高速公路高邊坡現(xiàn)場施工技術(shù)要點分析

趙常麗

（貴州省公路工程集團有限公司，貴州貴陽 550008）

0 引言

某高速公路項目起點樁號K135+100，終點樁號K151+573.624，路線全長16.473624km。主要工程量有挖方428.18 萬方，填方439.46 萬方，涵洞及通道1731.35m/53 道，主線橋梁1785.3m/6 座，匝道橋1034m/3 座，30m 預(yù)制T 梁145 片，40m 預(yù)制T 梁355片，現(xiàn)澆箱梁29 跨，樞紐互通1 處，服務(wù)區(qū)1 處。該項目共有高邊坡20 處，合計2944m。

1 高速公路高邊坡現(xiàn)場施工技術(shù)要點分析

1.1 施工準(zhǔn)備

開挖前，利用原始導(dǎo)線點，在施工區(qū)域周圍進行臨時點加密設(shè)置，以便對邊坡開挖線進行放樣，確定開挖位置及開挖深度。之后，組織施工人員及機械進場，為邊坡開挖做好人力物力準(zhǔn)備。同時做好雨季施工準(zhǔn)備工作，及時做好排水工程，以免影響坡面穩(wěn)定性[1]。施工前應(yīng)詳細進行地質(zhì)情況調(diào)查，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計勘察資料不符之處須及時收集和上報。需要注意的是，應(yīng)先修好坡頂截水溝再進行開挖。

1.2 邊坡開挖

高邊坡土方開挖應(yīng)按從上至下的順序進行分臺階開挖。高邊坡石方開挖過程中，坡面應(yīng)自上向下一級一級地進行開挖，且每完成一級施工應(yīng)立即組織開展防護加固等施工，從而避免邊坡超高導(dǎo)致滑坡、失穩(wěn)等安全隱患[2]。具體開挖順序如圖1 所示。

1.3 路基邊坡光面爆破

在鉆孔過程中，填土層采用黏土護壁，使鉆機可以順利鉆進成孔，鉆機鉆桿每節(jié)1m，快鉆到底標(biāo)高時，應(yīng)嚴(yán)格控制鉆孔深度，以免影響爆破質(zhì)量。對于邊坡開挖產(chǎn)生的土石渣和性能較好的土石料，應(yīng)采用挖機裝車運至附近填方段，用作路基填料，對于含水量較大的黏土及表土，應(yīng)轉(zhuǎn)運至就近棄土場及表土堆放場堆放[3]。此外，邊坡坡頂嚴(yán)禁堆置重物，避免塌方。

1.4 拱形骨架護坡

1.4.1 邊坡防護設(shè)計概況

拱形骨架護坡主要采用預(yù)制安裝方式，拱圈內(nèi)徑為2.5m×4.0m，混凝土強度為預(yù)制塊C25、現(xiàn)澆C20，綠化方式采用噴播草、灌籽。拱形骨架護坡主要用于挖方為特殊土質(zhì)的高邊坡防護及風(fēng)化嚴(yán)重的巖質(zhì)高邊坡防護。

1.4.2 測量放樣

先在拱形骨架護坡頂部設(shè)置好控制點位，再按照邊坡的高度、坡度等實際尺寸指標(biāo)，通過計算確定護坡的底部高程，并設(shè)置好控制點位。挖方邊坡應(yīng)從下向上布設(shè)，每3m 作為一個拱形骨架護坡單元格，每個單元格的頂部和底部均應(yīng)布設(shè)控制點。

1.4.3 基礎(chǔ)砌筑

按照已設(shè)置好的控制點位進行拱形骨架護坡基礎(chǔ)開挖，通常該類型的護坡基礎(chǔ)基坑較淺，因此通常采用人工開挖方式，并注意控制好標(biāo)高，以避免超挖[4]。基礎(chǔ)鋪砌完成后，根據(jù)施工控制點拉線，定出拱形骨架的輪廓，并用石灰畫出，以此作為拱形骨架溝槽的開挖依據(jù)。溝槽同樣采用人工開挖的方式，一般深15cm 左右。人工開挖應(yīng)注意通過拉線控制縱向平直度和基底的平整度，并采取措施壓實基槽底部，還應(yīng)在施工過程中控制好邊坡的標(biāo)高、高度、坡度等尺寸指標(biāo)。

1.4.4 砂漿墊層、預(yù)制塊預(yù)制安裝

為保證施工質(zhì)量，該項目采用拌和站集中拌制砂漿，再運輸?shù)浆F(xiàn)場進行施工。砂漿不能直接傾倒在土質(zhì)基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng)墊上一層薄鐵皮，以免混入各類雜質(zhì)降低砂漿的質(zhì)量。預(yù)制塊在預(yù)制場集中預(yù)制施工，再運輸?shù)浆F(xiàn)場進行施工，砌筑順序應(yīng)遵循從下到上、先流水槽后拱形骨架的施工原則。此外，為了減少人工成本投入，可采用吊車吊裝預(yù)制構(gòu)件，人工加以輔助。

1.4.5 沉降縫設(shè)置、勾縫處理

護坡按照每四個拱形骨架單元格一道沉降縫的原則進行設(shè)置，沉降縫寬度為2cm，在預(yù)制塊砌筑時通過木板隔出縫隙，并在砌筑完成拆除木板后，采用浸瀝青麻絮進行超過10cm 深度的填塞，填塞過程中需避免浸瀝青麻絮的材料污染預(yù)制塊。完成上述護坡施工后，應(yīng)及時進行勾縫處理。

1.4.6 噴播草籽綠化

拱圈內(nèi)側(cè)回填耕植土及坡面修整時，噴播草籽前應(yīng)先對坡面灑水浸潤邊坡土體，噴播后及時灑水養(yǎng)護。

1.5 錨桿框架梁植草

1.5.1 邊坡防護設(shè)計概況

在錨桿框架梁植草防護施工中，錨桿類型為φ25錨桿，錨桿長度為4.5m、6m、9m，框架形式為矩形框架梁，混凝土強度為C25，綠化方式為三維網(wǎng)植草。錨桿框架梁植草防護主要用于坡面易坍塌、潰曲變形的強風(fēng)化泥巖、砂巖、頁巖高邊坡防護[5]。

1.5.2 鉆孔

錨桿按照2m×2m 的間距進行平面布置，在對錨桿孔位進行測量放線后，通過油漆標(biāo)記出鉆孔的孔位，測量誤差應(yīng)控制在2cm 以內(nèi)。錨桿鉆孔不得采用水鉆，必須干鉆，而且鉆孔深度應(yīng)超過錨桿長度0.5m[6]。

1.5.3 錨桿拉拔試驗

在錨桿拉拔試驗中，試驗合格標(biāo)準(zhǔn)如下：全風(fēng)化巖層抗拉拔力不小于80kN，強風(fēng)化及中風(fēng)化巖層抗拉拔力不小于90kN。

1.5.4 混凝土澆筑

澆筑框架混凝土（每間隔20m 設(shè)一伸縮縫，縫寬2cm，內(nèi)填瀝青防水材料）必須連續(xù)作業(yè)，邊澆筑邊振搗。

1.5.5 掛網(wǎng)植草

首先，在框架梁內(nèi)通過借土噴播的操作模式進行植草，在植草之前應(yīng)將表面的垃圾清理干凈，并確保土體壓實度、平整度均滿足要求。

其次，進行整個坡面的培土，厚度控制在30～50cm。

再次，在框架梁內(nèi)布設(shè)φ8U 型釘，用于鍍鋅鐵絲網(wǎng)的掛設(shè)。

最后，噴播4cm 厚含有草籽的營養(yǎng)土覆蓋坡面，灑水培養(yǎng)。若需種植灌木，可人工剪開網(wǎng)，尺寸以50cm×50cm 為宜，間距為1 株/10cm，注意應(yīng)避開錨筋位置。

1.6 錨索框架梁植草

1.6.1 邊坡防護設(shè)計概況

錨索框架梁植草防護可視為錨桿框架梁植草防護的加強版，廣泛用于山區(qū)高邊坡防護，適用于大部分土質(zhì)、石質(zhì)、高陡路塹邊坡的防護。錨索框架梁植草防護中的許多工藝與錨桿框架梁植草防護相同。錨索為高強度低松弛鋼絞線，徑孔為φ130，框架類型也為矩形框架梁，混凝土強度為C30，綠化方式為掛網(wǎng)噴播草、灌籽。

1.6.2 鉆孔

孔位誤差不大于20mm，錨索設(shè)計間距為4.5m×4m/5m×4m。

1.6.3 錨索制作、張拉

錨索束制作按照由內(nèi)向外的順序?qū)摻g線穿進架線環(huán)、承載體及限位片中的相應(yīng)孔內(nèi)，之后安裝擠壓簧、擠壓套及限位片，擴張件采用10mm 厚鋼板或橡膠板加工。

錨索張拉流程如下：

第一，按照設(shè)計張拉值的10%～20% 張拉一到兩次，并將加載速度控制在100kN/min 以內(nèi)；為確保錨桿的平直度，應(yīng)對張拉過程中的位移觀測約2min。第二，按照設(shè)計張拉值的50%進行張拉，并將加載速度控制在100kN/min 以內(nèi)，對張拉過程中的位移觀測約5min。第三，按照設(shè)計張拉值的75%進行張拉，并將加載速度控制在100kN/min 以內(nèi)，對張拉過程中的位移觀測約5min。第四，按照設(shè)計張拉值的100%進行張拉，并將加載速度控制在50kN/min 以內(nèi)，對張拉過程中的位移觀測約10min。第五，按照設(shè)計張拉值的110% 進行張拉，并將加載速度控制在50kN/min 以內(nèi)，對張拉過程中的位移觀測約15min。第六，進行卸載，直至鎖定荷載[7]。

1.6.4 覆蓋養(yǎng)護管理

苗期應(yīng)根據(jù)天氣情況適時澆水，由灑水車從就近拌和站將水運到現(xiàn)場后噴灑。之后應(yīng)適當(dāng)施肥，為草坪生長提供所需養(yǎng)分。受到蟲病害時，應(yīng)適當(dāng)噴灑農(nóng)藥，以保證植草正常生長。

1.7 灌木護坡綠化（掛網(wǎng)）

1.7.1 坡面清理

灌木護坡綠化（掛網(wǎng)）防護適用于較穩(wěn)定的中低軟石高邊坡綠化及防護。根據(jù)設(shè)計要求確定邊坡開挖坡比是否達到設(shè)計要求，滿足要求后，對邊坡表面的一些不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)進行清理，清理過程中應(yīng)按照從上到下、分區(qū)段、全覆蓋的原則開展，從而做到無危巖、懸石、浮石，使坡面平順美觀、線形圓順。在清理之后，對于一些深度超過0.5m 或面積超過1m2的坑，需采用人工土壤進行填平壓實，其中人工土壤可通過植生袋進行裝填固定。

1.7.2 測量放樣

進行測量放線工作時，用全站儀及坐標(biāo)法對線路控制樁（曲線主點樁及轉(zhuǎn)點樁）進行測量并測定其標(biāo)高，之后放出邊線樁及主錨固件（HRB400 鋼筋）進行固定，在每個樁上注明樁號并記錄數(shù)據(jù)。

1.7.3 錨桿施工

確定好錨桿位置后，對錨桿進行鉆孔施工，采用φ49 風(fēng)槍鉆孔，鉆孔時風(fēng)槍應(yīng)垂直于斜坡面，孔深比錨固深度深5cm。綠化工程用錨桿分為主錨桿及輔錨桿，主錨桿長度須超過0.5m，輔錨桿長度須超過0.3m[8]。錨桿通常采用HRB335 鋼筋，對于表面土層或軟質(zhì)巖層比較厚的邊坡，錨桿也可以采用直徑4cm左右的木樁。錨桿布設(shè)如圖2 所示。

圖2 灌木護坡綠化（掛網(wǎng)）防護中錨桿布設(shè)示意圖

1.7.4 噴植人工土壤

人工土壤噴植應(yīng)通過專業(yè)設(shè)備進行，遵循從上向下、分層分段的原則。噴播前應(yīng)確保已采用人工土壤對所有種植區(qū)域進行了全方位覆蓋，較大凹進部位可填入塑料編織袋袋裝人工土壤，噴播厚度應(yīng)根據(jù)坡面巖土類型及邊坡坡率進行確定。噴播采用掛網(wǎng)直噴的方式，噴播厚度控制在5cm 以上，并注意采用護坡固定網(wǎng)。

1.7.5 噴植育苗基質(zhì)

噴植的育苗基質(zhì)需遵循因地制宜、科學(xué)經(jīng)濟的原則進行配置，杜絕包含雜草、蟲卵等問題。種子應(yīng)經(jīng)過精選、檢驗、檢疫，確保發(fā)芽率達到60%以上。在其精選過程中，應(yīng)當(dāng)對各種類的種子相互之間的適應(yīng)性進行充分考慮，并做好水土保持工作，保障生物環(huán)境的多樣化[9]。一般而言，施工過程中需選配至少五種植物，確保闊葉植物與針葉植物、常綠植物與落葉植物、觀花植物與觀葉植物等科學(xué)組合。

1.7.6 蓋無紡布、噴灌澆水養(yǎng)護

蓋無紡布應(yīng)不露邊口，操作時動作要輕柔，保持布面完好，覆蓋時要求仔細，確保穩(wěn)定，以防無紡布被風(fēng)吹落。噴灌澆水養(yǎng)護過程中需注意防止水力過大，盡量保持霧狀噴灑，以免將土壤和種子沖刷走。

2 結(jié)語

在該高速公路高邊坡施工中，因地制宜地采用了土方開挖、石方開挖、光面爆破等施工技術(shù)，并針對不同的高邊坡經(jīng)濟合理地選擇了拱形骨架護坡、錨桿框架梁植草、錨索框架梁植草、灌木護坡綠化（掛網(wǎng)）等邊坡防護形式。通過事前技術(shù)先行、提前謀劃各項技術(shù)方案措施；事中技術(shù)控制、嚴(yán)格管控各道工藝細節(jié)，該施工取得了良好的效果。通過對該項目高邊坡施工實踐進行分析，進一步證明了在高邊坡防護的選型中，土質(zhì)高邊坡和風(fēng)化嚴(yán)重的巖質(zhì)高邊坡通常可采用拱形骨架護坡防護，較穩(wěn)定的中低軟石高邊坡通常可采用灌木護坡綠化（掛網(wǎng)）防護，而對于坡面易坍塌、潰曲變形的強風(fēng)化泥巖、砂巖、頁巖等高陡路塹邊坡來說，則應(yīng)通過計算復(fù)核，合理選擇錨桿框架梁植草或錨索框架梁植草防護。