段紹如
(云南交投公路建設第七工程有限公司,云南昆明 650000)
機械破碎成型施工技術是近年來廣泛應用的公路邊坡施工技術之一,具有施工簡單、可控性強、檢修便捷等優勢,且施工過程中不會產生較大的施工噪聲,污染較小[1]。文章以具體的工程項目為案例,對公路工程高邊坡機械破碎成型施工的技術要點進行系統性的分析。
本公路項目位于北方地區,施工現場的地質地形情況較為復雜,公路總里程達到35.7 km,路塹高邊坡的數量達到20處,總長度達到2 357 m。通過分析本項目的施工特點、要求,本項目在施工過程中應重視開展高邊坡施工及實現交通管制的具體措施。針對所存在的施工難點,本項目采用了機械破碎成型施工技術開展施工。
機械破碎成型施工前的開挖準備工作對施工質量具有較大的影響,是需要重點關注的內容之一。
(1)本項目在開挖前對設計方案進行全面分析,在設計方案的基礎上,開展開挖工作的放線與測繪,以全面掌握施工現場的地質地形情況,確保開挖的斷面與建設要求保持一致。
(2)臨時道路的鋪設工作與邊坡開挖工作均需要提前完成,待臨時道路鋪設完成后即可以運輸施工所需要的施工材料,并在規定的時間節點開展施工。
(3)在邊坡開挖前對坡面上存在的雜物進行全面清理,避免影響后續的坡面施工質量產生影響。另外,應對存在松動和安全隱患的物體進行加固處理,也可將其全部移除。
(4)邊坡開挖工作必須在截水溝提前預留的基礎上進行施工,可攔截積水,保障邊坡開挖工作的順利開展。截水溝和坡頂開挖基準線之間的距離應控制在3 m以上,同時應保證邊坡開挖時排水系統可正常使用。
本項目在邊坡施工前,應組織施工人員開展臨時安全防護工作,以確保后續施工的安全性。本項目考慮施工現場的特殊性,使用的臨時安全防護包括邊坡平臺、邊坡坡腳。邊坡平臺施工中,選擇在原路邊破平臺5 m的部位設置工字鋼立柱,高度控制為4.5 m,深埋部分的深度控制在1.5 m。各立柱之間的距離控制為2 m,立柱之間安裝鋼絲防護網架和圍擋設施。
(1)在靠近硬路肩的位置處搭設工字鋼立柱,高度控制為3.5 m,保證立柱位于原路路肩內向,立柱埋設時深度控制為1.5 m,且每個立柱的間隔控制為2 m。
(2)在靠近原路碎落臺近邊溝的區域設置工字鋼立柱,高度應控制為4.5 m,立柱埋設的深度均超過1.5 m,各立柱之間的距離保證在2 m。
破碎石方削坡開挖過程中應重點把控石方開挖方法、石方邊坡開挖控制環節。
(1)石方開挖方法。
①開挖階段應嚴格按照由外至內、從上到下的施工順序進行施工。待坡面完全清理后,再開挖邊坡,放坡時應嚴格按照之前測定的放線結果進行施工,在石方開挖前應準備需要的施工器械,包括挖掘機、運輸車、推土機。待邊坡巖石出現松動后,再按照預定的施工順序開展相關的開挖工作。
②土方開挖過程中嚴格遵循“逐層推進”的原則,待正式施工時遵循“逐步邊坡修筑、逐層開挖、逐步綠化防護、逐步支設”的原則。在各層土方石開挖過程中,精準測量開挖厚度,開挖厚度控制在2 m左右。
③破碎施工時,應合理選擇破碎點,結合施工現場地質地形決定破碎點位置,待選定破碎點后使用紅色油漆進行標注,每個點位之間的間隔應控制為30 cm,使用破碎錘開展破碎作業。本項目施工時選用液壓破碎機開展破碎施工,可保證破碎巖石滿足設計要求。為了保障巖石破碎質量,施工時應確保液壓破碎機壓力設定達到標準值后,再開展破碎作業,破碎施工完成后再裝車運輸。
④考慮到本項目在挖槽施工過程中,會受到石塊松動和飛落等因素影響,在施工前應組織施工人員留設保護層,石方的留設厚度應控制在1 m,以確保施工現場具有安全的施工環境。在開挖線距離原有邊坡1 m的位置處,下挖一道挖槽,并利用挖掘機鉤回石方。
⑤在開挖同一層面的邊坡時,應嚴格按照先土方后石方的原則,待完成石方開挖后對邊坡進行全面修復[2]。通過對邊坡進行全面修復,開挖層面未發生不規則層面滑動問題,保障開挖施工過程。待土方和石方的開挖工作完成后,應及時組織運輸車輛運輸。
⑥坡面比值控制是本項目制定破碎方案時重點考量的因素之一,在施工過程中應嚴格控制坡面比值,尤其在使用液壓機械開展破碎施工作業時,應更嚴格控制坡面比值。
⑦破碎施工過程中,應及時清理產生的碎渣,并向外運輸。坡面清理較為重要,本項目使用了液壓破碎機械、開挖機器,可充分發揮彼此間的聯合作用,確保施工作業可順利完成。坡面碎石清除時,選擇的標高值須保證與設計方案中的數值相等,以確保施工質量,便于后續施工的順利開展。
(2)石方邊坡開挖要點。
石方邊坡開挖是本項目施工過程中的重點、難點,需要予以充分的重視。
①石方邊坡開挖過程中,組織設計人員和施工人員應定期進行技術交底,分析施工過程中存在的問題,并及時開展針對性解決,加強質量管理。為了避免施工過程中出現欠挖和超挖的情況,組織測量人員應做好現場的測量工作,并在設計階段使用BIM技術開展三維建模工作,明確開挖深度,完善施工方案,避免后續施工出現違反標準的情況。
②石方邊坡開挖過程中,應加強質量監管,對施工質量開展全過程、動態監管,組織專業的質量監管人員進行現場巡查,若發現施工問題應及時進行報告處理。本項目施工過程中,重點對不同作業層產生的碎石進行處理,及時評估邊坡的穩定性,對穩定性不足的邊坡部位應用支護方式,以提升邊坡的安全性、穩定性。
③在石方邊坡開挖施工開始前,應重點分析施工流程,對施工職責進行細化分解,并強化責任意識。嚴格遵循已制定的順序,開展施工作業,避免施工過程中出現交叉施工。為了確保石方邊坡開挖作業的安全性,應定期組織施工人員學習相關安全知識,并加強施工安全的監管力度,對石方邊坡開挖作業下方位置開展活動監管工作,石方邊坡開挖時,施工人員在作業下方位置開展活動[3]。
④邊坡的坡面須始終保持平整,應及時處理坡面開挖后出現的碎石,針對存在安全隱患的石塊加大監管力度,做好防護措施,在其周圍放置警示牌,警示施工人員非必要情況不得在危險區域活動。
⑤為了確保在開挖臺階時,不影響正常的排水活動,本項目在各級臺階均應設置相同的傾斜度,開挖過程中應做好邊坡的檢查工作,檢測邊坡是否存在變形問題,一旦發現變形風險應立即進行處理。除此之外,本項目在重要的路段設置了變形觀測點,應組織專業的測量人員負責監管,期間未發生邊坡變形的情況,未出現邊坡塌陷事故,表明順利完成施工作業。
⑥在每層開挖完成后,應將其作為工序節點,并做好相應的支護防護工作,以確保邊坡具有穩定性、安全性。
⑦本項目施工環境具有惡劣性,石方邊坡開挖過程中,具有相應的難度,施工單位應充分落實責任制度、監督制度,應使用PDCA循環管理模式。在PDCA循環管理過程中,嚴格遵循Plan(計劃)、Do(執行)、Check(檢查)、Action(改進)的管理流程,積累施工過程中的成功經驗。針對存在質量風險和問題的環節,應加大監管力度,并形成標準化的管理流程,全面開展質量活動管理。
(1)針對設計點位與邊坡開挖面距離較近的情況,應優先選擇人工操作與削坡的方式開展施工。
(2)相關的測量人員應對邊坡坡腳的削坡程度進行動態檢測,以充分保證削坡精度,避免發生過度削坡的問題。
(3)施工人員應詳細記錄邊坡坡面參數,并由專業的施工人員及時對邊坡整修質量進行檢測,確保邊坡切削與整修滿足設計要求。
在邊坡防護施工時,應嚴格遵循“逐級開展”的原則,重點做好路塹邊坡的防護工作,完成各級路塹邊坡施工與防護工作后,可組織施工人員開展綠化作業。施工過程中應嚴格控制土質邊坡高度,使其在5 m以上,再實施植被防護工作。針對邊坡土質穩定性較低的情況,本項目施工過程中主要采用植被防護、支設錨桿進行解決。若土質邊坡具有足夠的穩定性,且滿足綠化要求,可通過植被防護和混凝土砌體的方式完成施工。
針對高邊坡施工要求,本項目采用了機械破碎成型施工技術,嚴格按照邊坡放線、拆除舊護坡構筑物、修建截水溝、破碎石方削坡開挖、運輸碎石、邊坡綠化和防護的流程完成施工。在此期間未影響公路交通,且開挖后邊坡的安全性、平整度均得到了提升,具有較好的施工效果,可將機械破碎成型施工技術應用到公路工程高邊坡施工。