論山區(qū)高速公路施工方法

王劍峰

（河北省高速公路張承張家口管理處，河北 張家口 076350）

1 山區(qū)高速公路的特點

山區(qū)高速公路具有如下特點：

（1）山體較陡峭，地表土層過薄，巖體完整性較差且風(fēng)化較深，山體不穩(wěn)定，山溝之間多有河流，地質(zhì)條件復(fù)雜；

（2）地勢變化較大，橋梁占路線總長比例較大，路橋相間頻繁；

（3）橋位周圍自然地理環(huán)境差，高差大，高填方，深挖方多。

（4）施工環(huán)境惡劣、偏僻、交通不便，材料、設(shè)備運輸供應(yīng)困難；

（5）高空作業(yè)多，立體交叉作業(yè)多，安全隱患大。

2 山區(qū)高速公路施工應(yīng)注意的問題

山區(qū)高速公路施工過程中應(yīng)注意以下幾方面的問題：

（1）認真復(fù)核圖紙，及時進行地面線復(fù)測，發(fā)現(xiàn)問題及時提出，并報監(jiān)理、設(shè)計單位協(xié)商或簽認；

（2）根據(jù)總工期要求，制定實施性施工方案及施工計劃，把重點分項工程單列出來，集中重點對待，選擇精明強干的施工隊伍及精良的機械、設(shè)備進場施工；

（3）充分熟悉圖紙、工程環(huán)境及條件，切實搞好土石方調(diào)配，以便準(zhǔn)確劃分施工區(qū)段，保證土石方填、挖的合理調(diào)運及施工隊機械設(shè)備的高效運轉(zhuǎn)；

（4）合理修筑便道并隨時做好維修工作，完善施工過程中的臨時排水系統(tǒng)，適當(dāng)滿足地方群眾的要求；

（5）盡早安排常流水區(qū)的結(jié)構(gòu)物施工，在雨季來臨之前完成涵洞及必需的永久排水系統(tǒng)、避免成型路基受雨水沖刷或因結(jié)構(gòu)物未完成而使路基收到?jīng)_刷，進而影響總體計劃安排及工期；

（6）根據(jù)工程實際情況，以有利于施工進度、工程質(zhì)量、工期為前提，合理提出工程變更；

（7）根據(jù)季節(jié)特點，提前做好備料工作，以保證雨季能施工項目的正常施工，尤其是橋、涵結(jié)構(gòu)物所需主要材料的備料應(yīng)在雨季之前完成；

（8）搞好安全生產(chǎn)是山區(qū)高速公路施工過程中的一個關(guān)鍵問題，山區(qū)施工環(huán)境條件差，又包括橋梁高空作業(yè)、土石方爆破作業(yè)、高邊坡防護作業(yè)等，因此一定要加強安全教育、強化安全意識，各工序均應(yīng)按安全操作規(guī)程進行。

3 山區(qū)高速公路的施工方法

3.1 路基

（1）小范圍的軟弱黏性土

對于小范圍內(nèi)一定厚度的軟弱黏性土，首先應(yīng)較準(zhǔn)確地探明軟土分布的濃度與范圍，詳細分析軟土的工程特性，為縮短工程建設(shè)的周期，可考慮采用真空-堆載聯(lián)合預(yù)壓法代替通常采用的堆載預(yù)壓法，也可采用水泥土攪拌樁與石灰樁聯(lián)合加固軟弱黏性土，形成多元復(fù)合地基，可大幅度提高地基承載力，減小沉降。

（2）高擋土墻下的地基

山區(qū)高速施工時遇到的高擋土墻，除了擋土墻的高傾覆與抗滑移的驗算外，當(dāng)擋土墻在軟土地基上時，地基承載力及穩(wěn)定性問題是至關(guān)重要的。根據(jù)擋土墻對軟土地基承載力的要求，可選用CFG樁與石灰樁聯(lián)合處理軟土形成多元復(fù)合地基，既能得到較高的復(fù)合地基承載力，又能改良軟土的工程性質(zhì)，從而充分發(fā)揮天然地基土的承載力。也可以采用剛性樁復(fù)合地基方法。

（3）膨脹土的地基

膨脹土的地基主要有以下幾種處理方法：膨脹土填料處理及路堤邊坡防護；挖方路基，路床穩(wěn)定和路塹邊坡防護；排水措施。

（4）濕陷性黃土的地基

處理濕陷性黃土的地基的主要目的是改善土的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，減小土的滲透性、壓縮性，控制其濕陷的發(fā)生，或部分消除濕陷。其方法主要有灰土或素土墊層法、重錘夯實法及強夯法、土擠密樁法、排水固結(jié)法、置換法、加筋法等。

（5）可液化砂土的地基

可液化砂土的地基處理措施主要包括避開、挖除及加固處理等方法。根據(jù)公路、橋梁的重要性，結(jié)合山區(qū)高速公路不同構(gòu)筑物和路段特點，確定其液化砂土地基處理的原則。采用強奪法進行加固處理應(yīng)處理到液化層下界且保證處理后的地基經(jīng)判定達到不液化。

（6）巖溶、土洞的地基

巖溶、土洞的地基處理措施主要有挖填、跨蓋、灌注和排導(dǎo)等方法。路基下有溶洞、溶槽、土洞等，可用鋼筋混凝土梁或板跨越，或用剛性大的筏板基礎(chǔ)覆蓋，但支撐點必須落在較完整的巖石上，也可用調(diào)整柱距的方法處理。

3.2 橋梁

3.2.1 橋梁下部結(jié)構(gòu)（承臺）

山區(qū)高速公路橋梁一般采用土石筑島施工樁基，其承臺的施工方法可采用明挖基坑、簡易板圍堰后開挖基坑等方法進行施工。

3.2.2 橋梁下部結(jié)構(gòu)（墩（臺）身）

墩（臺）身的施工方法根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式的不同各異。對結(jié)構(gòu)形式較簡單、高度不大的中、小橋墩（臺）身通常采取傳統(tǒng)的方法，立模（一次或幾次）現(xiàn)澆施工。但對高墩及斜拉橋、懸索橋的索塔，則有較多的可供選擇的方法，而施工方法的多樣化主要反映的模板結(jié)構(gòu)形式的不同，其滑升模板、爬升模板和翻升模板等的高墩及索塔上的施工方法應(yīng)用較多。

3.2.3 橋梁上部結(jié)構(gòu)（預(yù)制安裝法）

預(yù)制安裝可分為預(yù)制梁安裝和預(yù)制節(jié)段式塊件拼裝兩種形式。第一種主要指裝配式的簡支梁板，用于安心板梁、T形梁及小跨徑箱梁等的安裝，然后進行橫向聯(lián)結(jié)或施工橋面板面使之成為橋梁整體；第二種將梁體（一般為箱梁）沿橋軸向分段預(yù)制成節(jié)段節(jié)式塊件，運到現(xiàn)場進行拼裝，其拼裝方法一般采用懸臂法。其運輸和安裝又分自行式吊車吊裝法、架橋機安裝法、纜索吊裝法、懸臂拼裝法。

3.2.4 橋梁上部結(jié)構(gòu)（現(xiàn)澆法）

橋梁上部結(jié)構(gòu)施工主要包括固定支架法、逐孔現(xiàn)澆法、移動框架逐孔現(xiàn)澆法、懸臂拼裝法、頂推法。其中固定支架法在山區(qū)高速公路中應(yīng)用較多，主要適用于山區(qū)較旱，且橋下空間較為平坦開闊的橋梁。其施工方法為在橋跨間設(shè)置支架，安裝模板，綁扎鋼筋，并現(xiàn)場澆筑混凝土。

3.3 隧道

在山區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件下常用的開挖隧道施工主要有全斷面法、臺階法和分部開挖法。全斷面法經(jīng)常用在Ⅰ～Ⅲ級圍巖中，常采用大型機械化施工，提高作業(yè)速度，該法可以采用深孔爆破，復(fù)合式襯砌；Ⅳ級圍巖采用臺階法施工，臺階法多用于圍巖較軟而且節(jié)理裂隙較發(fā)育的圍巖中，分為兩種變化方案：（1）短臺階法；（2）微臺階法。Ⅴ級圍巖以上采用分部開挖法，分部開挖法指的是把設(shè)計的隧道斷面劃分成若干部分，進行二次及其以上開挖，最后達到隧道設(shè)計開挖斷面的一種施工，可以分為四種變化方案：（1）臺階分部開挖法；（2）雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；（3）中隔壁法（CD法）；（4）交叉中隔壁法（CRD法）。

山區(qū)高速常見Ⅴ級圍巖，一般采用三臺階七步開挖法施工。三臺階七步開挖法施工以機械為主，人工輔助修邊。上臺階每循環(huán)開挖進尺為1榀鋼架距離（0.8m），高度約為3.9m，臺階長度制約在3～5m，核心土距拱頂1.5～2.0m，其兩側(cè)距開挖面約2m，中臺階開挖高度約為4.5m，臺階長度制約在3～4m。下臺階開挖高度約為2.5m，上臺階鋼拱架由三個單元組成，鋼架節(jié)點避開在拱頂連接，各單元鋼架之間采用16mm厚的鋼板通過4套M20高強螺栓連接。主要施工程序為上臺階開挖支護、中臺階左側(cè)和下臺階右側(cè)邊墻開挖支護、仰拱開挖支護。采用三臺階七步開挖法施工解決了施工中諸多技術(shù)難題，施工過程有序可控，確保了施工安全，實現(xiàn)了大斷面隧道快速掘進，工期得到了保證。施工中采用的新工藝和技術(shù)保證措施，對其他地質(zhì)復(fù)雜的大斷面隧道施工具有參考價值。

4 結(jié)語

本文簡要概括了山區(qū)高速的施工方法，由于山區(qū)高速公路施工存在地質(zhì)條件復(fù)雜、施工環(huán)境惡劣、施工難度大、施工場地狹小、結(jié)構(gòu)物多、高空作業(yè)多、安全風(fēng)險大、工序相對復(fù)雜等諸多難題。有許多方面有待進一步探討和研究。

[1] 王仙芝.山區(qū)高速公路地基處理方法的探討[J].西部探礦工程，2010（3）：179-182.

[2] 柳春兵，張相仁.山區(qū)高速公路橋梁施工方法的探討[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010（10）：110.