李 勇 廣州市第一市政工程有限公司
隨著我國經濟的高速發展,城市群建設規模越來越大,連接城市間的快速路建設日益增多。這些城市間快速路除有著傳統市政工程的特點之外,還穿越地形地質復雜的丘陵山區。在復雜地形地質丘陵山區的市政道路橋梁施工,其科學組織對工程工期、質量、成本尤其重要。
復雜地形條件下城市間快速路特點:(1)專業多,交叉多。涉及道路、橋梁,給水排水,交通,照明,綠化等專業,各專業交叉。(2)工期緊,任務重。(3)穿越復雜地形,地質條件復雜。(4)地表建筑物多,多靠近村民房屋建筑。地下管線多,管線涉及多個部門。施工期間要求保護內容多。
編制施工組織前要現場踏勘,熟悉地形地貌,了解施工影響區域群眾對施工影響的擔憂和對施工干擾的可接受度。全面調查施工區域周邊可利用的現有道路、場地情況。進行全面細致的內部圖紙審查,尤其要注重地質勘探資料的分析研究,把地形、地質條件對施工組織的影響考慮得更復雜、更嚴重、更全面、更周到。結構物、橋梁、路基挖填方段的工期安排要合理,施工組織要協調。充分考慮施工對環境的影響,施工干擾對工期的影響??删C合利用多種施工技術方法減少對周邊建筑物和村民群眾的生活干擾。施工組織要有備選方案,遇有干擾影響時及時調整施工組織。

圖1 快速路地形平面圖
以某城市群兩城市間快速路第七標段為例,該標段為K126+660-K129+400,全長2.74km,南北走向,路基寬度26m,雙向四車道,工程建設項目包括包括道路、橋梁、排水、照明、交通、景觀綠化,項目處于兩城市間的城郊丘陵山區。見路線平面地形圖。
(1)路基挖填方量大,需綜合考慮土石方調配。標段內路基有深挖方和高填方路段。從地形平面圖可見沙坪Ⅱ橋與沙坪煤礦橋之間K128+167~K128+317 為深挖方段,挖方段山坡陡峭,坡比1:2,挖方深度高達50m,挖方總量25.7 萬立方米。K128+850~K129+300 右側為高填方區,填方高度達60m。填方量18.5萬立方米。

圖2 快速路地形平面圖
(2)橋梁樁位地形地質條件復雜。沙坪橋梁Ⅱ橋橋臺處在陡坡處,且橋臺下為村民房屋,通過地質勘探報告可知該處地質條件為較硬的中微風化巖層。沙坪煤礦橋橋址處在煤礦采空區,巖層變化大、地質條件復雜,有不可預見性。
(3)道路紅線外附近村民房屋集中,十分接近施工區。由地形平面圖可見深挖方段K128+167~K128+317 右側邊坡下方,沙坪Ⅱ橋和沙坪煤礦橋橋臺下方、橋下村民房屋多而集中。施工要求盡可能減少對房屋的影響。
(4)工期要求。該項目工期緊,要求在24 個月內完成施工。
本項目施工組織策劃重點在深挖方高填方路基施工,土方的調配,橋梁下部結構施工和最大限度減少施工對周邊環境的影響。需要在制訂施工組織前認真調查、研究地形地質條件、當地交通狀況、附近居民對施工影響的關注熱點。
挖方段K128+167~K128+317 在兩橋梁之間,挖方總量25.7萬立方米,其中利用方18.5萬立方米,棄方7.2萬立方米。路基挖方施工過程中要盡量減少對環境的破壞,并及時進行生態恢復。為此,該處深挖段土方開挖、邊坡防護施工同步進行,坡頂截水溝在土方開挖前完成。對挖方高邊坡,開展了施工監測,對施工過程中地表水平位移、垂直變形發展情況、開挖面裂縫發展情況、巖層位移等進行監測,監測信息動態化管理。施工完成后繼續對邊坡進行位移監測,直至項目完成移交。K128+850~K129+300右側大于20m的高填方區在路基填筑時均設置了觀測點,觀測點布設于垂直路堤中線的橫軸上。監測點用于路基穩定監控和沉降觀測,也用于預測工后沉降趨勢和確定路面施工時間。通過施工監測監控很好地指導了施工,確保了施工路基邊坡安全和路基路面的穩定。
沙坪Ⅱ橋樁基施工,樁基處于中微風化巖層,且處于較陡邊坡上,經過現場考察地形、結合地質條件,綜合現場周邊房屋較多、需盡量減少對居民及建筑物的影響等諸多因素,決定采用人工挖孔施工。挖樁產生的棄渣采用搭建鐵皮滑槽,通過滑槽溜滑至靠近河邊開闊處,再用運土車運走??紤]到樁基地質巖層,為減少對周邊村民及房屋的影響,人工挖樁采用風鎬,不使用爆破開挖。
沙坪煤礦橋樁基施工,樁位工程地質條件較好,適合人工挖孔施工。經過調查,部分樁基樁位可能位于煤礦采空區。為確保樁基挖孔安全,施工前項目部深入現場調查,決定在采空區樁基施工前進行施工地質勘察,用鉆機逐根勘探樁基樁身及樁底5m范圍內的地質狀況,確保樁基底不踏空落在煤礦采空區,保證樁基承載力。部分樁基挖樁采用鋼護筒跟進,防止煤炭渣等松散體滑塌,影響樁基成孔及施工安全。通過一系列措施,確保了樁基順利施工。
土石方調配,本項目K128+850~K129+300 內填方段所需土方按設計要求及現場實際條件,只能從K128+167~K128+317挖方段調運。挖方剩余土石方棄于K129+200左側的棄土場內。原計劃沙坪煤礦橋橋面完成貫通后,通過主線調運土方,這是最節省成本最經濟的施工組織。在沙坪煤礦橋樁基施工時,由于對沙坪煤礦的補償未達成協議及附近村民的阻工干擾,致使樁基施工延遲4 個月。樁基施工延誤后,考慮到路基高填方段需要充分的沉降時間,通過倒排工期發現沙坪煤礦橋樁基、K128+850~K129+300 高填方路基填筑施工必須同步進行,必須通過施工便道運輸K128+167~K128+317 段土石方至K128+850~K129+300 段。項目部多次現場調查、走訪尋求土石方調配運輸通道。最后在村民的幫助下找到一條便捷的土石方運輸便道,見平面圖,實現了橋梁、路基施工同步進行,確保了如期完成了施工任務。
在工程實例實施中,通過制訂施工組織前的充分現場調查、尤其是對地形地質條件的勘探調查、對周邊村民群眾的走訪、平衡路基土石方和橋梁樁基施工工期、綜合使用多種施工技術方法和科學合理的總體組織安排,項目施工如期保質保量完成。這為今后類似的市政道路橋梁施工提供了施工經驗和借鑒。