公路工程升级改造及技术安全研究

■ 中铁十八局集团市政有限公司 余雷

随着城镇化进程的不断加快，城市人口快速增长，私家车数量显著增多，有效拓宽公路宽度，增加车道通行量，满足人们的出行需求，成为亟待研究的课题之一。现阶段，大多数城市的内部公路交通难以适应当下车辆通行对道路的要求。为处理好公路升级改造过程中规范与现状的关系，本文以福州市福马路升级改造为例，着眼于其升级改造要求，从公路工程的角度进行深入分析，提出缆线避让保护方案、季节性保证措施以及邻近既有高压缆线施工预防措施，以期为交通基础设施升级改造提供参考。

1.工程概况

福州市福马路提升改造工程第2标段项目全长10.909km，分为六一路至三环路段、鼓山隧道两端连接段、快安1段三个区段，项目总工期660个日历天，总投资9.1亿元，2020年5月全线通车。六一路至三环路段起讫里程K0+120～K5+873.982，不含K0+000～K0+160、K1+290.7～K2+002段，线路全长5.874km，实际改造长度5.043km。原道路为双向四车道拓宽改造为双向六车道，道路形式由8.5m人行道+5.0m非机动车道+11.25m机动车道+0.5m中央分隔带+11.25m机动车道+5.0m非机动车道+8.5m人行道改造为8.5m人行道（含1.5m行道树）+4.5m非机动车道+10.5m机动车道+3.0m中央分隔带+10.5m机动车道+4.5m非机动车道+8.5m人行道（含1.5m行道树）。道路改造前后宽度均为50m，主路设计时速50km/h。鼓山隧道及两端连接段起讫里程K7+494.043～K10+440，线路全长2.946km；拓宽改建后断面由原双向4车道拓宽为双向6车道+2个非机动车道+2个人行道。主路设计时速60km/h，道路改造宽度50m。快安I标段起讫里程K10+440～K13+360，线路全长2.92km。快安1段设置综合管廊，沿福马路由西向东布置，布置于北侧非机动车道人行道下。综合管廊采用单舱断面，净宽高尺寸为2.9m×3.45m。主路设计时速50km/h，辅路设计时速40km/h，道路宽度由23.78m拓宽为55m～60m的标准建设。

2.缆线避让保护方案

2.1 K11+865处12孔高压电缆避让保护施工

如图1所示，K11+865处（管廊里程K1+381）12孔电缆横穿原设计综合管廊主体结构，该处电缆为引管形式，缆线最低点位于原设计管廊顶板以下2m。为确保施工期间既有缆线安全，将管廊主体结构下压3m，调整长度为20m。管廊施工期间缆线保护方案如下。

图1 缆线周边土体加固防护平面示意图

（1）探沟开挖

依据第三方管线探测资料以及对施工现场的勘察情况，在高压缆线产权单位技术人员现场指导下，人工配合机械开挖探沟，探明既有缆线的分布位置，采集缆线坐标，同时在缆线0.5m范围插打2排标志桩，标志桩应高于原地面标高。

（2）缆线周边土体固结施工

探沟回填完成后，避开标志桩范围，在管廊基坑内外既有缆线5m范围采用Φ500@300高压旋喷桩对缆线周边土体进行固结加固处理，对既有缆线形成保护廊体，高压旋喷桩深度14.5m。

（3）缆线周边管廊基坑支护施工

根据该场地的地质情况、水文条件及现场实际情况，K1+440～K1+585段基坑设计主要采用的支护结构体系为：遇现状高压电缆沟灌注桩开口，开口处采用混凝土面板支护，开口处坑内坑外采用斜向及水平高压旋喷桩土体加固。

K1+360～K1+408、K1+440～K1+585段基坑支护两侧采用Φ800冲孔灌注桩+Φ500高压旋喷桩支护形式。施工时先探明既有缆线位置，确保桩基施工避开横穿缆线位置施工。缆线横穿管廊开口位置采用斜向及水平高压旋喷的方式在竖向旋喷的基础上进行补强处理，同时基坑开口采用分层开挖，分层现浇砼挡板进行基坑支护，每块挡板高度0.8m。挡板钢筋与开口两侧桩基植筋钢筋连接成整体，植筋竖向间距为0.1m，植入桩基深度0.66m。

（4）缆线周边管廊基坑开挖施工

如图2所示，管廊基坑开挖采取分段分层开挖施工，先行施工远离既有高压缆线段落，待主体结构施工完成后，再行施工距离缆线较近区域。依据既有缆线探沟开挖后采集的数据资料，基坑开挖至距离缆线1m范围时，采取人工开挖至缆线标高，安装钢围檩及横向HW350＊350型钢线缆托架，将既有缆线加固防护完成后，再分层开挖至设计基底标高。缆线托架依据现场缆线分布情况，纵向间距控制在每5m一道。

图2 高压电缆横穿管廊基坑托架大样图

（5）缆线周边管廊基坑回填

管廊主体结构施工完成后，采用碎石灌砂回填至设计标高，缆线周边回填设专人指挥，缆线周边1m范围内采用人工夯实，1m范围以外采用机械碾压密实。

3.检测质量与季节性保障技术

3.1 质量保证措施

工程质量是当前社会关注的热点，每一位参与者在实施过程中都要做到始终坚持质量标准，围绕创优目标，做到“开工必优、一次成优、全面创优”。

测量控制质量保证措施。在测量前，对所涉及的仪器进行检验，合格后方可投入到测量施工中。测量过程中实行复核制度，做到点点有复核，前一步未检核合格，不进行后一步的测量。对施工过程中用到的全部测设数据(如坐标值、高程值)进行计算并复核，形成测量技术文件，方可投入使用。

施工技术保证措施。施工现场应先进行场地平整，清除施工区域的表层硬物和地下障碍物。三轴搅拌桩施工机械操作场地应进行地基处理，路基承载力应满足重型搅拌桩机平移、行走稳定的要求，确保搅拌桩垂直度达到设计要求。严格控制搅拌桩搅拌下沉速度和搅拌提升速度，保持匀速下沉（提升），并严格控制隔水帷幕桩顶和桩底标高。施工过程中随时检查施工记录，对照规定的施工工艺，对每组桩和检验批进行质量评定。水泥搅拌桩三根试桩成桩后，按相关质量标准要求应进行钻芯取样检测，检测28天无侧限抗压强度值及渗透系数值。

3.2 季节性保证措施

3.2.1 雨季安全施工保证措施

针对基坑面积大、雨水积水多的情况，采取坑内有组织抽水、排水，基坑边组织截水、疏水。现场配备足够数量的潜水泵，将临时集水坑中的水排入沉淀池后排入市政管网。

做好大雨来临前的检查工作，及时认真整改存在的隐患，做到防患于未然。施工期间要组织昼夜值班，做好记录；加固临时设施、大标志牌；在临时围墙等处设警告牌。安排好应急疏散通道及安全集结中心。土方开挖施工期间，应定期清理基坑四周排水明沟，防止地表雨水直接汇入基坑，冲刷边坡；基坑底设盲沟、盲井，配备30台φ100污水泵及时抽、排水，以防雨水浸泡、扰动基底。雨天作业必须设专人巡视边坡，存在险情的地方在未采取可靠安全措施之前禁止作业施工。检查机械防雷接地装置是否良好，各类机械设备电气开关应做好防雨准备。大风雷雨天气应切断电源，以免引起火灾或触电伤亡事故。风雨过后，要对现场的临时设施、用电线路等进行全面检查，当确定安全无误后方可继续施工。大雨天气或连绵阴雨天气，抢险救灾队伍应集结待命，统一指挥，随时准备排除危险隐患。

3.2.2 台风应急救援

做好台风预防工作。工地在台风季节应随时注意收听天气预报，如有台风登临消息，应急救援领导小组应立即召开防台风紧急扩大会议（扩大到各生产班组专和各部门负责人）部署防台风工作。一是将工作体制由正常工作体制改为应对突发事件体制，各应急救援小组各自就位；二是检查各种求援物资器材如电筒、雨靴、急救包、担架以及加固抢险器材等，是否充分准备完好；三是对露天物资器材进行全面检查整理；四是全面检查仓库、工人住宿区、食堂等场所是否存在漏雨或容易被台风掀翻、掀破的地方，如发现有上述情况，应在台风来临前全面处置完毕，如工人住宿场地有被台风掀起，应及时转移到安全住宿地；五是检查施工围墙和所有临时设施，及时转移被台风破坏的临时设施内的物资、器材并设立警示标志；六是强台风来临前，应切断所有动力电源，只保留地面照明电源。对所有一、二、三级电箱做好固定和防雨措施。

4.邻近既有高压缆线施工预防措施

施工前，依据缆线探测资料，开挖探沟获取缆线位置及标高数据资料，为保障后续施工缆线安全提供依据，并做好标记。会同电力部门及产权单位，对作业人员做好缆线位置及安全防护注意事项交底工作。定期对高压缆线进行巡查，现场施工设专人指挥，同时在施工期间邀请电力部门对既有高压缆线运行情况进行检查，确保周边企业用电运营正常。缆线周边进行桩基、土方开挖施工时，应避开既有缆线。

4.1 邻近既有高压缆线施工应急预案

当施工现场的监控人员发现土方或建筑物有裂纹或发出异常声音时，应立即报告给应急救援领导小组组长，并立即下令停止作业，并组织施工人员快速撤离到安全地点。立即启动应急预案，并在电力管线断裂处四周采取有效措施进行围堰，防止地表水流至电线裸露处，产生触电事故。同时立即通知电力维修部门进行现场维修，通知相关企业启动停电应急预案。对维修好的部位应重点加以保护，避免出现二次断裂。电力管线抢修完成后，需经电力部门检查确认安全后，方可撤除场地封锁，恢复施工。

4.2 漏水处理

如遇管道漏水应立即停止供水，查明漏水源头，及时解决漏水问题。对于漏水形成的上层滞水，设置滞水排水管，采取明排措施，用排水管导流至软管，再由软管引流至基底排水沟，经集水井集中抽排。滞水排水管应采用塑料花管，外面包裹窗纱。滞水排水管伸入土中，外露一部分。排水管和排水孔之间里面用碎石滤料填充，外口用粘土封堵。排水管的布置要根据现场情况而定。排水沟沿坑底四周设置，底宽400mm，沟底低于坑底400mm，坡度为1%。集水井沿坑底边角设置，间距20m～40m左右，直径0.8m，下无砂井管和滤料，碎石压底进行强排。

4.3 地表裂缝处理

在整个施工开挖过程中，应持续观察邻近地表、地物的开裂及变形情况。一般情况下，地表发生细小裂缝和紧靠基坑的一般建筑物出现装修层的轻微开裂可以视作正常，但必须密切追踪发展趋势并及时采取特殊处理措施。当裂缝出现不断加速发展并延伸时，必须停止原定施工过程，修改支护参数并及时加固。当基坑顶部的侧向位移与当时开挖深度之比超过5‰时，应密切注意、加强观察并及时对支护采取加固措施，必要时增用其他支护方法。雨后出现的地表裂缝，如果经过观察，不再继续增大，必须及时灌注水泥净浆，尽最大可能地封堵地下和近地表处的裂缝，同时可防止地表水进一步渗入护坡体。

5.结论

公路升级改造是一项复杂而综合的系统工程。与新公路的建设流程不同，公路升级改造项目存在诸多制约因素。不仅要从道路工程本身的关键技术出发，还要综合考虑社会经济、自然环境、施工组织管理、国防需求等方面，形成系统的技术，贯穿于设计、施工以及公路改造升级项目管理。只有这样，才能充分发挥老路改造工程的现实价值，节约资源，更好地服务社会，为交通基础设施升级改造提供保障。