設(shè)施，要評(píng)估后進(jìn)行綜合利用。

2.5 橋涵工程修復(fù)設(shè)計(jì)

重新測(cè)量水毀后的地面標(biāo)高補(bǔ)充在原橋型布置圖中。根據(jù)缺損點(diǎn)逐點(diǎn)補(bǔ)充處治設(shè)計(jì)圖。路基掏空處應(yīng)采用圍堰抽水，清理基底，再采用混凝土填筑并核查結(jié)構(gòu)受力是否需要配筋。根據(jù)樁基出露長(zhǎng)度、是否出露鋼筋設(shè)計(jì)抱箍長(zhǎng)度，核查水毀后樁長(zhǎng)是否滿足設(shè)計(jì)要求，并在橋下設(shè)置鋪砌避免進(jìn)一步?jīng)_刷。補(bǔ)充錐坡?lián)p壞修復(fù)的相應(yīng)設(shè)計(jì)圖，并核查恢復(fù)還是需要加高標(biāo)準(zhǔn)修復(fù)。核查橋頭引道是否沖毀，并進(jìn)一步完善橋頭引道的防護(hù)設(shè)計(jì)。涵洞進(jìn)出口應(yīng)按遠(yuǎn)接遠(yuǎn)送的原則，對(duì)出水口鋪砌長(zhǎng)度視土質(zhì)和流速而定，較陡的地形加長(zhǎng)鋪砌或接長(zhǎng)排水溝，避免沖蝕洞口鋪砌以損壞八字墻基礎(chǔ)及路基邊坡，進(jìn)口跌水井應(yīng)設(shè)排水溝順接原溝。部分易淤積的涵洞，進(jìn)水口應(yīng)補(bǔ)充沉淀池。

K9+470.0小橋拆除新建缺少說明和相關(guān)圖紙，其余清淤、洞口修復(fù)應(yīng)補(bǔ)充淤積示意、洞口鋪砌、截水墻、墻身基礎(chǔ)等部位的缺損示意圖和相應(yīng)的修補(bǔ)處治方案圖。涵洞：K9+526.0線外圓管涵，涵洞孔徑小，清淤困難。涵洞出口接擋墻，應(yīng)在地面補(bǔ)充鋪砌截水墻以保護(hù)擋墻基礎(chǔ)。進(jìn)口跌水井頂設(shè)置一段排水溝順接原溝。K3+122鋼筋混凝土蓋板涵補(bǔ)充基礎(chǔ)鋼筋布置圖。涵洞除K27+040鋼筋混凝土線外圓管涵缺少其他新增涵洞設(shè)計(jì)圖紙，并根據(jù)主要意見補(bǔ)充新建涵洞的相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容。K27+040鋼筋混凝土線外圓管涵，涵洞孔徑小，清淤困難，涵洞一旦淤死，拆除更換困難。核查K29+215.0鋼筋混凝土圓管涵采用10～2.0 m的設(shè)計(jì)方案是否合理，由于缺少相應(yīng)設(shè)計(jì)和說明，咨詢無法判定方案合理性，應(yīng)與小橋或過水路面進(jìn)行方案比較。K47+623.5鋼筋混凝土蓋板涵需核查出口急流槽出口是否與溝底妥善連接，否則會(huì)沖蝕坡腳引起路基邊坡垮塌。急流槽出口長(zhǎng)度太短，僅1.3 m，需根據(jù)流速加長(zhǎng)，一般需4～5 m。槽體補(bǔ)充消力檻，出口補(bǔ)充消力檻和消力池。新增涵洞按主要意見中新建橋涵意見補(bǔ)充相關(guān)圖紙。K51+180波紋管涵出口地面線坡度較大，水流易沖蝕地面，進(jìn)而掏空出口鋪砌，危及八字墻及路基邊坡。應(yīng)加長(zhǎng)出口鋪砌至溝底處。K56+653鋼筋混凝土圓管涵無進(jìn)出洞口設(shè)施，無法擋住路基邊坡，應(yīng)補(bǔ)充；進(jìn)出口處排水溝應(yīng)有引入排出的銜接設(shè)計(jì)。K57+700鋼筋混凝土蓋板涵參見K47+623.5鋼筋混凝土蓋板涵出口急流槽意見修改。

2.6 隧道修復(fù)設(shè)計(jì)

根據(jù)隧道恢復(fù)處理數(shù)量表，隧道恢復(fù)處理僅是土建工程數(shù)量，主要為洞頂回填及洞內(nèi)電纜槽內(nèi)清淤和蓋板更換，應(yīng)根據(jù)隧道原設(shè)計(jì)核查隧道內(nèi)是否有其他機(jī)電設(shè)施損毀。隧道洞口受山體滑坡影響，洞口明洞受損，應(yīng)進(jìn)一步核查隧道結(jié)構(gòu)是否存在受損情況。另原洞頂水溝是否可按原設(shè)計(jì)恢復(fù)，如不可恢復(fù)應(yīng)根據(jù)新地形重新設(shè)計(jì)。隧道洞內(nèi)清淤后應(yīng)核查隧道排水系統(tǒng)堵塞情況，進(jìn)行補(bǔ)充設(shè)計(jì)。

3 水毀修復(fù)注意事項(xiàng)分析

特殊路基工程數(shù)量表中的病害描述應(yīng)與設(shè)計(jì)說明保持一致。特殊路基處理工程數(shù)量表（路基填筑）中有邊坡外側(cè)深溝、路基邊坡沖溝、上游邊坡沖溝、下游邊坡沖溝的病害描述，如未見相應(yīng)的說明，應(yīng)補(bǔ)充完整。設(shè)計(jì)文件中有改河、改渠工程數(shù)量表，應(yīng)補(bǔ)充相應(yīng)的設(shè)計(jì)說明。水毀修復(fù)示意圖的備注有基礎(chǔ)掏空和傾覆兩種情況，應(yīng)明確各段屬于何種情況，若兩種情況均存在，應(yīng)明確具體段落樁號(hào)。擋墻基礎(chǔ)掏空路段多路面完全破壞，應(yīng)對(duì)擋墻功能有效性進(jìn)行評(píng)估，以便確定擋墻是否可以完全利用。注漿技術(shù)用于壓實(shí)度不足或橋頭跳車路段的路基加固較合理，但如果路基含水量較大而導(dǎo)致路基沉陷的路段，要采用換填或碎石樁等復(fù)合地基處理。注漿施工前應(yīng)進(jìn)行漿液配合比設(shè)計(jì)，并進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)性注漿，以便驗(yàn)證漿液配合比，確定注漿壓力。

拆除重建或新增擋墻仍有基礎(chǔ)下混凝土填充數(shù)量，應(yīng)核查。例如K0+500～K0+757段、K1+770～K1+836段、K1+906～K1+933段等，類似問題應(yīng)核查。K32+540～K32+640段、K33+740～K33+810段路基沉降，設(shè)計(jì)采用挖除部分路基重新回填的設(shè)計(jì)方案，挖除深度分別為6.0 m和4.0 m，挖除深度較大，要結(jié)合路基沉降原因，與注漿或樁加固方案進(jìn)行比選。邊坡修補(bǔ)示意圖中要有石籠碼砌方案與相應(yīng)的工程數(shù)量。位于河流凹岸頂沖段的擋墻，除保證擋墻基礎(chǔ)埋置深度外，要在增設(shè)護(hù)坦或石籠防護(hù)。

護(hù)岸設(shè)計(jì)適用于K27+550～K28+000段，從K27+380-+780照片看，該路段為挖方段，應(yīng)進(jìn)一步核查其破壞原因，明確設(shè)置墻式混凝土護(hù)墻的目的。K38+792-+892段、K39+125-+190段路基沉降采用開挖路基6 m深后，進(jìn)行強(qiáng)夯壓實(shí)，應(yīng)注意以下問題：挖除深度較大，要結(jié)合路基沉降原因，與注漿或樁加固方案進(jìn)行比選。在舊路路基上使用強(qiáng)夯措施會(huì)破壞老路路基或附近構(gòu)造物，要取消。增設(shè)攔水帶的路段，同時(shí)應(yīng)增加邊坡急流槽設(shè)計(jì)。K48+621.368斷面顯示路塹擋墻上部碎石土陡傾于路基，易產(chǎn)生越頂風(fēng)險(xiǎn)，要清除上部碎石土。路基沉降段采用挖除部分路基重新回填的設(shè)計(jì)方案，挖除深度分別為1.5～6 m不等。對(duì)于挖深小于3 m的，該方案較合理，但對(duì)于挖深大于3 m的路段，要結(jié)合路基沉降原因，與注漿或樁加固方案進(jìn)行比選。

位于河流凹岸頂沖段的擋墻，除保證擋墻基礎(chǔ)埋置深度外，要在增設(shè)護(hù)坦或石籠防護(hù)?；靥钍范稳翡佋O(shè)土工格柵，應(yīng)明確土工格柵上下10 cm范圍內(nèi)采用砂礫填筑，避免石渣刺破格柵而導(dǎo)致其失效。為保證路床壓實(shí)度，應(yīng)對(duì)路床石渣的最大粒徑、壓實(shí)度進(jìn)行明確。

4 施工預(yù)算分析

拆除工程、清淤、路面銑刨定額中已包括裝的內(nèi)容，不應(yīng)再選裝載機(jī)裝。特殊路基處理回填石渣按圖紙包括兩部分：借用石渣填筑和利用石渣填筑，所以二者石渣單價(jià)應(yīng)不同。挖除水穩(wěn)料和瀝青面層的場(chǎng)外運(yùn)輸定額應(yīng)按運(yùn)土方套用。

該項(xiàng)目混凝土都為商品混凝土，所以定額中不應(yīng)有混凝土拌和與運(yùn)輸。路基注漿根據(jù)圖紙水泥標(biāo)號(hào)為PC42.5，漿液比為1∶1，加2%緩凝劑，定額應(yīng)根據(jù)圖紙做出修改。防護(hù)網(wǎng)定額要套用2018部版定額中主動(dòng)防護(hù)網(wǎng)并按圖紙數(shù)量調(diào)整材料消耗量。臺(tái)背回填等回填片石混凝土套用定額時(shí)應(yīng)將鋼模板去掉，擋土墻有漿砌和片石混凝土，應(yīng)該分別列出數(shù)量再套定額。箱梁架設(shè)未考慮雙導(dǎo)梁及跨墩門架費(fèi)用或要用吊車架設(shè)。交安工程標(biāo)志牌和路側(cè)波形梁護(hù)欄設(shè)計(jì)圖紙中沒有具體數(shù)量，定額使用數(shù)量無依據(jù)。

鋼筋混凝土護(hù)欄中的鋼管應(yīng)該只計(jì)材料費(fèi)，不應(yīng)套用波形梁護(hù)欄的定額。坡面植草防護(hù)：根據(jù)圖紙錨桿擋土墻錨桿制作安裝中應(yīng)去掉混凝土，并調(diào)整漿液的消耗量[2]。水穩(wěn)混合料與混凝土為自拌應(yīng)增加拌和站的安拆和場(chǎng)地建設(shè)費(fèi)。1～4 m蓋板涵基坑開挖定額中已經(jīng)包括裝和場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸，不應(yīng)再計(jì)算裝。同種材料的單價(jià)應(yīng)該相同，要復(fù)核。板樁墻預(yù)算錨桿制作安裝應(yīng)按圖紙要求修改鋼筋型號(hào)與工字鋼消耗量。擋土墻鋼筋數(shù)量錯(cuò)誤，鋼筋型號(hào)未替換。微型樁鋼管數(shù)量未計(jì)，鋼筋應(yīng)根據(jù)圖紙?zhí)紫鄳?yīng)定額，水泥漿消耗量按圖紙調(diào)整。拆除砌體已包括清理現(xiàn)場(chǎng)和場(chǎng)內(nèi)裝運(yùn)，不應(yīng)再套裝載機(jī)定額[3]。

5 結(jié)束語

通過以上分析，可以看出水是引起路塹邊坡坍塌的主要原因之一，在恢復(fù)邊坡及支擋防護(hù)措施的同時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)綜合排水設(shè)計(jì)，合理增設(shè)截、排水、引水措施，保證匯入路基范圍內(nèi)的水有接有送，避免水毀。