高速公路施工便道建設與管理分析

何琛

（杭州市交通工程集團有限公司，浙江 杭州 310000）

0 引言

施工便道作為高速公路工程在施工階段的重要輔助性工程，是工程臨時設施的重要構成，能夠最大程度地支持施工作業人員展開作業，滿足施工材料施工器械的進場和運輸，保證高速公路主體工程按時完成。因此，施工便道的設計和規劃直接關系到高速公路工程生產要素的流通效率，尤其是在山區及偏遠地區，由于地勢陡峭、地形條件復雜，對施工便道規劃施工提出了更高的要求。一旦施工規劃不合理，極有可能阻礙主體工程作業，造成工程停滯，影響施工進度。

1 施工便道特征

高速公路經常需要在山區、邊遠地區進行施工作業，需要建設施工便道輔助主體工程的施工。雖然施工便道作為臨時性項目，但承載著運輸施工材料、調配土石方、運輸施工器械等功能，因此需要充分保證工程質量，支撐設備和材料的運輸，科學選線滿足施工要求。大部分工程按照低等級公路標準進行建設，施工期間遇到問題應立即解決，嚴格控制施工周期，以免影響主體工程的作業。完成主體工程施工后，立即拆除施工便道或廢棄施工便道。山區高速公路建設施工便道具有臨時性、輔助性特點，主要用于輔助主體工程的建設，工程特點可以總結為：第一，施工周期短，由于施工便道主要在主體工程作業期間使用，具有臨時性特點，使用期限固定；第二，承載力高，施工便道主要滿足大型車輛、重載車輛使用，因此需要達到一定承載力要求，能夠滿足材料運輸車、大型設備的荷載要求；第三，破壞性大，主要用于大型重型車輛的通行，荷載負荷量大，再加上自然環境的影響，極有可能受到破壞，具有一定的風險；第四，舒適度要求低，施工便道主要用于主體工程的施工，可滿足車輛通行即可，對車輛駕駛舒適度的要求較低；第五，注意道路銜接，施工便道作為主體工程輸入輸出生產要素的重要渠道，在選線規劃上要更加注意和其他道路的連接，能夠滿足不同作業面、不同施工階段的要求。

2 工程概況

以某省高速公路工程為例，該工程總長度為8.7km，工程主要包括3 座隧道工程，6 座橋梁工程。于山腰建設高速公路路線，南高北低，線路需要和當地鄉村相交。該工程位于山嶺山丘、植被茂盛區域，附近既有公路相對缺乏，且處于旅游區域，對于生態環境的保護要求嚴格，禁止使用農田地區。由于該工程施工難度大，條件復雜，對施工規劃和施工技術提出了更高的要求?；诖?，本文結合施工便道設計相關經驗，總結了施工便道建設和管理要點。

3 規劃原則

3.1 經濟性

施工便道作為服務于高速公路主體工程的道路工程，一般情況下不作為固定資產，可滿足施工期間使用要求即可。因此在規劃選線和施工組織上，務必要考慮經濟性原則，需要嚴格控制施工成本。選線規劃時應充分考慮到地形條件、地貌特點，因地制宜進行規劃，充分利用當地原有道路。再結合施工要求進行規劃設計，盡量選擇平直道路，要控制便道長度，從而壓縮工程量，控制施工便道的成本，滿足施工便道的經濟性要求。

3.2 安全性

由于山區交通道路較少，地形地質條件復雜。在施工便道作業期間存在一定程度的安全隱患，主要來源于周圍的環境，如受到地形復雜、地質條件特殊的影響，施工便道發生坍塌、塌陷等安全事故，將直接威脅到作業人員的生命安全。很多施工便道雖然滿足運輸車輛的通行要求，但是受到雨季等惡劣天氣的影響，也會影響到工程質量，從而引發安全事故，如坍塌事故、滑坡事故等。因此在施工便道的選線上，應充分考慮到安全性問題，主動規避地質條件差的區域，避免安全事故的發生，保證施工便道運行期間的安全性。

3.3 環保性

由于山區高速公路建設路線較長，施工便道的規劃也需要穿越較長區域，經常需要在農田、山地、森林中穿過，在一定程度上對施工區域的環境造成影響。因此在施工便道選線上，應充分考慮到對自然環境的保護，最大程度地減少施工便道占地面積，避免對環境造成破壞。同時應充分保護當地水系，避免占用農田或開辟田地，確保施工便道不對周圍環境造成影響。

3.4 方便維護管理

施工便道主要用于施工材料、機械設備的運輸，直接關系到主體工程的施工進度。在施工便道選線上，應充分考慮到高速公路作業的整體情況，考慮自然環境等對施工便道的影響，根據預估施工主體工程對施工便道的使用頻率，從而合理設計施工便道等級，滿足施工條件要求，最大程度地降低施工便道的維護管理成本，延長施工便道的使用壽命。

4 施工便道建設與管理

4.1 規劃選線

在規劃選線前需要對現場條件、施工環境進行全面調查，為滿足施工工期要求，對施工工序進行調整，優先進行橋梁、隧道的施工，實現多作業面同時作業，滿足施工工期條件。為了滿足該工程的作業，設計了7 條施工便道，如表1所示為7 條便道的功能和范圍。在選線規劃上，應確保優先到達控制性工程，以隧道、橋梁工程為主，保證這些位置的作業盡快展開施工，放在最優先等級。同時，通過施工便道能夠保證各階段作業的同期開展，滿足不同作業面同時作業。主干道寬度為4.5m，次干道為3.0～4.0m，依次降低道路寬度，以滿足施工要求。為了不影響施工工期，論證施工便道科學性和可行性后應快捷施工，盡量盡早投入應用。施工便道應連接附近既有道路，以便保障交通運輸的通暢，施工便道的規劃應主動避開鐵路、學校、農田等，根據現場環境適當擴建或改建繞路，最大程度地避免對現場施工條件和生態環境的破壞。

表1 施工便道規劃

4.2 施工設計

該工程使用BIM 軟件展開便道設計，使用緯地道路數模7.0 版的設計圖表和模型進行設計，大幅度提高了工程設計的效率。該工程施工便道主要為4 級等級以下道路，寬度視情況設計為3.5m、4.0m、4.5m，預計車速控制在20km/h 以下，平均圓曲線半徑在15m 以上，平曲線長在40m 以上，縱坡小于12%，豎曲線半徑100m 以上，豎曲線長度20m 以上，邊坡坡率0.3～1.0，排水溝和邊溝為30cm 矩形混凝土。首先確定施工便道的起點和高程，根據平均距離和高程差估算縱坡，確定是否需要設計回頭曲線，通過回頭曲線來延長路線長度，從而降低高程差帶來的坡度，應在山脊線上設置回頭曲線，根據估算縱坡描繪線路走向，進行平面設計。

在山區進行施工便道的設計，常遇到陡坡、溝谷等特殊地形，需要重點控制埡口，避免出現高填深挖作業。縱坡設計需要綜合考慮溝谷，保證達到填挖平衡。施工便道需要經過陡坡時，需要全斷面開挖，沿著陡坡地形規劃路線，最大程度地減少占地面積和挖方。需要跨越溝谷的線路必須要設置圓管涵排水，采取單孔或者多孔的方式分布管函。山區施工便道的設計難點在于高程差，縱坡設計不合理將影響便道使用安全。因此，基于對縱坡的估算規劃路線，再根據坡度限制調整縱坡。若路線超過坡長的最大值，則需要設置緩沖段。在平曲線上設置緩沖段以避免縱坡過陡，確定縱坡后設計總體設計圖，明確標注填挖情況。在根據設計圖中偏移距離進行平面上的調整。

為了滿足施工要求，便道設計可以適當加寬道路，通過適當加寬能夠滿足交通運輸的需要，在施工期間給車輛調頭、車輛錯道、臨時停車預留空間，支持高速公路工程作業的開展。由于施工便道屬于臨時工程，應適當降低挖填坡率的標準，根據實際情況設定坡率為0.3～1.0，石質邊坡坡率設計為0.3，土質邊坡坡率設計為0.5～0.75。完成便道設計后，核對占用農田、房屋等情況，對于受到影響的農田、建筑、房屋的路段，再對施工設計進行適當調整。

4.3 便道施工

4.3.1 放線標識

因為該工程在山嶺山丘區域進行作業，施工難度高，施工現場存在茂密的植被林木，接收GPS 信號存在一定的誤差，所以對放樣測量工作造成一定困擾，再加上地形特殊，務必先進行開路才能放樣測量。該工程使用紅色絲帶，在施工現場、道路用地明確規劃范圍，在村民的帶領下標注道路用地，為施工開發規劃指導線，明確征地邊界。雖然施工便道工程量較小，不屬于大型工程，但是因為施工便道的特殊性，施工現場狹窄，面臨的地形條件、道路基礎較為多變，對工期要求高，所以仍然需要謹慎、嚴格地執行施工設計，克服可能出現的施工問題，在固定工期內快速成型施工。

4.3.2 土石施工

在軟弱地基區域，使用挖淤換填方法進行作業，一次性挖除3cm 厚度的軟弱地基。使用級配石料進行回填，對深層軟弱地基使用拋石擠淤的方法作業。溝谷段使用全斷面傾填方法，進行充分碾壓后保證路基平整。回填應采取分層填筑方法，以50cm 為一層，每層填筑后均需要重復碾壓5 次，填方材料需優先使用便道挖方材料，最大程度上減少工程量。在施工期間，挖方式施工的重點采取邊挖邊運輸的模式進行作業，使用中大型挖掘機配合自卸式運輸車邊挖邊運輸。挖掘機可以適用高邊坡作業，由于挖掘機功率大，更能適應復雜的山區地形條件，適合土石不均勻的環境。對于一級以內邊坡高度，選擇一次全斷面開挖方法，對于超過一級的邊坡高度，選擇多次開挖或豎向分層一次開挖。對于石質邊坡，由于挖掘機作業較為困難，可采取炮錘方法或小型爆破方式進行開挖。設計上加寬了曲線提高了便道工程寬度，更有利于自卸式運輸車的轉彎，可顯著提高開挖效率。

4.3.3 排水施工

山區便道施工對環境造成嚴重破壞，尤其是多層道路結構，開挖施工后將會破壞一定區域的地形，損壞當地自然環境。該工程使用三維植被網作為植草護坡，在施工期間內可充分發揮出三維植被網防護功能，提高綠化面積的同時，預防水土流失。且三維植被網的成本低，對于工程造價影響較小，可以回收再次利用。在一定程度上改善施工條件，前方路段使用噴灑草籽方式，進行綠化處理，提高土壤的防護能力，同時也能提高便道工程的排水能力。由于施工便道需要跨越溝谷進行建設，極容易出現排水障礙問題，因此需要利用管涵施工，可使用砂礫墊層50cm 充分壓實后作為基礎，在進出口位置設置堵水墻，避免沖刷路基，造成路基坍塌。排水溝和邊溝均使用30cm正方形混凝土設置，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層回填60cm，頂面使用石屑5cm 進行找平。最后使用C25 混凝土施工，提高施工便道的平整度，滿足車輛駕駛的舒適度要求。

4.4 維護管理

由于施工便道需要在高速公路全程使用，需要服務于施工周期全程，通過維護管理延長施工便道壽命，更有利于提高施工便道的經濟性價值，支持主體工程的作業。

4.4.1 路基加固

為保證后續大型設備和重型材料的運輸和通行，需要對路基進行加固維護，應使用漿砌片包料的方式補強路基，安排責任感強、技術過關的施工人員進行砌筑，并檢查施工質量是否過關，避免在雨季形成路基塌陷。

4.4.2 路面維護

由于工程已經對主干路進行硬化處理，但其他支路仍然可能受到雨水影響造成塌陷。應選擇優質石料對面層進行加固，施工便道需要鋪筑20cm 厚度的碎石墊層，面層應使用5cm 厚度碎石面層充分壓實，挖方路段應選擇中粗砂石填平，充分壓實確保平整后進行面層的作業。路面均使用復合式混凝土鋪設20cm 左右，要求抗壓強度在5MPa 以上。由于施工便道經常出現彎路，所有彎路均需要滿足長度為12m 的貨車轉彎，若路面不平、坡度過大，極容易造成貨車爆胎，拐彎過多也會影響離合磨損。因此在路牙位置設置安全墩，在陡坡段對路面進行硬化處理，以保證車輛的安全駕駛。此外施工便道也應設置安全標志，如陡坡提醒、轉彎提示、村莊減速、限速標識等，相關設施均需一應備全，提醒作業車輛注意安全駕駛。

5 結語

綜上所述，隨著我國交通體系逐漸完善，在山區等偏遠地區正不斷加強高速公路建設力度，支持我國山區等偏遠地區的經濟發展。但由于山區交通線路較少，規劃不合理，影響到高速公路施工作業的進行，需要建設施工便道輔助主體工程?；诒疚膶κ┕け愕酪巹澰O計和施工管理的研究，需要嚴格考察當地環境，以現場條件、地形特點為基礎進行規劃，充分保證施工便道能夠符合施工工序的進行，支持多作業面同期開工，保證路線規劃科學合理。同時在施工上需要盡量控制工程量，按照施工設計規范作業，嚴格控制周期，避免對高速公路整體造成不良影響。