徐辉
摘 要:基于“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念,将本理念落到实处。本文借助工程案例详细介绍了高边坡工程概况、施工工序、注意事项及相关保障措施,对超高边坡精细化边坡治理施工进行总结,旨在为类似工程施工提供技术和管理经验参考。
关键词:高边坡;精细化施工;治理;施工管理
0 引言
在“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念大背景下,为了更好地将工程项目建设成品质工程、绿色工程、创新工程、平安工程,復杂地质工况条件下高边坡施工是体现和彰显一个工程项目控制核心工程要点[1]。基于以上背景下,本文依托实际工程案例进行系统阐述,旨在总结和凝练具有可操作性的超高边坡治理精细化施工管理经验和相关必要的施工技术。
1 工程概况
本工点高边坡位于主线K4+745~K5+395 挖方右侧,长度为 650 m,边坡高度为 92.0 m, 边坡类型为岩质边坡,最高处分为 12 级。高边坡工点 K5+021 的断面形式及防护措施为: 分为十二级坡,第一到十一级采用 GPS2 柔性网+8 cm 客土喷播方案防护,顶级边坡采用拱形护坡+草灌混植方案防护;第一、十二级边坡坡率 1:1.50,第二到十一级边坡坡率 1:1, 如图 1 所示。
2 精细化施工工序概述
2.1 总体施工方案
石方开挖作业采用爆破与破碎锤机械相结合的方法,开挖后按照土方调配方案,爆破中符合路基填料标准的土石方运至路基填方区同步进行填筑,不符合路基填料标准的石方运至碎石加工场进行解小破碎,其中一部分留作路面,一部分用作填方路基施工,清表土运至弃土场。
高边坡严格遵循“分级开挖、分级稳定”的原则进行施工,开挖一级防护一级,并同步进行排水工程施工,施工过程中随时进行地质核查,对边坡稳定性进行施工监控。
2.2 施工顺序
高边坡工程较复杂,合理确定项目的施工顺序显得尤为重要,为确保施工和运营过程中路堑边坡的稳定,除采用合理的支挡及加固措施外,还必须采用科学有效的施工方法、工艺和程序,避免施工过程中边坡失稳破坏,造成重大损失,甚至于留下后患,影响边坡的长期稳定和运营的安全。
(1)认真做好各项工程施工组织,充分考虑当地季节性气候的影响,尽量避免在雨季施工。雨天须对破面进行遮挡、防止水流对边坡浸蚀。
(2)施工前必须现场实测断面,按设计坡率放线,放线以路线中心线及路基标高为准。所有支挡及防护工程,均应按设计形式尺寸挂线放样施工,保证施工质量。
(3)开挖施工前须做好地表排水系统。
(4)对边坡稳定性较差的路段,必须采取随挖随支护的施工方法,严禁一次开挖到底 ,应开挖一级,支护一级,然后开挖下一级。同时也要避免开挖暴露时间过长,使边坡松弛范围变大,造成新病害,边坡开挖施工要保证坡面平整顺直,以利支挡及防护工程的施工。边坡开挖中,如有地下水出露,应将地下水排出引入排水系统,不可堵死。
总体施工顺序:→→→→。
以 K4+745~K5+395 右侧高边坡为例,其施工顺序为:。施工顺序如图 3。
2.3 边坡修整
挖方边坡应从开挖线往下分级清刷边坡,每下挖 2 m~3 m,应对新开挖边坡进行刷坡。清除作业面杂物及松动岩块,对坡面转角处及坡顶的棱角进行修整,使之呈弧形,尽可能将作业面平整,以利于防护工程施工。
(1)从上往下清除坡面杂物和松动岩石,凿掉小块松动、悬浮岩石,达到施工面平整。
(2)清除危岩时在平台四周挂好安全网,防止岩石滚出施工场地,损坏机械设备及造成人员伤亡事故。
3 精细化方案实施
3.1 防护施工流程
3.2 仰斜式排水孔施工
3.2.1 仰斜式排水孔的作用及原理
仰斜式排水孔是采用小直径的排水管在边坡体内排除深层地下水的一种有效方法,它可以快速疏干地下水,提高岩(土)体抗剪强度,防止边坡失稳,并减少对岩(土)体的开挖, 加快工程进度和降低造价,因而在国内外山区公路中得到广泛的应用[2,3]。
3.2.2 仰斜式排水孔施工要点
(1)排水孔钻孔直径为 110 mm,排水管直径 100 mm,采用带孔的 uPVC 塑料管,单根长度 15 m。
(2)孔口采用 1 m 长直径 100 mmPVC 套管,用 M10 水泥砂浆堵塞钻孔与排水管之间的空隙。排水管内 1 m~3 m 不打孔,PVC 管截水段内打孔,直径 10 mm,每 0.5 m 布置上、下、左、右四个孔。如图5所示。
(3)坡体排水量较大时,孔口以下坡面应该做加固处理,防止冲刷坡面。
(4)排水孔成孔后及时清孔,并将塑料盲沟外裏反滤土工布插入,坡面外留 10 cm。
(5)排水孔位置可根据实际水文情况灵活设置,排水管口距坡脚平台高 50 cm。
(6)排水孔位置根据边坡开挖后渗水点位置灵活布设,必要时可增减仰排水孔数量。
3.3 GPS2 主动防护网施工
3.3.1 施工步骤
边坡清理→测量放样→钻钢丝绳锚杆孔→安装支撑绳→挂格格栅网与钢丝绳网并缝合→张拉网(图6)。
3.3.2 施工步骤说明
清理危岩:施工人员需将安全绳束缚在锚杆后,工作人员方可对坡体危岩进行清理,清理时严禁上下垂直交叉施工,下方人员应撤至安全地带。
钻钢丝绳锚杆孔:按照纵横向 4.5 m 的间距进行定点,并刷上油漆,确定钻孔点,在每一孔位凿 20*20 凹坑。
锚杆孔径不小于 45 cm,孔深比钢丝绳锚杆长度长 50 mm 以上,现场施工采用 3 m 钻杆施工。
钻孔完毕后,用风钻杆进行吹砂作业,保证孔内的干净。以确保锚杆能顺利安装进位[4,5]。锚杆注浆:现场注浆要求灌注密实,防止锚杆孔眼内有空气,影响锚杆锚固质量。注浆确保浆液饱满。灌注后凝结时间保证不低于三天,凝结时间未達到要求,严禁进行下一道工序,并确保锚杆不受外力作用。
安装纵、横向支撑绳:支撑绳下料安装前,应准确测量每根支撑绳两端锚杆间的距离, 支撑绳下料时其长度应在测得每根长度的基础上两端各增加 1 m,即共增加 2 m。
绳头紧固:从一端锚杆开始,将钢丝绳绳头穿过锚杆,并弯曲,采用与钢丝绳直径相适应的绳卡固定一端,绳卡间距 5 mm~10 mm,固定后绳端留长度不小于 20 cm 的自由尾绳,绳卡数量根据支撑长度按以下要求选定。
穿孔:从一端锚杆开始,支撑绳穿过锚杆的外露马蹄形环套(钢绳锚杆),直至该行的最后一根锚杆。
张拉:支撑绳到达锚杆最后一端后,将绳尾穿过最后一根锚杆,并弯曲,其间若长度较长,因支撑与锚杆和地面间的磨擦力大而不能张紧时,可逐段张紧,最后将尾端用绳卡采用与起始端相同的方式固定。
挂格栅网缝合:钢丝格栅必须位于系统底层并紧贴坡面,即支撑绳应在其下方;并沿支撑绳铺挂,每两格(即上下或左右)铺设两张钢丝格栅。钢丝格栅网块间搭接宽度不小于10 cm。
钢丝格栅网块间用直径不小于小 1.2 mm 的铁丝扎结。缝合钢丝格栅网与支撑绳间用小φ8 mm 缝合线缝合,铺设边界处钢丝格栅网反向折叠宽度不小于 20 cm。
挂钢丝绳网缝合:钢绳网采用Φ8 钢丝进行编织。钢绳采用菱形网孔编制方式,网孔尺寸除特殊设计外,一般宜用 4.5×4.5 m 规格。
钢绳网铺设应准确测量每个挂网单元尺寸,根据测得的各挂网单元尺寸,按每张网一根缝合绳的原则确定缝合绳长度,然后据此下料[6,7]。在各挂网单元内顺序铺挂钢绳网,同时用缝合绳将钢绳与支撑绳或相邻网块边沿进行缝合连接,缝合绳两端头宜叠置不小于 0.5 m 的长度,绳端各用两个绳卡与钢绳网连接。
4 总结
高边坡病害治理工程较复杂,合理确定项目的施工工序显得尤为重要,为确保施工和运营过程中路堑边坡的稳定,除采用合理的支挡加固措施外,还必须采用科学有效的施工方法、工艺及程序,避免施工过程中边坡失稳破坏,影响高速公路运营安全,造成重大损失,甚至于留下后患,影响边坡的长期稳定和运营的安全。
(1)充分做好施工前的准备工作,提前修筑施工临时便道和防护措施,保证施工队伍进场后能顺利开工建设。
(2)认真做好各项工程施工组计划,充分考虑当比季节性气对施工工艺的影响,尽量避免在雨季施工。新开挖边坡未防护前,雨天须对坡面进行遮挡。防止水流对边坡的浸蚀。
(3)必须现场实测断面,按设计坡率放线,放线以路线中心线及路基标高为准。所有支挡防护工程,均应按设计型式尺寸挂线放样施工,保证施工质量。
(4)开挖及支护工程施工须做好地表排水系统。
(5)边坡采取随挖随支护的施工方式,严禁一次开挖到底,应开挖一级,支护一级, 然后再开挖下一级。
(6)若现场开挖后实际情况与设计不符时,应及时与设计单位协商,根据实际情况对边坡作动态变更设计。
参考文献:
[1]朱卫棉.山区高速公路路堑边坡处治方案研究与应用[J].黑龙江交通科技,2020,43(12):25-27.
[2]林渝.公路路基高边坡防护技术措施探讨[J].砖瓦,2020(12):211-212.
[3]简思羽,晏堃.高速公路路基高边坡防护施工技术[J].交通世界,2020(31):71-72.
[4]张新炎.公路路基高边坡防护技术措施探讨[J].居业,2020(10):96-97.
[5]孙元煌.道路路基高边坡锚杆防护施工技术管理研究[J].工程建设与设计,2020(22):134-135.
[6]周建.临近营业线高边坡路基爆破设计与施工[J].工程技术研究,2021,6(2):195-196.
[7]智绪金.复杂条件下的路堑高边坡石方路基控制爆破施工技术[J].工程技术研究,2020,5(17):114-116.