某公路改擴建工程的施工方案選擇研究

張藝寶

（貴州省銅仁公路勘察設計院有限公司，貴州銅仁 554300）

0 引言

公路改擴建是近幾年隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展而興起的，進行改擴建時，相關工作人員要針對原公路以及周圍情況進行分析，根據(jù)相關施工內(nèi)容，對采取的施工方案進行選擇，以保證施工順利開展，從而進一步促進我國公路建設事業(yè)的發(fā)展。

1 公路工程概況

該項目為山區(qū)公路改擴建工程，地質(zhì)復雜，地形陡峭，路線長，車流量較大。具體施工作業(yè)開展時，受公路上行駛的各種車輛影響較大，路基土石方開挖以及調(diào)運工程量大。整條公路中的涵洞工程結構物較多，橋梁工程地形復雜，在一定程度上都提高了施工難度。為了保證施工順利開展，需要做好相應分析工作。

該項目合同段路基設計邊坡比：挖方土質(zhì)邊坡比為1∶0.75～1∶1.5；挖方石質(zhì)邊坡比1∶0.3～1∶0.75；填方邊坡比為1∶1.5～1∶2。通過對工程所在區(qū)域情況進行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域內(nèi)地質(zhì)條件相對較差，改擴建期間要注重邊坡防護工程。

該合同段主要結構物：中橋3 座、小橋4 座；鋼筋混凝土蓋板涵2 道、鋼波紋管涵25 道；路基土石方挖方為25.8 萬m3、填方為6.8 萬m3；排水工程為7564.1m3；防護工程為37157.41m3；路面基層為21800m3、路面面層為110500m2。

2 土石方施工方案選擇

開展施工作業(yè)前，采用人工及推土機、挖機清除施工區(qū)域樹根及表面雜物。開展路基開挖作業(yè)時，要嚴格依據(jù)設計方案，做好路塹頂截、排水，要一邊開挖一邊開展防護工程施工作業(yè)[1]。開展路塹開挖作業(yè)時，要依據(jù)巖層產(chǎn)狀、地形、開挖斷面、長度等各項內(nèi)容，與土石方調(diào)配結合進行確定，確保路塹開挖作業(yè)順利開展。開展土方石開挖作業(yè)時，可以采取橫挖法、縱挖法、分段縱挖法、混合式開挖法等方式[2]，同時，需要注重對生態(tài)環(huán)境的保護。該合同段土石方調(diào)配的路基挖方為25.8 萬m3，路基填方為6.8 萬m3，土石方以棄方為主。需要注意的是，路基施工要盡量采用就近方式利用填方，避免出現(xiàn)棄方超運或遠運現(xiàn)象；需要綜合考慮節(jié)約土地、工程造價等各項內(nèi)容，并嚴格依據(jù)規(guī)范要求，保證施工作業(yè)達到相關行業(yè)管理部門及業(yè)主的要求[3]。

3 填筑施工方案選擇

填筑施工作業(yè)以機械化方式為主，依據(jù)具體情況配備需要采用的裝載機、挖掘機、推土機、壓實機等設備。擋墻墻背填料需要嚴格依據(jù)要求，進行透水性碎石土填筑，當施工高度及砌體強度達到指定要求后，開展墻背回填作業(yè)，回填整平后，進行壓實作業(yè)，再進行下一高度的擋墻施工，此過程中，需要盡快做好截、排水溝排水、疏干、清表等處理工作，確保后續(xù)填筑作業(yè)順利進行。填筑施工作業(yè)要嚴格依據(jù)相應規(guī)范進行，并采用科學手段完成檢測，如通過靜力觸探方式完成對地基應力的調(diào)查。在分層開展填筑作業(yè)時，需要通過試驗對填筑的強度、密度、顆粒級配等進行檢測；特別是在完成每層填筑、壓實、平整后，需要第一時間對填筑厚度、質(zhì)量、層面平整度、密實度等進行全面檢測。

填筑施工作業(yè)開展時，依據(jù)土石方調(diào)配方案，應當以主攻點為主、多工點同步方式分段開展施工作業(yè)。各個施工段要結合涵洞具體情況，組織平行流水作業(yè)，碾壓施工也應與之同步，分段進行、分段成型。雨季開展施工時，應當全面結合路基填料情況，科學安排施工作業(yè)，開展一段施工，完成一段施工，避免由于長段施工，導致雨水沖刷對工程質(zhì)量造成不良影響。施工中要保證各個工序之間、機具之間的配合，做到工序緊湊，各個工序之間不會相互影響，施工作業(yè)不會發(fā)生中斷。同時做好土石方運輸組織作業(yè)，保證后續(xù)施工的挖、裝、運、卸、夯等各項作業(yè)都能夠連續(xù)進行。

開展路堤填筑作業(yè)期間，需要在中線及兩側(cè)邊線上插小紅旗進行標記，對邊線、軸線的控制點加以明確，同時，還要控制好填筑作業(yè)的厚度、密實度、拱度、平整度，確保路堤填筑質(zhì)量能夠達到標準要求，路堤碾壓均勻，不會出現(xiàn)沉降超標，雨水能夠被及時排出，不會產(chǎn)生積水。

該合同段工期緊、任務重，路堤土方自然沉降時間短，施工作業(yè)時，為了避免發(fā)生較大沉降、避免公路在投入運行后出現(xiàn)早期損壞，采取相應措施提高了路基的整體穩(wěn)定性，保證路堤均勻性良好、強度達標。高路堤在施工至超過地面4m 時，可以利用80t 壓路機或沖擊式壓路機進行補壓作業(yè)，碾壓長度需要超過100m，碾壓5 遍。

4 涵洞工程施工方案選擇

該合同段涵洞工程共28 道，其中鋼筋混凝土蓋板涵洞2 道，鋼波紋管涵洞25 道，圓管涵洞1 道。采用平行作業(yè)法開展鋼筋混凝土蓋板涵洞施工。對于填方涵洞，應當依據(jù)施工現(xiàn)場填方實際高度，開展相應施工作業(yè)。該合同段的全部涵洞均采用漿砌片石涵臺，開展砌筑作業(yè)時，應盡量采用無風化石料，并保證砂漿飽滿。同時，在確保涵洞工程質(zhì)量達標的基礎上，提高對外在美觀性的重視。施工過程中，可適當增加人力、機具投入，確保施工依據(jù)計劃如期順利進行。

5 防護工程施工方案選擇

5.1 混凝土擋土墻工程

該合同段擋土墻工程主要有仰斜式擋土墻和衡重式擋土墻兩種，具體施工作業(yè)開展時要做好如下工作。

第一，開展施工前，要做好地面排水作業(yè)。

第二，對于坡積層或松軟底層，不得全段同時開展基礎作業(yè)，以免在擋土墻未完工前出現(xiàn)土體坍塌事故；而應采取分段方式進行，并及時完成混凝土澆筑作業(yè)。

第三，完成基坑開挖后，如果發(fā)現(xiàn)基坑實際承載力與設計存在差異，應依據(jù)實際情況對設計方案進行適當調(diào)整，改變地基標高或擋土墻起始位置，嚴格依據(jù)規(guī)范要求進行碎石鋪墊。

第四，施工開展前，優(yōu)先采用鋼模板，模板制作前14d，將施工方案及受力預算呈給監(jiān)理工程師，得到監(jiān)理工程師批復后，開展下一步施工。

第五，混凝土盡量在拌和站集中拌和，通過運輸保證施工的供應。澆筑混凝土前，需要由專人檢查模板、支架、預埋件、孔洞、預留基座，對設計圖紙內(nèi)各項內(nèi)容的位置、尺寸、支架接頭是否可靠進行全面檢查，保證各項內(nèi)容都達到施工要求，經(jīng)過簽字確認后，開展混凝土澆筑作業(yè)。進行混凝土澆筑時，最好采取自密實混凝土工藝，如果受施工條件限制無法采取該工藝，則可以利用振動器進行振實作業(yè)。在施工期間，如果混凝土傾落高度超過2m，應采用溜管、串筒等設施下落混凝土。完成混凝土澆筑后，需要及時灑水養(yǎng)護，使混凝土保持濕潤7d 以上。待混凝土強度超過2.5MPa 后，便可以開展模板拆除作業(yè)。

第六，墻腳處基坑在墻身澆筑達到一定高度后，需要進行回填夯實作業(yè)，而且要制作成外傾坡，避免積水下滲破壞墻身穩(wěn)定性。

第七，墻背回填應在混凝土強度超過設計值75%后開展，并逐層進行夯實作業(yè)，需要注意的是，夯實作業(yè)時需要小心，避免墻體受到?jīng)_擊。如果墻后地面橫坡陡于1∶5，則應先進行臺階作業(yè)，再進行回填。

5.2 漿砌片（塊）石擋土墻工程

該合同段擋土墻工程為衡重式擋土墻、仰斜式擋土墻，具體施工時需要做好以下作業(yè)。

第一，基坑開挖后的作業(yè)都與混凝土擋土墻工程的施工要求相一致。

第二，擋土墻頂部、底部、墻面處，需要采用整齊大塊石開展?jié)仓鳂I(yè)，確保層高一致，而且在施工期間，應當掛設雙線，實現(xiàn)對墻體斷面尺寸的合理控制。

第三，對于墻腳處基坑，在墻身砌筑達到指定高度后，應回填夯實，而且要制作成外傾坡，以免由于大量積水，導致墻體遭受破壞。

第四，墻背回填作業(yè)與混凝土擋土墻工程的施工要求相一致。

第五，石料、混凝土、砂漿標號等都要符合設計要求，對于石料外露面，需要及時進行清鑿，并且要趕工施工。

5.3 拱形骨架護坡

采用M7.5#漿砌塊石砌筑骨架，并通過種植草籽方式，完成相應防護作業(yè)。施工時，需要采取開挖一級、防護一級的方式，并且要依據(jù)具體情況，精心養(yǎng)護，提高草籽成活率，確保拱形骨架護坡起到保護作用。護肩、護腳則采用M7.5#漿砌片石砌筑，具體施工要嚴格依據(jù)施工圖紙的要求開展。

5.4 框架植草護坡

對于泥巖頁巖邊坡，在路基邊坡開挖成形后，便可開展框架施工。先進行施工支架搭設，然后放樣確定錨桿孔位置，再開展錨桿鉆孔作業(yè)，要確保鉆孔位置準確，完成鉆孔后，施工人員要清理孔洞，確?？變?nèi)不存在任何雜質(zhì)，之后進行錨桿安裝，安裝作業(yè)時，錨桿與孔底支架距離約為0.2m，對于錨桿外露部位，要嚴格依據(jù)設計要求將其彎曲，焊接框架鋼筋骨架，錨桿錨固深度需要控制在3～8m 之間，角度為30°。在實際施工中，為了避免進行混凝土噴射時，骨架受外界因素影響發(fā)生下垂、偏移等問題，需要采用直徑為6mm 的錨釘將骨架錨固在坡面上，錨固深度大于0.5m。經(jīng)檢查確定合格后，進行框格澆筑作業(yè)，在框格設計強度達到要求后，將高強度土工格安設在土工格室，并進行固定，然后在框格內(nèi)設置種植土，噴播草籽，灑水養(yǎng)護。對于施工現(xiàn)場的框架，應每間隔20～25m 設置一條寬度約為2cm 的伸縮縫，并采用瀝青防水材料填實縫隙。

6 橋梁施工方案選擇

6.1 橋梁工程概況

該合同段橋梁工程一共有7 座。

6.1.1 墩柱

該合同段橋梁工程的墩柱形式為雙柱式圓柱墩。施工開展時，對墩柱具體情況進行分析，依據(jù)分析結果，最終確定采用整體定型組合鋼模板，配合吊車吊運模板、鋼筋，完成相應施工作業(yè)。施工中采用的混凝土在拌和站集中拌制，然后利用混凝土運輸罐車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，再利用輸送車泵入模板方式進行澆筑作業(yè)，整個澆筑作業(yè)需要保持連續(xù)，不得發(fā)生中斷；同時，要做好振搗作業(yè)，確?；炷临|(zhì)量達到標準要求。該合同段無60m 以上墩柱，不需要利用電梯輔助施工作業(yè)，各橋墩柱類型及工程數(shù)量如表1所示。

表1 各橋墩柱類型及工程數(shù)量統(tǒng)計表

6.1.2 上部構造

該合同段內(nèi)的橋梁工程比較分散，為了保證施工作業(yè)如期順利進行，擬設1 個箱梁預制場，并將預制場設置在掛扣中橋就近的路基上；利用運梁車將箱梁運至施工現(xiàn)場，然后利用架橋機進行安裝。采用滿堂支架法進行施工，底模為塑鋼模板，側(cè)模為定型鋼模。采用數(shù)控智能方式控制注漿設備完成箱梁張拉作業(yè)。

6.1.3 橋面鋪裝、防撞護欄及人行道

該合同段內(nèi)的橋梁總長為173m，防撞護欄混凝土用量為108m3。橋面鋪裝、防撞欄桿及人行道施工在每一座橋梁完成梁體安裝后進行。

6.2 基礎工程

橋梁基礎工程主要是明挖擴大基礎，其中有橋臺12 個、墩柱擴大基礎2 個。工程中的土石方施工采用人工方式清理撿平，然后利用挖掘機進行開挖作業(yè)。

7 結語

公路改擴建工程與新建公路工程存在一定差異，具體建設時，要掌握原公路工程具體情況并展開全面分析，據(jù)此對施工方案進行適當調(diào)整，落實施工內(nèi)容，注重各項細節(jié)，建設出滿足交通需求的高質(zhì)量公路工程，為我國公路建設事業(yè)的發(fā)展做出貢獻。