山区高速公路施工便道的选线与施工

2012-09-25盛泽

湖南交通科技 2012年1期

盛泽

(中铁十二局集团第七工程有限公司，湖南长沙 410004)

施工便道作为高速公路建设施工准备阶段的重要环节，其服务功能的匹配度与完备性，直接影响到施工进程中各种生产要素输入与输出的流通程度。随着我国高速公路建设向山区不断的延伸，既有交通逐渐闭塞，地形地势地质条件日趋复杂，便道的施工，成为施工单位有效控制安全、进度、成本、施工组织的重要环节，同时彰显出施工企业的技术与管理水平。

本文以凤大高速公路把总湾特大桥施工为依托，对便道的选线、施工、维护等环节进行计划、跟踪、管理、总结与探索。

1 工程概况

把总湾特大桥位于湖南省湘西凤凰县都里乡，起于古双云村把总湾东侧山坡，路线沿山脉腰部向西延伸，止于满江村岩门口半山坡上，地形沟壑纵横，地面起伏高差在150～200 m之间，桥梁全长2 166 m，桥梁跨径组成为54×40 m，基础为桩基础，下构为薄壁空心墩、实心矩形墩、圆柱墩三种型式，上构为40 m T梁结构。桥梁位置距省道S308为2 km距离，拟定搅拌站位于桥梁4#～8#墩右侧，钢筋集中加工棚位于桥梁9#～12#墩左侧，T梁预制场位于桥梁0#台小里程段。施工便道按功能分为进场专用便道、贯通主线便道、支线便道三种类型。便道选线的原则如下:

1)服务功能:对于桥梁施工，须满足钢筋、水泥、柴油、地材等材料的运输，同时还需满足大型架桥机、塔吊、吊车、龙门吊等机械的运输，以及作业人员生产与生活的流通。

2)因地制宜:施工便道应根据现场的自然条件，因势而展，尽量采用平顺短直的线形，缩短便道长度，保持充足的视距，选择合适的路面结构，改善物流过程中的行驶条件。

3)安全、环保、经济、便捷:对于既有老路，要充分利用，避免征用土地，节约施工成本，保护生态环境，如果既有老路达不到功能需求，可进行适当的拓宽、优化。

下文将对各种类型的施工便道进行详细的阐述。

2 进场专用便道

此便线自省道S308省道k642+300桩号入口，沿既有村道，止于把总湾大桥材料集散中心——搅拌站与钢筋集中加工场，全长约2 km，主要承担钢筋、水泥、碎石等原材料，各种机械设备以及作业人员的进出场任务，主要特点是交通运输频率高(每10 min/辆的频率)、汽车荷载大(最大水泥车载重为80 t)。根据以上情况，拟定便道在原老路上的基础进行优化，将线形拉直，宽度拓至4.5 m;纵坡控制在5%以内;为迅速排除地表水，横坡设为3%，在便道内侧设置 0.3 m(高)×0.4 m(宽)的土沟，每100 m左右设积砂井一个，积砂井处埋置Φ 50横向圆管，将地表水汇集并排出便道;为保持良好的视距与行车条件，平面线形主要采用直线，弯道处采用半径在20 m以上的圆曲线，保障长度在15 m左右的吊车、水泥罐车顺利通过;为防止荷载过大造成便道坍塌、开裂，在沿线便道外侧设置重力式挡土墙;为保证对向行车顺利会车，直线段每200 m设置一道5 m(宽)×20 m(长)的会车道，曲线段的会车道设置在圆曲线的凹形与凸形处;对拓宽部分进行片石填筑，待通行一至两个月后，在正式开工以前，片石铺砌沉降已基本稳定，对便道顶面进行C25混凝土硬化。

进场专用便道的基本参数:宽度4.5 m;横坡3%;纵坡5%以内;路面结构为片石铺筑 +厚20 cm混凝土硬化;平面线形为直线+半径在20 m以上的圆曲线;附属措施为混凝土防撞墩+挡土墙+标志牌。

3 贯通主线便道

贯通主线便道自把总湾0#台，沿桥梁主线的方向，止于把总湾特大桥54#台，全长2.8 km，可谓之桥梁施工作业的“大动脉”，与进场专用便道交汇于桥梁5#墩处，承担水泥混凝土、钢筋半成品等材料，各种作业机械以及作业人员的流通。其选线原则为:“近红线而不进红线”，即尽量贴近红线，缩短支线便道的长度，方便施工作业，但又不侵入与占用红线空间，而影响与阻碍施工作业。因与进场专用便道交汇点的高程为484 m，而54#台施工点的高程为542 m，全程跨越的高差为58 m，计算其平均纵坡为2.1%，为防止特长上坡的行车疲劳，便道傍山而行采用“上坡+平坡+上坡”的线性，全线纵坡控制在5%以内;便道全段为新拓路基，宽度为4.0 m，横断面基本以切方为主，开挖的石方基本利用于铺筑便道顶面，其余部分废至弃土场;为迅速排除地表水，横坡采用3%;弯道处采用半径在20 m以上的圆曲线，直线段每200 m设置5 m(宽)×20 m(长)的会车道，曲线段会车道设在圆曲线的凹形与凸形处;为保证吊车、水泥罐车等车身较长的车辆在施工过程中顺利掉头，在全线每500 m设置30 m(宽)×40 m(长)的掉头平台;沿线便道的外侧设置混凝土与浆砌片石的防撞墩，并在防撞墩表面涂刷反光涂料，以增加夜间行车的视线诱导与隔离作用;因便道顶部主要为片石铺筑，经过一段时间内的行车碾压、沉降，以及对坑槽的反复填补，便道路面基本板结、平整，可保障物流的基本畅通。

贯通主线便道的主要参数:宽度4.0 m;横坡3%;纵坡5%以内;路面结构为片石铺筑;平面线形为直线+半径在20 m以上的圆曲线;附属设施为防撞墩+警示墩+标志牌。

施工现场的便道示意见图1。

图1 施工现场的便道照片

4 支线便道

支线便道即从贯通主线便道切入至每个墩位作业点的便道，可谓之桥梁施工作业的“毛细血管”，承担各墩位基础及下部构造作业的流通任务，其施工的主要参数与贯通主线便道基本相同，但作为山区高速公路，沟壑纵横，山坡陡峭，支线便道施工的重点与难点就是，需克服地形高差，控制坡度过大，保障施工作业的物流畅通。根据实践经验推论，纵坡为15%时是临界点，纵坡在15%以内，各种材料、机械运输可基本顺畅;纵坡超过15%时，各材料、机械运输相对困难，运输事故频发，机械设备耗损大，故拟定的支线便道的纵坡坡度全部控制在15%以内。以下对支线便道的选线方法进行粗略的介绍。

1)在地形相对平坦的位置，当墩位作业点与贯通主线便线横桥向的高差与1/2桥梁跨径的比值在15%以内时，其支线便道的入口即可拟定在本墩位与前墩位中间的横向贯通主线便道位置，按此方法，即可逐墩位开辟一条独立的支线便道，保障各墩位作业点互不干扰，独立组织施工作业。例如把总湾特大桥13#墩承台高程为492 m，其横桥向主线便道高程为495 m，相对高差为3 m，相对高差与其桥梁1/2跨径(20 m)的比值为15%，则拟定支线便道的入口为桥梁12#～13#墩中间横桥向贯通主线便道位置。

2)在地形相对恶劣、起伏较大的位置，当墩位作业点与贯通主线便道横桥向的高差与1/2跨径的比值超过15%时，则应先寻找出本作业区间内墩位作业点最低的墩位，计算出其与主线便道的横桥向高差，根据15%的横坡坡比，反算出其支线便道的长度，拟定本墩位支线便道在贯通全线便线在大里程或小里程的切入口，支线便道遵循“近红线而不进红线”的原则，如因地势陡峭，支线便道临时征地面积过大，土石方开挖量巨大，则可考虑从红线内穿过，同时，下构的施工组织安排只能从支线便道末端向支线便道入口倒推施工作业，以保障下构作业的顺畅。

针对上述的第二种地形，简述一下把总湾特大桥23#～27#墩这一桥梁区间的施工组织。27#墩的承台高程为502 m，其横桥向贯通主线便道的高程为526 m，计算出高差为24 m，为控制支线便道的纵坡在15%内，计算出支线便道长度为160 m，则拟定支线便道的切入口在23#墩左侧横桥向贯通主线便道处，支线便道的基本走向如下:从23#墩左幅切入，沿等高线傍山而行，以15%的纵坡向前延伸，贴近24#墩左幅，为减少征地面积与土石方开挖量，穿过25#墩右幅与26#墩左幅红线，止于27#左幅。根据这一条支线便道的走向，为优化本区间的施工工期，保证材料、机械、作业人员的正常流通，避免平行施工造成的流通堵塞，本区间的下构施工流程拟定如下:27#墩、26#右→26#左、24#墩→25#墩、23#右→23#左幅。如图2。