公路风化层路堑施工工艺分析
2023-01-08刘杰
刘杰
(河北省唐山市交通运输局公路管理站,河北 唐山 063000)
1 工程概况
某公路工程中的第六合同段,路线全长9.685km,起止桩位为K11+100—K20+785。该路段K14+420—K14-500 的左侧边坡,坡顶为18~22m 左右的平台,地质勘查资料显示,该段的基岩性质为板岩,风化层的厚度从5.0~12m不等。
2 公路风化层路堑施工工艺
2.1 施工准备
(1)风化层路堑正式开工前,应依据工程特点编制作业指导书,并组织技术人员和作业人员学习施工组织计划,对图纸全面审核,整理相关的技术问题,熟悉技术标准和质量规范。
(2)编制合理可行的安全保证措施,制定应急预案,以书面的方式对施工人员进行技术交底,开展岗前培训工作,并在考核合格后,持证上岗,无证者不得上岗操作。
(3)对施工作业层涉及的相关数据全面收集和整理,修建临时办公和生活设施,满足生活及办公需要,为施工顺利开展提供保障。
2.2 技术要求
(1)风化层路堑开挖前,要对坡顶和坡面全面检查,发现危石及裂缝后,采取相应的措施妥善处理;按照从上向下的顺序开挖,不得采用掏底的方法开挖[1]。
(2)施工过程中,必须对线路两侧防护范围内的地表植被加以保护,当路堑开挖施工可能对植被造成破坏时,要按照设计要求,配置覆盖防护措施,以此来保护植被。
(3)根据地形地质情况和水文气象,对风化层路堑开挖与基床处理等工序合理安排,保证施工顺利开展。
2.3 路堑开挖施工
(1)为确保风化层路堑开挖施工的顺利开展,开工前,要仔细核对地质资料,若开挖后发现实际情况与地质资料存在不符的情况,必须及时向监理反馈。选择风化层路堑开挖方式时,可将地形、岩层产状、断面形式、路堑长度等作为主要依据[2],按照土石方的调配情况合理选择。
(2)在平缓的地面上,路堑比较浅和长度较短时,可以采用全断面开挖的方式,通过挖掘机和自卸式汽车完成挖装和运输;平衡横坡上的路堑,可采用横向台阶的方式开挖,若路堑的深度较大,则可分层开挖;风化层路堑可顺坡逐层开挖,以推土机和铲车施工;边坡高的松散岩质路堑,可采用分级开挖的方法,并采取预加固措施处理坡脚,确保坡脚稳定。
(3)路堑按照从上向下的顺序开挖,采用挂线的方法,通过坡度尺控制边坡。为避免施工中出现超挖的现象,边坡留出30cm,以人工的方式修整,确保坡面平直。每开挖2.0m,对中线复核一次,保证坡面无明显的高低差[3]。
(4)路堑施工中要做好防护,坡面上的覆浮土及时清除,对于超挖的部分,可使用与护坡相同的圬工砌补;浇筑混凝土骨架前,按设计要求在现场挂线放样,开挖沟槽,确保骨架内部的植被防护与坡面防护一致。可将骨架与截水沟同步施工,避免地表水侵入对骨架造成冲刷,影响施工质量;先浇筑骨架衔接位置,然后再浇筑其他部位;按照设计要求设置伸缩缝,并在混凝土浇筑完毕后按技术规范要求养生,防止早期裂缝的出现;干燥的挖方槽底,应洒适量的水润湿,坡面与平台的接触面可采用凿毛的方法处理,混凝土达到设计强度后,便可拆模[4]。
2.4 路堑排水
2.4.1 排放方案
风化层路堑边坡的结构稳定性会受到水的影响,当水渗入风化层边坡后,会导致岩体的容重增大,进而产生出水压力,下滑力随之增加。同时,岩体结构面的抗剪强度有所降低,容易引起路堑滑塌事故。所以在风化层路堑施工中,必须做好排水防水,以此来确保边坡的整体稳定性。在每级边坡平台上设置截水沟,路堑顶部存在较大的汇水面积时,可在坡顶5.0m外,挖设V形截水沟。在自然坡凹槽位置处的坡面上设置急流槽,截水沟两端经急流槽引入自然水沟,当急流槽的坡度超过1∶2时,将其做成阶梯状,以达到减缓流速的效果[5]。
2.4.2 排水施工
(1)为确保跌水和急流槽的作用得以充分发挥,二者全部采用浆砌圬工结构,按照工程所在地的地形和地质条件,对跌水的台阶高度合理确定,如果多节台阶,则每一级的高度无需相同,但高长比应与原地面的坡度相适应。
(2)按照图纸的要求施工急流槽的纵坡,坡度控制在1∶1.5 以内,不宜超出,并与天然地面坡度相配合。若是急流槽的长度过长,则可在槽底设置若干纵坡,具体数量根据长度而定,上段的坡度略陡,下段逐步放缓。同时,采用分段的方法现场浇筑,用防水材料对施工缝填塞密实,确保无空隙。
(3)当急流槽砌筑完毕后,要使自然水流与涵洞进出口位置处形成过渡段,并将基础嵌入地面以下,按图纸要求将急流槽的底部砌筑成抗滑平台,设置端护墙。修筑路堑边坡急流槽时,要为水流顺利流入排水沟提供通道,保证路缘石开口处及流水进入过渡段连接圆顺。
(4)路堑开挖无弃土的情况下,可根据土质确定截水沟边缘与路堑边坡顶部的距离,以保持边坡结构稳定为标准。可在路堑与截水沟修筑土台,经过夯实处理后,在台顶筑成倾向于截水沟的横坡,坡度以2%为宜[6]。
(5)当路基上方存在弃土时,要使截水沟与弃土堆的坡脚保持5.0m左右的距离,弃土堆坡脚与挖方路基坡顶的距离不得小于10m;截水沟与路堤坡脚的距离要在2.0m以上,将截水沟中挖出的土方填筑在路堤与截水沟之间。
(6)截水沟过长时,要在适宜的部位开设出水口,借助水出口将截水沟内的水引入自然沟内,要保证水出口牢固可靠,并与其他排水设施平顺衔接;截水沟施工中要采取防渗和加固措施,避免水流下渗,裂隙大的路段,要采取相应的措施避免水流冲刷沟壁。
2.5 施工监控
风化层路堑施工过程中,为确保边坡结构的整体稳定性,可引入信息化技术,建立边坡监测系统,通过该系统获取相关信息,从而指导和监控路堑施工[7]。
(1)风化层路堑开挖前,要准确测出开挖坡口桩,并对桩位采取有效的保护措施,边桩外放20cm,以绑扎红布条的方法标识,沿着开挖线挖设一条沟槽,以便机械设备的操作人员掌握开挖位置。
(2)在对路堑边坡侧土体开挖时,可留出2cm不挖,这样能够防止超挖的情况发生,当边坡整修时,将留设的部分清除;边坡每开挖一定深度后,除了要刷坡外,还要对坡顶加以修整;路堑要做到开挖一级防护一级,施工过程中,坡体暴露在外的时间控制在30d以内[8]。
(3)对路床1.0m以内的路堑开挖时,可在路堑边坡两侧设置腰桩,在桩身挂线,同时加强边坡稳定监测,对监测数据及时整理,经分析后,作为路堑施工的主要依据。
3 结语
公路风化层路堑施工是一项较为复杂且系统的工作,其中涵盖诸多内容,一旦某个环节出现问题,都可能影响路堑的整体质量,不利于公路建设的顺利开展。为避免此类问题的发生,需了解并掌握路堑施工工艺,并在实际工程中合理应用,确保风化层路堑按质、按量、按时完成。