某公路改扩建工程的施工方案选择研究

2023-05-13张艺宝

运输经理世界 2023年2期

关键词：土石方涵洞挡土墙

张艺宝

（贵州省铜仁公路勘察设计院有限公司，贵州铜仁 554300）

0 引言

公路改扩建是近几年随着社会经济的快速发展而兴起的，进行改扩建时，相关工作人员要针对原公路以及周围情况进行分析，根据相关施工内容，对采取的施工方案进行选择，以保证施工顺利开展，从而进一步促进我国公路建设事业的发展。

1 公路工程概况

该项目为山区公路改扩建工程，地质复杂，地形陡峭，路线长，车流量较大。具体施工作业开展时，受公路上行驶的各种车辆影响较大，路基土石方开挖以及调运工程量大。整条公路中的涵洞工程结构物较多，桥梁工程地形复杂，在一定程度上都提高了施工难度。为了保证施工顺利开展，需要做好相应分析工作。

该项目合同段路基设计边坡比：挖方土质边坡比为1∶0.75～1∶1.5；挖方石质边坡比1∶0.3～1∶0.75；填方边坡比为1∶1.5～1∶2。通过对工程所在区域情况进行调查发现，该区域内地质条件相对较差，改扩建期间要注重边坡防护工程。

该合同段主要结构物：中桥3 座、小桥4 座；钢筋混凝土盖板涵2 道、钢波纹管涵25 道；路基土石方挖方为25.8 万m3、填方为6.8 万m3；排水工程为7564.1m3；防护工程为37157.41m3；路面基层为21800m3、路面面层为110500m2。

2 土石方施工方案选择

开展施工作业前，采用人工及推土机、挖机清除施工区域树根及表面杂物。开展路基开挖作业时，要严格依据设计方案，做好路堑顶截、排水，要一边开挖一边开展防护工程施工作业[1]。开展路堑开挖作业时，要依据岩层产状、地形、开挖断面、长度等各项内容，与土石方调配结合进行确定，确保路堑开挖作业顺利开展。开展土方石开挖作业时，可以采取横挖法、纵挖法、分段纵挖法、混合式开挖法等方式[2]，同时，需要注重对生态环境的保护。该合同段土石方调配的路基挖方为25.8 万m3，路基填方为6.8 万m3，土石方以弃方为主。需要注意的是，路基施工要尽量采用就近方式利用填方，避免出现弃方超运或远运现象；需要综合考虑节约土地、工程造价等各项内容，并严格依据规范要求，保证施工作业达到相关行业管理部门及业主的要求[3]。

3 填筑施工方案选择

填筑施工作业以机械化方式为主，依据具体情况配备需要采用的装载机、挖掘机、推土机、压实机等设备。挡墙墙背填料需要严格依据要求，进行透水性碎石土填筑，当施工高度及砌体强度达到指定要求后，开展墙背回填作业，回填整平后，进行压实作业，再进行下一高度的挡墙施工，此过程中，需要尽快做好截、排水沟排水、疏干、清表等处理工作，确保后续填筑作业顺利进行。填筑施工作业要严格依据相应规范进行，并采用科学手段完成检测，如通过静力触探方式完成对地基应力的调查。在分层开展填筑作业时，需要通过试验对填筑的强度、密度、颗粒级配等进行检测；特别是在完成每层填筑、压实、平整后，需要第一时间对填筑厚度、质量、层面平整度、密实度等进行全面检测。

填筑施工作业开展时，依据土石方调配方案，应当以主攻点为主、多工点同步方式分段开展施工作业。各个施工段要结合涵洞具体情况，组织平行流水作业，碾压施工也应与之同步，分段进行、分段成型。雨季开展施工时，应当全面结合路基填料情况，科学安排施工作业，开展一段施工，完成一段施工，避免由于长段施工，导致雨水冲刷对工程质量造成不良影响。施工中要保证各个工序之间、机具之间的配合，做到工序紧凑，各个工序之间不会相互影响，施工作业不会发生中断。同时做好土石方运输组织作业，保证后续施工的挖、装、运、卸、夯等各项作业都能够连续进行。

开展路堤填筑作业期间，需要在中线及两侧边线上插小红旗进行标记，对边线、轴线的控制点加以明确，同时，还要控制好填筑作业的厚度、密实度、拱度、平整度，确保路堤填筑质量能够达到标准要求，路堤碾压均匀，不会出现沉降超标，雨水能够被及时排出，不会产生积水。

该合同段工期紧、任务重，路堤土方自然沉降时间短，施工作业时，为了避免发生较大沉降、避免公路在投入运行后出现早期损坏，采取相应措施提高了路基的整体稳定性，保证路堤均匀性良好、强度达标。高路堤在施工至超过地面4m 时，可以利用80t 压路机或冲击式压路机进行补压作业，碾压长度需要超过100m，碾压5 遍。

4 涵洞工程施工方案选择

该合同段涵洞工程共28 道，其中钢筋混凝土盖板涵洞2 道，钢波纹管涵洞25 道，圆管涵洞1 道。采用平行作业法开展钢筋混凝土盖板涵洞施工。对于填方涵洞，应当依据施工现场填方实际高度，开展相应施工作业。该合同段的全部涵洞均采用浆砌片石涵台，开展砌筑作业时，应尽量采用无风化石料，并保证砂浆饱满。同时，在确保涵洞工程质量达标的基础上，提高对外在美观性的重视。施工过程中，可适当增加人力、机具投入，确保施工依据计划如期顺利进行。

5 防护工程施工方案选择

5.1 混凝土挡土墙工程

该合同段挡土墙工程主要有仰斜式挡土墙和衡重式挡土墙两种，具体施工作业开展时要做好如下工作。

第一，开展施工前，要做好地面排水作业。

第二，对于坡积层或松软底层，不得全段同时开展基础作业，以免在挡土墙未完工前出现土体坍塌事故；而应采取分段方式进行，并及时完成混凝土浇筑作业。

第三，完成基坑开挖后，如果发现基坑实际承载力与设计存在差异，应依据实际情况对设计方案进行适当调整，改变地基标高或挡土墙起始位置，严格依据规范要求进行碎石铺垫。

第四，施工开展前，优先采用钢模板，模板制作前14d，将施工方案及受力预算呈给监理工程师，得到监理工程师批复后，开展下一步施工。

第五，混凝土尽量在拌和站集中拌和，通过运输保证施工的供应。浇筑混凝土前，需要由专人检查模板、支架、预埋件、孔洞、预留基座，对设计图纸内各项内容的位置、尺寸、支架接头是否可靠进行全面检查，保证各项内容都达到施工要求，经过签字确认后，开展混凝土浇筑作业。进行混凝土浇筑时，最好采取自密实混凝土工艺，如果受施工条件限制无法采取该工艺，则可以利用振动器进行振实作业。在施工期间，如果混凝土倾落高度超过2m，应采用溜管、串筒等设施下落混凝土。完成混凝土浇筑后，需要及时洒水养护，使混凝土保持湿润7d 以上。待混凝土强度超过2.5MPa 后，便可以开展模板拆除作业。

第六，墙脚处基坑在墙身浇筑达到一定高度后，需要进行回填夯实作业，而且要制作成外倾坡，避免积水下渗破坏墙身稳定性。

第七，墙背回填应在混凝土强度超过设计值75%后开展，并逐层进行夯实作业，需要注意的是，夯实作业时需要小心，避免墙体受到冲击。如果墙后地面横坡陡于1∶5，则应先进行台阶作业，再进行回填。

5.2 浆砌片（块）石挡土墙工程

该合同段挡土墙工程为衡重式挡土墙、仰斜式挡土墙，具体施工时需要做好以下作业。

第一，基坑开挖后的作业都与混凝土挡土墙工程的施工要求相一致。

第二，挡土墙顶部、底部、墙面处，需要采用整齐大块石开展浇筑作业，确保层高一致，而且在施工期间，应当挂设双线，实现对墙体断面尺寸的合理控制。

第三，对于墙脚处基坑，在墙身砌筑达到指定高度后，应回填夯实，而且要制作成外倾坡，以免由于大量积水，导致墙体遭受破坏。

第四，墙背回填作业与混凝土挡土墙工程的施工要求相一致。

第五，石料、混凝土、砂浆标号等都要符合设计要求，对于石料外露面，需要及时进行清凿，并且要赶工施工。

5.3 拱形骨架护坡

采用M7.5#浆砌块石砌筑骨架，并通过种植草籽方式，完成相应防护作业。施工时，需要采取开挖一级、防护一级的方式，并且要依据具体情况，精心养护，提高草籽成活率，确保拱形骨架护坡起到保护作用。护肩、护脚则采用M7.5#浆砌片石砌筑，具体施工要严格依据施工图纸的要求开展。

5.4 框架植草护坡

对于泥岩页岩边坡，在路基边坡开挖成形后，便可开展框架施工。先进行施工支架搭设，然后放样确定锚杆孔位置，再开展锚杆钻孔作业，要确保钻孔位置准确，完成钻孔后，施工人员要清理孔洞，确保孔内不存在任何杂质，之后进行锚杆安装，安装作业时，锚杆与孔底支架距离约为0.2m，对于锚杆外露部位，要严格依据设计要求将其弯曲，焊接框架钢筋骨架，锚杆锚固深度需要控制在3～8m 之间，角度为30°。在实际施工中，为了避免进行混凝土喷射时，骨架受外界因素影响发生下垂、偏移等问题，需要采用直径为6mm 的锚钉将骨架锚固在坡面上，锚固深度大于0.5m。经检查确定合格后，进行框格浇筑作业，在框格设计强度达到要求后，将高强度土工格安设在土工格室，并进行固定，然后在框格内设置种植土，喷播草籽，洒水养护。对于施工现场的框架，应每间隔20～25m 设置一条宽度约为2cm 的伸缩缝，并采用沥青防水材料填实缝隙。

6 桥梁施工方案选择

6.1 桥梁工程概况

该合同段桥梁工程一共有7 座。

6.1.1 墩柱

该合同段桥梁工程的墩柱形式为双柱式圆柱墩。施工开展时，对墩柱具体情况进行分析，依据分析结果，最终确定采用整体定型组合钢模板，配合吊车吊运模板、钢筋，完成相应施工作业。施工中采用的混凝土在拌和站集中拌制，然后利用混凝土运输罐车运输到施工现场，再利用输送车泵入模板方式进行浇筑作业，整个浇筑作业需要保持连续，不得发生中断；同时，要做好振捣作业，确保混凝土质量达到标准要求。该合同段无60m 以上墩柱，不需要利用电梯辅助施工作业，各桥墩柱类型及工程数量如表1所示。