浅谈祁临高速公路高边坡整治工程施工技术及管理
2011-08-15梁宝贵
梁宝贵
(祁临高速公路有限责任公司,山西 晋中 030999)
1 地貌地质情况及工程概况
祁临高速高速公路K909+085~K909+450、K910+060-K910+500段位于晋中灵石县境内,两侧边坡地形为近东西走向的黄土梁,其两侧发育黄土沟壑,该两段近南北向以路堑边坡方式穿越该黄土梁。边坡最大高度60 m,六级边坡。本路路段一级边坡防护基本完好,工程整治范围为其余边坡原护面板脱落和坡口局部坍塌段。
2 坡面防护病害成因
2.1 冻害
此段边坡上部为第四系Q3马兰黄土,其下主要为Q2离石黄土。离石黄土中发育多层褐色,中红色古土壤层和多层钙质结合层湿显性黄土。由于马兰黄土及离石黄土顶部垂直节理发育,常成为地表水下渗的通道,但离石黄土中下部土质较密实,含有多层褐色古土壤及4~6层钙质结核,构成相对隔水层。降雨时雨水沿马兰黄土的垂直裂隙产生入渗,在Q2离石黄土中,遇古土壤层时产生聚集,并向边坡表面运移,造成坡面湿润,含水量增大,冬季在冰冻作用(最大冻深93 cm)下表面最大冻结深度范围内的水分形成冰屑,冰屑的劈裂效应造成坡面表层土体疏松,周而复始,使面板的锚钉失效,在坡面表层疏松土体的重力作用下,面板脱落,坡面产生剥落破坏或产生新的裂缝,进而引起局部坍塌。
2.2 黄土中顺坡向高角度劈理的存在
由于本段边坡地层均一性较差,冲沟两侧以离石黄土为主,褐红色古土壤及钙质结核层较发育,南侧以马兰黄土为主,顺坡向发育一组高角度劈理(倾向角约54°),面板脱落后,坡面易于受地表水冲刷,沿劈理发生坡面塌落。
3 高边坡工程整治措施方案
土方减载→坡脚平台防护→综合排水设施→坡面绿化。
3.1 土方减载
将原路堑边坡坡率放缓至1∶1,平台加宽。具体施工方案为:①根据图纸及现场,用假设坐标法,以一级平台为标准,放出挖方开口线;②用挖掘机自上而下进行土方开挖,自卸车运输;③开挖至边坡线,预留30~50 cm宽度,保证人工刷坡的安全及过程中设计边坡线不受扰动;④开挖至设计平台,预留下沉量;⑤土方施工时,同时做好平台截水沟施工,保证施工现场临时排水良好;⑥每成型一级边坡,开始做坡脚和平台铺砌;⑦一阶顶平台由于工作宽度不充足,只能采用人工刷坡,人工运输边坡削土。
3.2 坡脚防护
坡脚采用高1.5 m,厚0.4 m,M7.5浆砌片石防护,基础采用60 cm×30 cm的C20砼浇筑。
(1)测量放样:根据图纸精确放出基础开挖边线,报监理工程师批准后,进行挖基。
(2)整修边坡:根据放出的线形,将边坡松散物清除干净,边坡上的凹陷部分挖成台阶后,以墙体相同的圬工砌体补砌。
(3)挖基:路基边坡成型后,根据设计在坡脚和边坡上开挖基坑,护脚墙基础设置在可靠的地基上,埋置深度在平台混凝土以下45 cm,宽度为60 cm,挖至设计标高自检合格后,报请监理工程师检验合格后,开始砼基础施工。
(4)砼基础:砼拌和采用机械拌和,运输到施工现场后,检查砼的和易性和坍落度,坍落度控制在5~7 cm,不符合要求的禁止使用。纵向每10 m设一道伸缩缝,缝宽2 cm以沥青麻筋填塞。待浇至标高定浆后对与下道工序的接茬面进行拉毛,尽快加以覆盖和洒水养护。
(5)护坡砌筑:①基坑检验合格后,按设计砌片石,坡率1∶1,防护高度150 cm,下底宽60 cm,上底宽40 cm,墙身设泄水孔,孔口尺寸为5×5 cm,间距3 m,泄水孔入口用碎石和砂作反滤层。护墙纵向每10 m长设一道沉降缝,缝宽2 cm,以沥青麻筋填塞。②砌筑片石表面无泥土、水锈等杂质,浇水湿润。砌筑时所有的石块应坐在新拌的砂浆上,石块不能直接贴靠,竖缝边不能太宽,要均匀留置,砌浆要填塞饱满。砌筑工作中断后恢复砌筑时,衔接层表面加以清扫和湿润。③勾缝:勾缝时采用M10砂浆勾凹缝,勾缝前,先清理缝槽中的砌筑砂浆,并用水冲洗干净,充分湿润,勾缝嵌入砌缝内约2~3 cm深。勾缝砂浆初凝后,洒水养生7~14天,期间避免碰撞、振动或承重。
3.3 平台防护
平台防护采用15 cmC20混凝土进行满面防护,施工方案为:
(1)测量放样:精确放出平台边线,报监理工程师批准,进行施工。
(2)平台开挖:开挖时截水沟两侧预留3%的横坡,以保证截水沟两侧平台的水能够顺利流入截水沟,不致平台积水或冲刷边坡。平台采用人工开挖至设计尺寸,保证基底平整、密实、没有虚浮土,铺设防水土工布后进行砼施工。
(3)砼施工:①采用搅拌机拌和砼,严格检查现场砼的和易性和坍落度。②平台防护砼采用滑模机一次成型浇筑,对个别有蜂窝麻面处及时进行修整、抹平。纵向每10 m设一道伸缩缝,缝宽2 cm以沥青麻筋填塞。③砼浇浇筑完成收浆后,尽快加以覆盖和洒水养护,应经常洒水,保持潮湿状态在7天以上。
3.4 综合排水
在减载后边坡坡顶5 m外修建坡顶梯形截水沟,底宽0.6 m,深0.6 m,采用C20砼浇筑,按照多分流少汇流的原则,2~6级接平台截水沟修建急流槽,将排水科学合理地导出路基外侧。
3.5 边坡绿化
对二级以上裸坡,按2 m×1.5 m间距栽种紫穗槐进行坡面绿化,降低雨季强降雨对坡面冲刷。
4 质量管理
(1)建立全面的业主、监理和施工方质量保证体系。聘请监理工程师严格按照菲迪克条款进行工序及施工组织、方法进行报验、审核。对基础等隐蔽工程和关键部位、关键工序的施工全过程旁站监理,确保了工程质量。业主监督检查监理工作质量。
(2)建立、健全、质量检查制度。施工项目部设专职质量检查工程师、质检部,各施工队各工段专职质检员,对施工全过程进行质量检查控制。
(3)工序施工控制。由工程质检部门和工段专职质量检查员,将各作业工序质量管理及施工安全落实到各工序,规范各道工序的施工操作规程,工序施工完成后,由专职质检员依据《公路工程质量检验评定标准》中规定检验项目步骤、检验方法进行自检。由质检部报监工程师抽检,合格后方可进行下一道工序施工。
(4)对原材料和施工配合比的控制。施工方对所有原材料各指标进行进场前的外委试验检测并提交配合比等试验报告,监理工程师进行平行校验。施工单位和监理工程师严格按照施工规范和试验规程对进场原材料进行检查,彻底杜绝了不合格材料的使用。在施工中,对集料含水率每工作班至少测定两天,天气骤变时,应酌情增加次数。
5 安全保证体系及保证措施
针对此整治工程与不得影响正常行车安全的特殊性,在本项目工程生产、生活过程中,实行安全一票否决制,把安全放在第一位。本着以人为本的原则,业主拨付了安全生产专项资金,通过科学管理,精谨施工,实现该工程项目的安全生产。
(1)建立组织机构及安全保证体系。业主与施工方项目部签订安全生产合同,用合同约束与现场安检并举来督查施工方提高安全生产意识、加大安全生产投入和落实,以确保安全生产目标的实现。
(2)确立安全方案。针对高空坠物、材料运输和用电等本工程的危险源,施工项目经理部在每一个工作面均设置了专职安全员,并配置了充足的安全墩、安全帽、安全带、安全服、灭火器等。
(3)安全保证措施。①提高全体员工安全意识,所有人员持证上岗;②工地内设置明显的安全防护标志,严格遵守操作规程,严禁非作业人员进入施工现场;③在施工现场严格按照《高速公路养护作业安全规程》设置各种警示标志并依次摆放安全隔离墩,由专职安全员负责摇红旗提醒车辆注意减速慢行;④在最下一级平台设立4 m高的安全防护网,并在每级施工平台设立1.5 m高的临时防护网,以彻底拦截意外的高空坠物。
(4)做好施工现场的安全用电:①工地电力杆线采用非裸体电线架设,统一布置电力线路;②各种设备用电必须安装漏电保护或外壳接地装置。
(5)建立防火责任制,明确职责,并配备消防设施,灭火器、砂袋等,同时要求所有施工现场人员不准吸烟,消除火灾隐患。
(6)业主、监理及项目部设立安全生产领导小组,齐抓共管。不定期进行监督检查,及时处理安全隐患,做到文明施工、安全生产。
6 雨季施工保障措施
(1)施工项目经理部成立防洪抢险领导小组,各队成立防洪抢险小分队。
(2)积极与当地水利、气象部门取得联系,了解历年来的水文、气象资料。掌握施工期间气象的动态,做好预防的准备工作。
(3)在进行施工现场布置时,充分考虑本标段气象、水文物点,大型施工机械、材料库、人员驻地一律不安排在河滩及地势低洼处存放,确保遇到险情时,人员、设备、材料的安全。
(4)制定了《汛期施工应急预案》,组织抗洪抢险小分队人员进行抢险预演,以落实和细化各方的配合责任和技能,确保险情发生时能从容应付。
强有力的科学管理及施工,保证了祁临高速公路K909+085~K909+450、K910+060~K910+500高边坡整治工程的顺利实施,在以后高速公路高边坡整治工程有了很好的借鉴。