都巴高速公路六分部施工便道设计分析
2022-06-06汤兴文
摘要:文章基于施工便道的设计要点,以广西壮族自治区都巴高速公路六分部标段施工项目为依托,对山区高速公路施工便道的设计、选线进行分析,为同类型的山区施工便道设计提供借鉴。
关键词:高速公路;山区公路;施工便道;设计分析
中图分类号:U412.37+8A060233
0 引言
施工便道在高速公路建设过程中发挥着重要作用。在实际施工中,由于山区交通的闭塞会影响到机械设备、材料物资的入场,需要修建临时施工便道来解决这个问题以满足施工要求。施工便道的建设要求较低,通常达到预期使用目的后即予以拆除或废弃。现有研究对此进行了一些分析:周春鸿[1]对公路施工便道进行了分析,探讨了施工便道的设计要点;张温庭等[2]从理论上对施工便道的科学性进行了科学客观的评价;蔡汉强[3]在保证安全的前提下,对山区公路的施工便道适宜性进行了分析。但这些研究对于实际施工过程中的便道没有形成一整套详细的规划与设计,本文以广西壮族自治区都巴(贺州至巴马,都安至巴马段)高速公路六分部标段施工项目为依托,对山区施工便道的规划与设计进行分析,为同类型的山区施工便道设计提供借鉴。
1 工程概况
贺州至巴马(都安至巴马段)高速公路(简称都巴高速公路)六分部路线总体走向自东向西,里程桩号为K452+219~K478+106.287,全长25.887 km,主线跨越G323国道、S208省道、巴马至所略乡003乡道。本分部共设有桥梁32座(10 336.9 m)、涵洞85座(5 020.7 m)、隧道2座(3 517 m),互通区3处,服务区1处,挖方工程量为643.3万 m3,填方工程量为760.2万 m3。因涉及2座隧道,所处的地形陡峭,交通不便,且路基部分大多为高填深挖,施工难度也较大,进而提高了施工便道的规划与设计难度。施工便道的设计合理与否,直接影响到工程建设的安全、进度、成本。
2 施工便道规划设计要点
(1)在总体规划便道时,优先考虑选在路基主线上,将临时工程变为路基永久工程,即为“永临结合”,这也将有利于后续主线施工,以及节约经济成本。
(2)规划时,在确保安全与满足规范要求的前提下,尽可能利用原有道路,同时尽量减少高填深挖。道路线形纵断面起伏不宜过大,当跨越河流时,便道不宜与河流两岸斜角相交,应垂直经过,且便道的线位要高于最高洪水位。
(3)结合山区特点及便道后续运载规划,便道以浅挖为主,纵坡控制在10%以内[4]。
(4)便道后续的养护与维护要及时,同时结合具体情况,定期对便道进行安全隐患排查,实现精细化管理。
3 施工便道规划与选线
都巴高速公路六分部施工便道以X929县道为切入点,利用新建便道实现贯通,以达到施工机械设备进入并运送物资到施工现场的目的。
如图1所示,便道1连接着X929县道与1#拌和站机制砂加工厂,此位置也恰好是设吉隧道出口,而且在此处还设有碎石加工厂,沿1#拌和站往主线前进方向还有3座高架桥,但均为新建桥梁,不便作为便道通行的线道。便道起点以X929县道为切入点的选择是基于周边环境,X929县道高程与高速路基设计面高程落差较大,高差约100 m,在隧道口又必须依靠便道进行机械设备与材料的运输,而本条便道规划虽然不是最近的路线,但选择该路线可以克服高差,依据山势,顺山谷平坦面盘山,缓解路线纵坡,保证行车安全性。对于坡度较陡处的便道路面采取混凝土硬化,不可为节省成本采用碎石路面。如采用碎石路面一遇下雨天运输车碾压路面便会凹陷,需反复对路面进行铺砌,最终的成本反而会大于一次性混凝土硬化路面的成本。此外,周边土地性质大多属于公益林地与商品林地,选择X929县道切入点引入便道可不占用公益林地,还可减少办理临时用地的麻烦,避免违法用地用林风险。基于以上情况,在此处规划便道1便能够让物资设备到达设计隧道出口以及附近的施工现场。
如图2所示,施工便道2以原有公路G323国道为切入点连接2#拌和站,2#拌和站到主线平乐高架桥等桥梁可利用原有村道,兼顾“永临结合”的原则。便道2全长2.3 km,其中原有的村道1.6 km,为充分利用原有道路,将原有道路进行扩宽并延伸接至G323国道,充分利用原有道路,减少耕地占用。
便道3以G323国道与路基主线交点为起点连接2#钢筋加工厂,经过坡规2#高架桥,终点到桥劳隧道进口。此便道经过村庄,周边有较多基本农田,规划此便道路线从坡规2#桥下穿过,可以减少占用基本农田,且因地势较为平坦,道路线形纵断面起伏小,有利于通行安全。此外,地势平坦处的便道路面结构层可采用泥结碎石路面,进一步节省成本。
如图3所示,施工便道4起点为桥劳隧道出口,终点为都巴六分部施工项目的终点巴马西互通,地形起伏较大,交通较为不利,且此地段属于盘阳河景区,涉及桥梁较多且周边无可利用的旧路,路线标尾仅有一条S208省道。为了尽可能减少征地,便道4沿路基主线规划将隧道口与巴马西互通利用纵向便道连通。为了规避基本农田与林地同时考虑修建便道的土石方平衡,便道多处下穿主线桥梁,当遇到地形、用地等因素限制时,便道规划走向可选择性下穿主线桥梁甚至路基,为此达到少征地、少填挖修建便道的目的。
巴马西互通因盘阳河阻断而无法贯通,为方便材料运输与工人通行,新建了施工便道5。便道5与S208省道相连,在便道5上新建一座钢栈桥从而实现巴马西互通各施工点的连通,钢栈桥设置与河流两岸垂直相交。
都巴高速公路六分部最终规划施工便道40.2 km和一座钢栈桥,充分利用路基主线,纵向便道连通,横向引入新建施工便道打通前往各个施工點的通道。
4 施工便道设计分析
根据施工便道评价体系对六分部施工便道进行适宜性评价。由文献[5]中AHP方法可得到系统安全影响水平SD=(0.703 2,0.758 6,0.659 7)及山区施工便道适宜性水平表,如表1所示。
由表1计算结果可知,便道设计、便道质量、标志牌水平均为适宜,此便道能满足机械设备与人员通行。
5 结语
施工便道对于高速公路建设不可或缺,在提前规划和设计时要与实际地形相结合,仔细研究地形图,对便道的选择要进行多轮比选,从而选择最安全、经济的便道路线。与此同时,在便道建成后,要注重后期的养护与维修工作,避免因便道的损坏而返工。根据都巴高速公路六分部施工便道设计可知,对于新建便道首先要保证其安全性,不能单一追求经济性而忽略安全问题,同时对于便道规划要从全局出发,从征地、地形走势、安全、进度、经济等方面进行综合考虑。
参考文献
[1][ZK(#]周春鸿.探讨公路施工便道设计要点[J].黑龙江交通科技,2016(7):54-56.
[2]张温庭.基于AHP-熵权法的山区高速公路施工便道多目标安全性评价[J].黑龙江交通科技,2019(8):180-183.
[3]蔡汉强.探究基于安全的山区公路施工便道适宜性[J].四川水泥,2019(2):52.
[4]聂文英,欧阳哲,汪亚运.道安高速公路TJ02标施工便道规划与设计[J].公路与汽运,2017(3):118-121.
[5]彭爱红,黄自力,于文金,等.基于安全的山区公路施工便道适宜性评价[J].公路与汽运,2018(5):153-155.
作者简介:
汤兴文(1987—),工程师,主要从事高速公路工程建设工作。