黃勝明

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

既有通車高速旁高路塹開挖防護(hù)措施設(shè)置

黃勝明

（廣州市公路工程公司，廣東廣州 510075）

以北興互通B匝道改造工程既有高速旁高路塹施工防護(hù)措施設(shè)置為例，土方及機(jī)械破碎巖石開挖采用“預(yù)留隔墻，分區(qū)逐層”的方式，每層3～4m；石方靜態(tài)爆破采用“由外而內(nèi)，分排逐層”的方式，每排0.5～2m，每層約3m；邊坡開挖依照邊坡高度及現(xiàn)場情況設(shè)置4種防護(hù)措施，安全、有效地進(jìn)行既有行車高速旁的高路塹開挖施工。

公路；高路塹開挖；既有行車高速公路；防護(hù)措施

1　工程概況

北興互通B匝道改造工程位于廣州市花都區(qū)北興鎮(zhèn)北側(cè)，是京港澳（北京—香港—澳門）高速公路、機(jī)場高速公路北延線、街北（從化街口—花都北興）高速公路之間實(shí)現(xiàn)交通轉(zhuǎn)換的互通樞紐，改造工程總長2.6km。改造后B匝道于K2129+047處與京港澳高速公路分離。其與京港澳高速公路的并行段為改造工程起點(diǎn)（JZK2126+865.207）—BK1 +700，長2189.545m。

該工程高路塹開挖全部分布在并線段，共5段，總長700m，開挖相對高度23～51m，開挖面距行車道最近距離為6m，其中土方6.6萬m3、軟石4.6 萬m3、堅石6.4萬m3。

該改造工程開挖邊坡臨近京港澳高速公路，坡面較陡，邊坡開挖最大高度為50.2m，施工時必須保證京港澳高速公路的行車安全及正常營運(yùn)，施工工藝及防護(hù)措施成為其順利實(shí)施的關(guān)鍵。

2　施工安全防護(hù)設(shè)置

為保證高邊坡土石方開挖施工安全，防止落石、滾石，在施工工藝選擇方面，土方及機(jī)械破碎巖石采用“預(yù)留隔墻，分區(qū)逐層”的方法，每層3～4m；石方靜態(tài)爆破采用“由外而內(nèi)，分排逐層”的方式，每排0.5～2m，每層約3m。由于土石方開挖高度較大，依照邊坡高度及現(xiàn)場情況設(shè)置以下防護(hù)措施（見圖1）：1）土方開挖坡面采用密目安全網(wǎng)防護(hù)；2）土方開挖平臺采用槽鋼柔性防護(hù)網(wǎng)防護(hù)；3）石方開挖坡面采用雙層靠壁式排架掛網(wǎng)防護(hù)，適用于二、三級石方坡面；4）路側(cè)采用鋼管柱排架防護(hù)。

圖1　邊坡開挖設(shè)置的防護(hù)措施

2.1土方開挖坡面密目安全網(wǎng)防護(hù)

為防止土方及軟石開挖過程中滾石經(jīng)坡面彈射而產(chǎn)生飛石，在土方及軟石開挖時，在坡面設(shè)置綠密目網(wǎng)防護(hù)，采用綠密目安全網(wǎng)滿鋪整個開挖坡面。設(shè)置方式：每隔6m設(shè)置豎向φ10mm尼龍繩作為鋪設(shè)安全網(wǎng)的支撐，坡頂用φ48mm鋼管打入50 cm，高出坡頂線50cm固定，坡腳綁扎在平臺豎向槽鋼上。縱向5m高設(shè)置1道φ10mm尼龍繩連接加固。掛網(wǎng)期間注意尼龍繩與安全網(wǎng)的連接，保證安全網(wǎng)牢固（見圖2）。

2.2土方開挖平臺槽鋼柔性防護(hù)網(wǎng)防護(hù)

在邊坡平臺上設(shè)置槽鋼柔性防護(hù)網(wǎng)作為土方開挖的第二道防線。土方邊坡平臺處采用3m長［14槽鋼上掛柔性防護(hù)網(wǎng)（鋼絲網(wǎng)+密目網(wǎng)），設(shè)置在邊坡平臺外邊緣線內(nèi)1.5m處，間距為3m。槽鋼采用人工挖孔澆筑砼的方式埋入約0.6m深，露出地面部分高為2.4m，在距邊坡平臺垂直高度50及190cm處采用［14槽鋼設(shè)置2道橫向連接。為保證結(jié)構(gòu)在土石方?jīng)_擊下的穩(wěn)定性，根據(jù)平臺寬度及地質(zhì)情況采用［14槽鋼作斜向支撐（見圖3）。

圖2　土方開挖坡面密目安全網(wǎng)防護(hù)示意圖（單位：cm）

圖3　土方開挖平臺槽鋼柔性防護(hù)網(wǎng)防護(hù)示意圖（單位：cm）

2.3石方開挖坡面雙層靠壁式排架掛網(wǎng)防護(hù)

鑒于邊坡石方開挖高度較大，開挖山體臨空面為既有坡面，此處爆破開挖產(chǎn)生落石的可能性較大，當(dāng)石方開挖高度大于10m時要求設(shè)置防護(hù)措施。該防護(hù)措施在整個施工過程中起的作用最大，是滾石下落的第一道防線，采取剛性支護(hù)即雙層靠壁式鋼管排架掛網(wǎng)防護(hù)（見圖4）。

圖4　石方開挖坡面雙層靠壁式排架掛網(wǎng)防護(hù)示意圖（單位：cm）

雙層靠壁式鋼管排架設(shè)置方式：二級及二級以上坡面設(shè)置雙層靠壁式鋼管排架。排架由φ48mm鋼管以3m間距（豎向鋼管間設(shè)置1根φ4mm鋼絲繩）沿邊坡搭設(shè)，排架搭設(shè)高度為超出平臺1m。豎向鋼管設(shè)置2層，層間水平間距1.2m，內(nèi)層間距邊坡30cm，由φ48mm鋼管以2.5m間距（外層豎向鋼管間設(shè)置1道φ4mm鋼絲繩加密）沿邊坡搭設(shè)，鋼管底根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)情況打入平臺地面以下20 ～50cm，鋼管頂超出平臺1m。首層縱向通長鋼管設(shè)置在邊坡平臺以上垂直間距1m處，以上各層通長鋼管按照垂直間距1.5m設(shè)置，滿鋪一級邊坡排架需設(shè)置6道（內(nèi)外共12道）縱向通長鋼管。橫向連接鋼管設(shè)置于豎向鋼管與縱向通長鋼管搭接處，連接鋼管垂直于既有坡面插入約20cm，鋼管間用扣件連接。坡面錨固設(shè)置1根φ22、L=2m的砂漿錨桿，設(shè)置于邊坡平臺垂直往上4及7m安裝橫向連接鋼管的位置，縱向每隔5m布置1道，錨桿與鋼管排架采用連接筋焊在一起形成整體?？v向通長鋼管上搭設(shè)雙層竹排作為防墜落平臺，并在外層排架底設(shè)置1m高竹排，防止石頭落入下一級邊坡。排架外側(cè)用鐵絲網(wǎng)+綠密目安全網(wǎng)雙層防護(hù)整體覆蓋。排架將開挖高度內(nèi)的山體邊坡全部覆蓋，邊開挖邊降低。

2.4路側(cè)鋼管柱排架防護(hù)

除設(shè)置邊坡坡面安全防護(hù)和邊坡平臺安全防護(hù)措施外，為以防萬一，在高邊坡開挖路段預(yù)制防撞欄內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼管柱防護(hù)。

鋼管柱排架采用φ480mm鋼管作為主要防撞受力結(jié)構(gòu)，鋼管柱底采用150cm×100cm×100cm鋼筋砼預(yù)制塊基礎(chǔ)，鋼管柱長5m（插入基礎(chǔ)50 cm，外露450cm），間距3m，從基礎(chǔ)頂往上50cm設(shè)置首層縱向［14通長槽鋼，其后每隔1m設(shè)置1道，共5道，在［14槽鋼外側(cè)及砼基礎(chǔ)之間滿鋪竹夾板作為擋板。為保證鋼管柱防撞墻在土石方?jīng)_擊力作用下的穩(wěn)定性，在第一級平臺靠近第二級邊坡坡腳處人工挖孔約50cm埋入φ25鋼筋后澆筑砼固定，然后采用鋼絲繩將鋼管與預(yù)埋鋼筋連接固定，防止排架在滾石的沖擊下倒塌（見圖5）。

3　防護(hù)措施安全試驗(yàn)

為保證路基土石方開挖安全防護(hù)措施達(dá)到預(yù)期效果，進(jìn)行以下施工試驗(yàn)：1）通過人工滾石測試防護(hù)排架的安全性。2）通過試驗(yàn)段施工確定土方開挖預(yù)留隔墻厚度和分層開挖高度。3）采用挖掘機(jī)由外而內(nèi)進(jìn)行砌石防護(hù)拆除，測試是否安全；測試從機(jī)械斗旁遺漏的碎石滾落是否在安全防護(hù)設(shè)施的承受范圍內(nèi)。4）進(jìn)行鑿巖機(jī)破碎松石試驗(yàn)，測試鑿巖機(jī)施工過程中是否會產(chǎn)生飛石；測驗(yàn)在油炮機(jī)炮頭處加防護(hù)蓋是否能有效防止石頭飛濺。5）進(jìn)行靜態(tài)爆破石方開挖試驗(yàn)，檢驗(yàn)爆破參數(shù)設(shè)計是否合理；檢驗(yàn)臨邊靜態(tài)爆破開挖是否會產(chǎn)生大塊滾石。

根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，通過采取上述防護(hù)措施，該項目施工過程中發(fā)生的滾石、飛石都得到阻擋，高路塹開挖施工期間未發(fā)生一起安全責(zé)任事故，臨近的行車高速公路也未發(fā)生過任何高處墜石事件，證明該工程的安全防護(hù)措施穩(wěn)定而有效。

圖5　鋼管柱排架防護(hù)示意圖（單位：cm）

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