高速公路高邊坡現場施工技術要點分析

趙常麗

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州貴陽 550008）

0 引言

某高速公路項目起點樁號K135+100，終點樁號K151+573.624，路線全長16.473624km。主要工程量有挖方428.18 萬方，填方439.46 萬方，涵洞及通道1731.35m/53 道，主線橋梁1785.3m/6 座，匝道橋1034m/3 座，30m 預制T 梁145 片，40m 預制T 梁355片，現澆箱梁29 跨，樞紐互通1 處，服務區(qū)1 處。該項目共有高邊坡20 處，合計2944m。

1 高速公路高邊坡現場施工技術要點分析

1.1 施工準備

開挖前，利用原始導線點，在施工區(qū)域周圍進行臨時點加密設置，以便對邊坡開挖線進行放樣，確定開挖位置及開挖深度。之后，組織施工人員及機械進場，為邊坡開挖做好人力物力準備。同時做好雨季施工準備工作，及時做好排水工程，以免影響坡面穩(wěn)定性[1]。施工前應詳細進行地質情況調查，發(fā)現與設計勘察資料不符之處須及時收集和上報。需要注意的是，應先修好坡頂截水溝再進行開挖。

1.2 邊坡開挖

高邊坡土方開挖應按從上至下的順序進行分臺階開挖。高邊坡石方開挖過程中，坡面應自上向下一級一級地進行開挖，且每完成一級施工應立即組織開展防護加固等施工，從而避免邊坡超高導致滑坡、失穩(wěn)等安全隱患[2]。具體開挖順序如圖1 所示。

1.3 路基邊坡光面爆破

在鉆孔過程中，填土層采用黏土護壁，使鉆機可以順利鉆進成孔，鉆機鉆桿每節(jié)1m，快鉆到底標高時，應嚴格控制鉆孔深度，以免影響爆破質量。對于邊坡開挖產生的土石渣和性能較好的土石料，應采用挖機裝車運至附近填方段，用作路基填料，對于含水量較大的黏土及表土，應轉運至就近棄土場及表土堆放場堆放[3]。此外，邊坡坡頂嚴禁堆置重物，避免塌方。

1.4 拱形骨架護坡

1.4.1 邊坡防護設計概況

拱形骨架護坡主要采用預制安裝方式，拱圈內徑為2.5m×4.0m，混凝土強度為預制塊C25、現澆C20，綠化方式采用噴播草、灌籽。拱形骨架護坡主要用于挖方為特殊土質的高邊坡防護及風化嚴重的巖質高邊坡防護。

1.4.2 測量放樣

先在拱形骨架護坡頂部設置好控制點位，再按照邊坡的高度、坡度等實際尺寸指標，通過計算確定護坡的底部高程，并設置好控制點位。挖方邊坡應從下向上布設，每3m 作為一個拱形骨架護坡單元格，每個單元格的頂部和底部均應布設控制點。

1.4.3 基礎砌筑

按照已設置好的控制點位進行拱形骨架護坡基礎開挖，通常該類型的護坡基礎基坑較淺，因此通常采用人工開挖方式，并注意控制好標高，以避免超挖[4]。基礎鋪砌完成后，根據施工控制點拉線，定出拱形骨架的輪廓，并用石灰畫出，以此作為拱形骨架溝槽的開挖依據。溝槽同樣采用人工開挖的方式，一般深15cm 左右。人工開挖應注意通過拉線控制縱向平直度和基底的平整度，并采取措施壓實基槽底部，還應在施工過程中控制好邊坡的標高、高度、坡度等尺寸指標。

1.4.4 砂漿墊層、預制塊預制安裝

為保證施工質量，該項目采用拌和站集中拌制砂漿，再運輸到現場進行施工。砂漿不能直接傾倒在土質基礎上，應當墊上一層薄鐵皮，以免混入各類雜質降低砂漿的質量。預制塊在預制場集中預制施工，再運輸到現場進行施工，砌筑順序應遵循從下到上、先流水槽后拱形骨架的施工原則。此外，為了減少人工成本投入，可采用吊車吊裝預制構件，人工加以輔助。

1.4.5 沉降縫設置、勾縫處理

護坡按照每四個拱形骨架單元格一道沉降縫的原則進行設置，沉降縫寬度為2cm，在預制塊砌筑時通過木板隔出縫隙，并在砌筑完成拆除木板后，采用浸瀝青麻絮進行超過10cm 深度的填塞，填塞過程中需避免浸瀝青麻絮的材料污染預制塊。完成上述護坡施工后，應及時進行勾縫處理。

1.4.6 噴播草籽綠化

拱圈內側回填耕植土及坡面修整時，噴播草籽前應先對坡面灑水浸潤邊坡土體，噴播后及時灑水養(yǎng)護。

1.5 錨桿框架梁植草

1.5.1 邊坡防護設計概況

在錨桿框架梁植草防護施工中，錨桿類型為φ25錨桿，錨桿長度為4.5m、6m、9m，框架形式為矩形框架梁，混凝土強度為C25，綠化方式為三維網植草。錨桿框架梁植草防護主要用于坡面易坍塌、潰曲變形的強風化泥巖、砂巖、頁巖高邊坡防護[5]。

1.5.2 鉆孔

錨桿按照2m×2m 的間距進行平面布置，在對錨桿孔位進行測量放線后，通過油漆標記出鉆孔的孔位，測量誤差應控制在2cm 以內。錨桿鉆孔不得采用水鉆，必須干鉆，而且鉆孔深度應超過錨桿長度0.5m[6]。

1.5.3 錨桿拉拔試驗

在錨桿拉拔試驗中，試驗合格標準如下：全風化巖層抗拉拔力不小于80kN，強風化及中風化巖層抗拉拔力不小于90kN。

1.5.4 混凝土澆筑

澆筑框架混凝土（每間隔20m 設一伸縮縫，縫寬2cm，內填瀝青防水材料）必須連續(xù)作業(yè)，邊澆筑邊振搗。

1.5.5 掛網植草

首先，在框架梁內通過借土噴播的操作模式進行植草，在植草之前應將表面的垃圾清理干凈，并確保土體壓實度、平整度均滿足要求。

其次，進行整個坡面的培土，厚度控制在30～50cm。

再次，在框架梁內布設φ8U 型釘，用于鍍鋅鐵絲網的掛設。

最后，噴播4cm 厚含有草籽的營養(yǎng)土覆蓋坡面，灑水培養(yǎng)。若需種植灌木，可人工剪開網，尺寸以50cm×50cm 為宜，間距為1 株/10cm，注意應避開錨筋位置。

1.6 錨索框架梁植草

1.6.1 邊坡防護設計概況

錨索框架梁植草防護可視為錨桿框架梁植草防護的加強版，廣泛用于山區(qū)高邊坡防護，適用于大部分土質、石質、高陡路塹邊坡的防護。錨索框架梁植草防護中的許多工藝與錨桿框架梁植草防護相同。錨索為高強度低松弛鋼絞線，徑孔為φ130，框架類型也為矩形框架梁，混凝土強度為C30，綠化方式為掛網噴播草、灌籽。

1.6.2 鉆孔

孔位誤差不大于20mm，錨索設計間距為4.5m×4m/5m×4m。

1.6.3 錨索制作、張拉

錨索束制作按照由內向外的順序將鋼絞線穿進架線環(huán)、承載體及限位片中的相應孔內，之后安裝擠壓簧、擠壓套及限位片，擴張件采用10mm 厚鋼板或橡膠板加工。

錨索張拉流程如下：

第一，按照設計張拉值的10%～20% 張拉一到兩次，并將加載速度控制在100kN/min 以內；為確保錨桿的平直度，應對張拉過程中的位移觀測約2min。第二，按照設計張拉值的50%進行張拉，并將加載速度控制在100kN/min 以內，對張拉過程中的位移觀測約5min。第三，按照設計張拉值的75%進行張拉，并將加載速度控制在100kN/min 以內，對張拉過程中的位移觀測約5min。第四，按照設計張拉值的100%進行張拉，并將加載速度控制在50kN/min 以內，對張拉過程中的位移觀測約10min。第五，按照設計張拉值的110% 進行張拉，并將加載速度控制在50kN/min 以內，對張拉過程中的位移觀測約15min。第六，進行卸載，直至鎖定荷載[7]。

1.6.4 覆蓋養(yǎng)護管理

苗期應根據天氣情況適時澆水，由灑水車從就近拌和站將水運到現場后噴灑。之后應適當施肥，為草坪生長提供所需養(yǎng)分。受到蟲病害時，應適當噴灑農藥，以保證植草正常生長。

1.7 灌木護坡綠化（掛網）

1.7.1 坡面清理

灌木護坡綠化（掛網）防護適用于較穩(wěn)定的中低軟石高邊坡綠化及防護。根據設計要求確定邊坡開挖坡比是否達到設計要求，滿足要求后，對邊坡表面的一些不穩(wěn)定結構進行清理，清理過程中應按照從上到下、分區(qū)段、全覆蓋的原則開展，從而做到無危巖、懸石、浮石，使坡面平順美觀、線形圓順。在清理之后，對于一些深度超過0.5m 或面積超過1m2的坑，需采用人工土壤進行填平壓實，其中人工土壤可通過植生袋進行裝填固定。

1.7.2 測量放樣

進行測量放線工作時，用全站儀及坐標法對線路控制樁（曲線主點樁及轉點樁）進行測量并測定其標高，之后放出邊線樁及主錨固件（HRB400 鋼筋）進行固定，在每個樁上注明樁號并記錄數據。

1.7.3 錨桿施工

確定好錨桿位置后，對錨桿進行鉆孔施工，采用φ49 風槍鉆孔，鉆孔時風槍應垂直于斜坡面，孔深比錨固深度深5cm。綠化工程用錨桿分為主錨桿及輔錨桿，主錨桿長度須超過0.5m，輔錨桿長度須超過0.3m[8]。錨桿通常采用HRB335 鋼筋，對于表面土層或軟質巖層比較厚的邊坡，錨桿也可以采用直徑4cm左右的木樁。錨桿布設如圖2 所示。

圖2 灌木護坡綠化（掛網）防護中錨桿布設示意圖

1.7.4 噴植人工土壤

人工土壤噴植應通過專業(yè)設備進行，遵循從上向下、分層分段的原則。噴播前應確保已采用人工土壤對所有種植區(qū)域進行了全方位覆蓋，較大凹進部位可填入塑料編織袋袋裝人工土壤，噴播厚度應根據坡面巖土類型及邊坡坡率進行確定。噴播采用掛網直噴的方式，噴播厚度控制在5cm 以上，并注意采用護坡固定網。

1.7.5 噴植育苗基質

噴植的育苗基質需遵循因地制宜、科學經濟的原則進行配置，杜絕包含雜草、蟲卵等問題。種子應經過精選、檢驗、檢疫，確保發(fā)芽率達到60%以上。在其精選過程中，應當對各種類的種子相互之間的適應性進行充分考慮，并做好水土保持工作，保障生物環(huán)境的多樣化[9]。一般而言，施工過程中需選配至少五種植物，確保闊葉植物與針葉植物、常綠植物與落葉植物、觀花植物與觀葉植物等科學組合。

1.7.6 蓋無紡布、噴灌澆水養(yǎng)護

蓋無紡布應不露邊口，操作時動作要輕柔，保持布面完好，覆蓋時要求仔細，確保穩(wěn)定，以防無紡布被風吹落。噴灌澆水養(yǎng)護過程中需注意防止水力過大，盡量保持霧狀噴灑，以免將土壤和種子沖刷走。

2 結語

在該高速公路高邊坡施工中，因地制宜地采用了土方開挖、石方開挖、光面爆破等施工技術，并針對不同的高邊坡經濟合理地選擇了拱形骨架護坡、錨桿框架梁植草、錨索框架梁植草、灌木護坡綠化（掛網）等邊坡防護形式。通過事前技術先行、提前謀劃各項技術方案措施；事中技術控制、嚴格管控各道工藝細節(jié)，該施工取得了良好的效果。通過對該項目高邊坡施工實踐進行分析，進一步證明了在高邊坡防護的選型中，土質高邊坡和風化嚴重的巖質高邊坡通常可采用拱形骨架護坡防護，較穩(wěn)定的中低軟石高邊坡通常可采用灌木護坡綠化（掛網）防護，而對于坡面易坍塌、潰曲變形的強風化泥巖、砂巖、頁巖等高陡路塹邊坡來說，則應通過計算復核，合理選擇錨桿框架梁植草或錨索框架梁植草防護。