趙常麗
(貴州省公路工程集團有限公司,貴州貴陽 550008)
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。
開挖前,利用原始導線點,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備。同時做好雨季施工準備工作,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。
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致滑坡、失穩(wěn)等安全隱患[2]。具體開挖順序如圖1 所示。
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,快鉆到底標高時,應(yīng)嚴格控制鉆孔深度,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,邊坡坡頂嚴禁堆置重物,避免塌方。
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)的高邊坡防護及風化嚴重的巖質(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,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高、高度、坡度等尺寸指標。
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。
1.5.1 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,試驗合格標準如下:全風化巖層抗拉拔力不小于80kN,強風化及中風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。
1.6.1 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)適當施肥,為草坪生長提供所需養(yǎng)分。受到蟲病害時,應(yīng)適當噴灑農(nóng)藥,以保證植草正常生長。
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 風槍鉆孔,鉆孔時風槍應(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。
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)高邊坡和風化嚴重的巖質(zhì)高邊坡通??刹捎霉靶喂羌茏o坡防護,較穩(wěn)定的中低軟石高邊坡通??刹捎霉嗄咀o坡綠化(掛網(wǎng))防護,而對于坡面易坍塌、潰曲變形的強風化泥巖、砂巖、頁巖等高陡路塹邊坡來說,則應(yīng)通過計算復核,合理選擇錨桿框架梁植草或錨索框架梁植草防護。