劉 靜
(中鐵十六局集團第一工程有限公司,北京101300)
福建省廈門至漳州高速公路擴建工程位于漳州龍海市境內,線路總體走向呈南北向,起于龍海市角美鎮龍田村,終于龍海市流傳村,全長10.30 km。該擴建項目路基擴建采用拼寬為主的擴建方案,將原有的雙向4車道擴建為雙向8車道,拼寬段整體式路基寬度為42 m。廈漳高速穿越閩東南沿海微丘區,海拔高程分布在3~75 m之間,地形起伏相對較大,地層較為復雜。不良地質為沿線沖海區沉積有淤泥、淤泥質黏液土,最大厚度為6.40 m。同時部分坡地低洼地帶(福井主線分岔老路)由于長期泡水,形成軟塑狀的亞黏土、黏土。
廈漳高速改擴建工程,主要沿既有線路兩側拼寬,具有邊通車、邊施工的特點,因此對安全防護及交通組織要求高,對拼接線路質量要求較高,施工管理難度大。另外本項目工期緊、任務重,施工資源投入比新建項目大,施工效率比新建項目低。主要工程數量見表1所示。

表1 路基擴建主要工程數量
3.1.1 路基土石方調配方案及作業流程
本項目以“就近移挖作填,減少運距”為原則,按照“不同填料不得在同一層混填”的規定進行調配,做到平衡、經濟、合理。
本合同段路基土石方工程由4個專業土石方施工隊負責施工。路基土石方一隊挖方約8×104m3全部利用,填方約17×104m3,約有9×104m3借土填方;路基土石方二隊挖方不足2×104m3全部利用,填方約56×104m3,由路基土石方四隊調入約48×104m3,約有8×104m3借土填方;路基土石方三隊挖方41×104m3,填方38×104m3,基本填挖平衡;路基土石方四隊挖方54×104m3,填方不足6×104m3,剩余48×104m3全部調入路基土石方二隊。
路基填筑按“三階段、四區段、八流程”施工程序展開,路基大面積填筑施工前應先進行試驗段施工,以確定各項施工參數,隨后開始正常施工。
3.1.2 低填淺挖路段地基處理
低填路段即路床頂面至地面高度小于160 cm的路基,若CBR值或壓實度不能滿足設計要求時,采取挖至160 cm并回填合格土。一般土質路段淺挖路基,若CBR值、壓實度或土基回彈模量不滿足設計要求時,在路床頂部以下超挖30~80 cm,再換填透水性材料或回填合格土,具體見圖1、圖2所示。

圖1 低填路基處理方案

圖2 淺挖路基處理方案
3.1.3 填方地段不良地基處理
對地表土質較差、地下水位較高的路段,采取挖除非適用材料后,平均換填60 cm厚透水性材料+20 cm合格土。
沿河、魚塘路段一般采用換填砂墊層進行處理。施工采用圍堰施工方案,一般采用草土圍堰,從兩岸相向填筑,中間填塞黏土,黏土寬度不小于1 m,以保證圍堰不至漏水,并在中部合攏。
3.2.1 路基填筑試驗段及一般路基填筑
路基正式填筑前選擇長度不小于100 m、具有代表性的地段做為路基填筑試驗段,通過壓實工藝試驗,確定不同類型填料、不同壓實機械下的松鋪厚度、壓實遍數、最佳含水率、走行速度等施工技術參數,做為大面積填筑時的參考依據。路基填筑總體上按自低到高、橫向全寬、縱向分段原則進行。填筑施工采用“四區段、八流程”的施工工藝進行施工,確保工程質量。
3.2.2 路基拼接填筑
(1)老路邊坡削坡。將老路邊坡削除40 cm,削坡開挖臺階后檢測路基壓實度,當壓實度不能滿足設計規范要求時,進行增壓補強。
(2)原地面處理。一般地基應將原地面清除表土30 cm,再進行壓實,壓實度不小于90 %。
(3)開挖臺階。填筑加寬路基前對原路基邊坡上開挖臺階,同時自下而上,開挖一階及時填筑一階。臺階開挖寬度一般按不小于100 cm控制,設置土工格柵的位置開挖寬度按200 cm控制。
(4)鋪設鋼塑復合雙向土工格柵。為避免新老路基的不均勻沉降而產生的路基縱向開裂,在一些非軟基路段增加鋼塑復合雙向土工格柵:路面頂面以下150 cm處設置一層鋼塑復合雙向土工格柵;當填土高度大于4 m時,在地表以上20 cm處增設一層土工格柵。鋪設土工格柵,在靠近路基中線一側要反包1.5 m。
(5)按自低到高、橫向全寬、縱向分段填筑。地勢較低且有涵洞段(洞谷地區),按先填涵洞兩側,再進行涵洞之上填筑。路基填筑時每側邊坡加寬0.5 m,確保路基最終成型寬度符合要求。橋臺、通道橋等結構物考慮預留橋涵缺口,待橋臺完成達到設計要求后,再填筑橋臺后路基段。
3.2.3 路基填、挖交界(縱、橫)地段填方
先清理半填斷面的原地面,從填方坡腳開始挖成內傾斜的臺階再進行填筑,并在填挖交界處鋪設土工格柵加固,土工格柵鋪好后,應及時填筑填料,未鋪填料時,機械車輛不得在其上行走。縱、橫向半填半挖土工格柵分別在路線、橫斷面方向上不得搭接綁扎接長,而相鄰之間的土工格柵搭接寬度為15 cm,土工格柵自由段回折2 m錨固。
爆破施工與土石方挖運同步進行,即采取邊挖運邊爆破的配合方式進行,每一區爆破后,將各路鉆爆工具、機械運至下一作業區區段的頂面上,開始鉆孔作業,爆破完成的作業區采用用挖掘機和裝載機裝碴,自卸車運輸填筑于路堤地段或運至棄碴場。
在拓寬工程爆破施工時,要確保高速公路雙向四車道不間斷運營,爆破石碴不能直接拋擲路塹以下,且爆破在高速公路一側預留防護墻,靠近山體一側預留光面爆破層,中間爆破寬度較窄,空運輸車要倒車進入爆破區裝料,正向駛出運走,見圖3所示。

圖3 高速公路拓寬土石方挖運示意
預留靠近公路的一側巖坎不開挖做為擋護飛石的壁壘,同時設置側擋加覆蓋的方法進行防護,在邊坡外側架設鋼管排架,排架采用φ50×5長6~8 m無縫鋼管搭設成1.5 m×1.5 m網格,排架高度6 m,排架上滿布綁扎竹排并滿掛彩條篷布。
爆體覆蓋利用廢舊輪胎割開后織成炮被,覆蓋時將炮被滿鋪覆蓋在爆體上,相鄰炮被搭接20 cm并用鋼絲繩連接,然后在炮被四周邊緣和相鄰炮被搭接處間隔2 m加壓一編織袋土。安全防護如圖4、圖 5所示。

圖4 高速公路拓寬防護排架示意

圖5 雙排防護排架示意
K481+726~K485+076段路基為雙向4車道拼寬雙向8車道,施工時填筑拼寬部分的路基,老路維持雙向4車道通車。雙側拼接的路基施工,可左右幅同時施工,采用路側護攔(不拆除)外設隔離網隔離施工,設臨時警示牌以及利用現有可變情報版告知信息等方法,確保高速公路4車道正常通行。在緊急停車帶中央設置必要的臨時標志和防撞桶、錐等,指揮、引導交通,見圖6所示。

圖6 雙幅拼寬路基交通組織示意
單側分離路基,除連接部施工外,其他施工均不影響高速公路四車道正常通行,在連接部路基施工時(連接長度1~2 km/處),需要利用另半幅并道行駛,見圖7所示。

圖7 雙側(或單側)分離路基段交通組織示意

圖8 石質路塹邊坡施工的交通組織示意圖
K483+920~K484+300段為挖石方段,每天爆破一次,石方爆破需要短時間臨時封閉交通,時間控制在30 min以內,施工中統籌考慮鄰近的石質邊坡,統一安排交通流量較少的時段,應避免分散、頻繁地封閉交通,見圖8所示。
通過對廈漳高速公路漳州段路基拼寬施工技術方案的全面介紹,從路基擴建工程特點入手對路基拼寬施工的土石方工程、填方施工及挖方施工進行了闡述,對類似的高速公路擴建工程施工提供了借鑒的平臺,廈漳高速公路路基擴建要達到邊施工變通車的要求,本文為此介紹了嚴格的路基施工安全防護工程和嚴謹可行的保順暢交通組織方案。廈漳高速漳州段路基擴建工程采用了上述的施工、防護及交通組織方法,使得在較為緊張的施工工期內,完成了路基擴建工程的施工,并很好地滿足了施工質量、安全以及現場交通順暢的要求。
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