高速公路施工便道建设与管理分析

何琛

（杭州市交通工程集团有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

施工便道作为高速公路工程在施工阶段的重要辅助性工程，是工程临时设施的重要构成，能够最大程度地支持施工作业人员展开作业，满足施工材料施工器械的进场和运输，保证高速公路主体工程按时完成。因此，施工便道的设计和规划直接关系到高速公路工程生产要素的流通效率，尤其是在山区及偏远地区，由于地势陡峭、地形条件复杂，对施工便道规划施工提出了更高的要求。一旦施工规划不合理，极有可能阻碍主体工程作业，造成工程停滞，影响施工进度。

1 施工便道特征

高速公路经常需要在山区、边远地区进行施工作业，需要建设施工便道辅助主体工程的施工。虽然施工便道作为临时性项目，但承载着运输施工材料、调配土石方、运输施工器械等功能，因此需要充分保证工程质量，支撑设备和材料的运输，科学选线满足施工要求。大部分工程按照低等级公路标准进行建设，施工期间遇到问题应立即解决，严格控制施工周期，以免影响主体工程的作业。完成主体工程施工后，立即拆除施工便道或废弃施工便道。山区高速公路建设施工便道具有临时性、辅助性特点，主要用于辅助主体工程的建设，工程特点可以总结为：第一，施工周期短，由于施工便道主要在主体工程作业期间使用，具有临时性特点，使用期限固定；第二，承载力高，施工便道主要满足大型车辆、重载车辆使用，因此需要达到一定承载力要求，能够满足材料运输车、大型设备的荷载要求；第三，破坏性大，主要用于大型重型车辆的通行，荷载负荷量大，再加上自然环境的影响，极有可能受到破坏，具有一定的风险；第四，舒适度要求低，施工便道主要用于主体工程的施工，可满足车辆通行即可，对车辆驾驶舒适度的要求较低；第五，注意道路衔接，施工便道作为主体工程输入输出生产要素的重要渠道，在选线规划上要更加注意和其他道路的连接，能够满足不同作业面、不同施工阶段的要求。

2 工程概况

以某省高速公路工程为例，该工程总长度为8.7km，工程主要包括3 座隧道工程，6 座桥梁工程。于山腰建设高速公路路线，南高北低，线路需要和当地乡村相交。该工程位于山岭山丘、植被茂盛区域，附近既有公路相对缺乏，且处于旅游区域，对于生态环境的保护要求严格，禁止使用农田地区。由于该工程施工难度大，条件复杂，对施工规划和施工技术提出了更高的要求。基于此，本文结合施工便道设计相关经验，总结了施工便道建设和管理要点。

3 规划原则

3.1 经济性

施工便道作为服务于高速公路主体工程的道路工程，一般情况下不作为固定资产，可满足施工期间使用要求即可。因此在规划选线和施工组织上，务必要考虑经济性原则，需要严格控制施工成本。选线规划时应充分考虑到地形条件、地貌特点，因地制宜进行规划，充分利用当地原有道路。再结合施工要求进行规划设计，尽量选择平直道路，要控制便道长度，从而压缩工程量，控制施工便道的成本，满足施工便道的经济性要求。

3.2 安全性

由于山区交通道路较少，地形地质条件复杂。在施工便道作业期间存在一定程度的安全隐患，主要来源于周围的环境，如受到地形复杂、地质条件特殊的影响，施工便道发生坍塌、塌陷等安全事故，将直接威胁到作业人员的生命安全。很多施工便道虽然满足运输车辆的通行要求，但是受到雨季等恶劣天气的影响，也会影响到工程质量，从而引发安全事故，如坍塌事故、滑坡事故等。因此在施工便道的选线上，应充分考虑到安全性问题，主动规避地质条件差的区域，避免安全事故的发生，保证施工便道运行期间的安全性。

3.3 环保性

由于山区高速公路建设路线较长，施工便道的规划也需要穿越较长区域，经常需要在农田、山地、森林中穿过，在一定程度上对施工区域的环境造成影响。因此在施工便道选线上，应充分考虑到对自然环境的保护，最大程度地减少施工便道占地面积，避免对环境造成破坏。同时应充分保护当地水系，避免占用农田或开辟田地，确保施工便道不对周围环境造成影响。

3.4 方便维护管理

施工便道主要用于施工材料、机械设备的运输，直接关系到主体工程的施工进度。在施工便道选线上，应充分考虑到高速公路作业的整体情况，考虑自然环境等对施工便道的影响，根据预估施工主体工程对施工便道的使用频率，从而合理设计施工便道等级，满足施工条件要求，最大程度地降低施工便道的维护管理成本，延长施工便道的使用寿命。

4 施工便道建设与管理

4.1 规划选线

在规划选线前需要对现场条件、施工环境进行全面调查，为满足施工工期要求，对施工工序进行调整，优先进行桥梁、隧道的施工，实现多作业面同时作业，满足施工工期条件。为了满足该工程的作业，设计了7 条施工便道，如表1所示为7 条便道的功能和范围。在选线规划上，应确保优先到达控制性工程，以隧道、桥梁工程为主，保证这些位置的作业尽快展开施工，放在最优先等级。同时，通过施工便道能够保证各阶段作业的同期开展，满足不同作业面同时作业。主干道宽度为4.5m，次干道为3.0～4.0m，依次降低道路宽度，以满足施工要求。为了不影响施工工期，论证施工便道科学性和可行性后应快捷施工，尽量尽早投入应用。施工便道应连接附近既有道路，以便保障交通运输的通畅，施工便道的规划应主动避开铁路、学校、农田等，根据现场环境适当扩建或改建绕路，最大程度地避免对现场施工条件和生态环境的破坏。

表1 施工便道规划

4.2 施工设计

该工程使用BIM 软件展开便道设计，使用纬地道路数模7.0 版的设计图表和模型进行设计，大幅度提高了工程设计的效率。该工程施工便道主要为4 级等级以下道路，宽度视情况设计为3.5m、4.0m、4.5m，预计车速控制在20km/h 以下，平均圆曲线半径在15m 以上，平曲线长在40m 以上，纵坡小于12%，竖曲线半径100m 以上，竖曲线长度20m 以上，边坡坡率0.3～1.0，排水沟和边沟为30cm 矩形混凝土。首先确定施工便道的起点和高程，根据平均距离和高程差估算纵坡，确定是否需要设计回头曲线，通过回头曲线来延长路线长度，从而降低高程差带来的坡度，应在山脊线上设置回头曲线，根据估算纵坡描绘线路走向，进行平面设计。

在山区进行施工便道的设计，常遇到陡坡、沟谷等特殊地形，需要重点控制垭口，避免出现高填深挖作业。纵坡设计需要综合考虑沟谷，保证达到填挖平衡。施工便道需要经过陡坡时，需要全断面开挖，沿着陡坡地形规划路线，最大程度地减少占地面积和挖方。需要跨越沟谷的线路必须要设置圆管涵排水，采取单孔或者多孔的方式分布管函。山区施工便道的设计难点在于高程差，纵坡设计不合理将影响便道使用安全。因此，基于对纵坡的估算规划路线，再根据坡度限制调整纵坡。若路线超过坡长的最大值，则需要设置缓冲段。在平曲线上设置缓冲段以避免纵坡过陡，确定纵坡后设计总体设计图，明确标注填挖情况。在根据设计图中偏移距离进行平面上的调整。

为了满足施工要求，便道设计可以适当加宽道路，通过适当加宽能够满足交通运输的需要，在施工期间给车辆调头、车辆错道、临时停车预留空间，支持高速公路工程作业的开展。由于施工便道属于临时工程，应适当降低挖填坡率的标准，根据实际情况设定坡率为0.3～1.0，石质边坡坡率设计为0.3，土质边坡坡率设计为0.5～0.75。完成便道设计后，核对占用农田、房屋等情况，对于受到影响的农田、建筑、房屋的路段，再对施工设计进行适当调整。

4.3 便道施工

4.3.1 放线标识

因为该工程在山岭山丘区域进行作业，施工难度高，施工现场存在茂密的植被林木，接收GPS 信号存在一定的误差，所以对放样测量工作造成一定困扰，再加上地形特殊，务必先进行开路才能放样测量。该工程使用红色丝带，在施工现场、道路用地明确规划范围，在村民的带领下标注道路用地，为施工开发规划指导线，明确征地边界。虽然施工便道工程量较小，不属于大型工程，但是因为施工便道的特殊性，施工现场狭窄，面临的地形条件、道路基础较为多变，对工期要求高，所以仍然需要谨慎、严格地执行施工设计，克服可能出现的施工问题，在固定工期内快速成型施工。

4.3.2 土石施工

在软弱地基区域，使用挖淤换填方法进行作业，一次性挖除3cm 厚度的软弱地基。使用级配石料进行回填，对深层软弱地基使用抛石挤淤的方法作业。沟谷段使用全断面倾填方法，进行充分碾压后保证路基平整。回填应采取分层填筑方法，以50cm 为一层，每层填筑后均需要重复碾压5 次，填方材料需优先使用便道挖方材料，最大程度上减少工程量。在施工期间，挖方式施工的重点采取边挖边运输的模式进行作业，使用中大型挖掘机配合自卸式运输车边挖边运输。挖掘机可以适用高边坡作业，由于挖掘机功率大，更能适应复杂的山区地形条件，适合土石不均匀的环境。对于一级以内边坡高度，选择一次全断面开挖方法，对于超过一级的边坡高度，选择多次开挖或竖向分层一次开挖。对于石质边坡，由于挖掘机作业较为困难，可采取炮锤方法或小型爆破方式进行开挖。设计上加宽了曲线提高了便道工程宽度，更有利于自卸式运输车的转弯，可显著提高开挖效率。

4.3.3 排水施工

山区便道施工对环境造成严重破坏，尤其是多层道路结构，开挖施工后将会破坏一定区域的地形，损坏当地自然环境。该工程使用三维植被网作为植草护坡，在施工期间内可充分发挥出三维植被网防护功能，提高绿化面积的同时，预防水土流失。且三维植被网的成本低，对于工程造价影响较小，可以回收再次利用。在一定程度上改善施工条件，前方路段使用喷洒草籽方式，进行绿化处理，提高土壤的防护能力，同时也能提高便道工程的排水能力。由于施工便道需要跨越沟谷进行建设，极容易出现排水障碍问题，因此需要利用管涵施工，可使用砂砾垫层50cm 充分压实后作为基础，在进出口位置设置堵水墙，避免冲刷路基，造成路基坍塌。排水沟和边沟均使用30cm正方形混凝土设置，提高施工便道的排水能力。

4.3.4 路面施工

使用碎石土和片石分层回填60cm，顶面使用石屑5cm 进行找平。最后使用C25 混凝土施工，提高施工便道的平整度，满足车辆驾驶的舒适度要求。

4.4 维护管理

由于施工便道需要在高速公路全程使用，需要服务于施工周期全程，通过维护管理延长施工便道寿命，更有利于提高施工便道的经济性价值，支持主体工程的作业。

4.4.1 路基加固

为保证后续大型设备和重型材料的运输和通行，需要对路基进行加固维护，应使用浆砌片包料的方式补强路基，安排责任感强、技术过关的施工人员进行砌筑，并检查施工质量是否过关，避免在雨季形成路基塌陷。

4.4.2 路面维护

由于工程已经对主干路进行硬化处理，但其他支路仍然可能受到雨水影响造成塌陷。应选择优质石料对面层进行加固，施工便道需要铺筑20cm 厚度的碎石垫层，面层应使用5cm 厚度碎石面层充分压实，挖方路段应选择中粗砂石填平，充分压实确保平整后进行面层的作业。路面均使用复合式混凝土铺设20cm 左右，要求抗压强度在5MPa 以上。由于施工便道经常出现弯路，所有弯路均需要满足长度为12m 的货车转弯，若路面不平、坡度过大，极容易造成货车爆胎，拐弯过多也会影响离合磨损。因此在路牙位置设置安全墩，在陡坡段对路面进行硬化处理，以保证车辆的安全驾驶。此外施工便道也应设置安全标志，如陡坡提醒、转弯提示、村庄减速、限速标识等，相关设施均需一应备全，提醒作业车辆注意安全驾驶。

5 结语

综上所述，随着我国交通体系逐渐完善，在山区等偏远地区正不断加强高速公路建设力度，支持我国山区等偏远地区的经济发展。但由于山区交通线路较少，规划不合理，影响到高速公路施工作业的进行，需要建设施工便道辅助主体工程。基于本文对施工便道规划设计和施工管理的研究，需要严格考察当地环境，以现场条件、地形特点为基础进行规划，充分保证施工便道能够符合施工工序的进行，支持多作业面同期开工，保证路线规划科学合理。同时在施工上需要尽量控制工程量，按照施工设计规范作业，严格控制周期，避免对高速公路整体造成不良影响。