摘要:公路建設(shè)高邊坡開挖在施工時，經(jīng)常采用爆破施工的方式完成，但應(yīng)同步考慮對施工投入的成本、施工周期、施工安全性等各項因素的影響，且該施工方式無法應(yīng)用于與當(dāng)前民居、高速等空間相距較近的公路工程。本文選擇某公路工程項目為例，由工程施工流程、工程總體情況入手，深入分析挖掘高陡邊坡坡面的機(jī)械破碎成型施工技術(shù)，并對本項目取得的效益進(jìn)行了分析，總結(jié)工程實(shí)踐中的優(yōu)勢與不足，為以后公路項目建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:公路工程;路基施工;高邊坡施工;機(jī)械破碎;邊坡成型
1工程概況
本公路工程與其他項目相比難度高，公路里程達(dá)28．8km，其中路塹高邊坡多至18處，總長度為2310m，本施工期間的主要難題為交通管制與保通。該公路項目已采用機(jī)械破碎開挖技術(shù)進(jìn)行施工，且對當(dāng)前公路交通未造成任何影響，在此基礎(chǔ)上獲得顯著效果。
2施工工藝流程
施工工藝流程見圖1。
3機(jī)械破碎成型施工技術(shù)要點(diǎn)
3．1開挖準(zhǔn)備
1)開挖準(zhǔn)備與項目現(xiàn)狀相結(jié)合，在設(shè)計基礎(chǔ)上進(jìn)行開挖的放線與測繪等工作，同時確保開挖斷面與輪廓與建設(shè)需求相符。2)提前完成臨時道路的鋪設(shè)與開挖邊坡的準(zhǔn)備工作，順利運(yùn)輸、調(diào)度施工材料，確保項目按照規(guī)定時間竣工。3)開挖邊坡前要采取有效措施全面清理坡面上堆放的雜物，降低對坡面施工造成的影響，同時要加固已松動的危險物體，或者將其移除處理。坡面已清理的全部物品不得隨處丟棄，可建設(shè)專用放置處，施工安全性得到保障后才能開展其他工作。4)提前留設(shè)截水溝后再開挖邊坡，該操作可起到攔截積水的作用，坡頂開挖基準(zhǔn)線和截水溝間設(shè)置的距離應(yīng)超過3m，同時保證排水系統(tǒng)可以正常應(yīng)用。
3．2臨時安全防護(hù)
1)邊坡開始施工之前要完成臨時安全防護(hù)工作，可降低發(fā)生安全事故的次數(shù)，常見的臨時安全防護(hù)分為邊坡平臺與邊坡坡腳兩種。2)坡腳臨時安全防護(hù)要符合以下要求:①在與硬路肩相近的位置上建設(shè)一個高為3．5m的工字鋼立柱，且立柱在原路路肩內(nèi)向，埋設(shè)任意一個立柱時深度必須超過1．5m，每個立柱的間隔距離為2m，周圍設(shè)置圍擋;②位于靠近原路碎落臺的近邊溝區(qū)域設(shè)立工字鋼立柱，高度為4．5m，埋設(shè)任意一個立柱的深度也要超過1．5m，各立柱間相距2m，安裝立柱結(jié)束后使用鋼管支架完成支撐加固操作。3)邊坡平臺臨時安全防護(hù)設(shè)置要符合以下要求:①位于與原路邊破平臺相距5．0m處設(shè)立工字鋼立柱，其高度為4．5m，且深埋所有立柱時深度必須超過1．5m;②各立柱間間隔2m，安裝圍擋設(shè)施與鋼絲防護(hù)網(wǎng)架。
3．3破碎石方削坡開挖
3．3．1石方開挖方法1)開挖時可按照從外到內(nèi)、從上到下順序:①結(jié)束清理坡面工作后再開挖邊坡，嚴(yán)格依據(jù)放線與測繪成果放坡;②此施工工序用到的機(jī)械設(shè)備主要有挖掘機(jī)、推土機(jī)、運(yùn)輸車輛;③此施工工序在邊坡巖石松動后，再按照從外到內(nèi)、從上到下的順序完成所有開挖作業(yè)。2)土石方開挖必須遵循的基本標(biāo)準(zhǔn)為“逐層推進(jìn)”，施工期間要嚴(yán)格遵循的原則為“逐步邊坡修筑、逐層開挖、逐步綠化防護(hù)、逐步支設(shè)”，開挖各個層土方石時，要對開挖的厚度合理控制，使其處于2m左右。3)破碎施工:①機(jī)械破碎施工的主要流程為選取合理的破碎點(diǎn)，在選擇點(diǎn)位時要與工程地形、地質(zhì)、地勢等相結(jié)合;②選定點(diǎn)位位置后以紅色油漆標(biāo)注，每個點(diǎn)位間的間隔距離為30cm，破碎錘根據(jù)標(biāo)注的準(zhǔn)確點(diǎn)位進(jìn)行破碎作業(yè);③應(yīng)使用液壓破碎機(jī)械設(shè)備作業(yè)，確保已粉碎的巖石達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，并確保液壓機(jī)械設(shè)備釬桿與巖體結(jié)構(gòu)間的錨固程度;④需將液壓破碎機(jī)設(shè)置的壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，再實(shí)施破碎作業(yè)，破碎結(jié)束后采用挖掘機(jī)設(shè)備完成裝車、運(yùn)輸?shù)裙ば颉?)挖槽施工:施工原有邊坡挖槽過程中面臨的危險有石塊松動、飛落等，因此，在施工前要留設(shè)保護(hù)層，可起到加強(qiáng)作業(yè)安全性的作用，保護(hù)層的組成部分為原有邊坡向開挖方向，留設(shè)厚度為1m的石方。根據(jù)開挖線到原有邊坡1m處的石方向下挖2m構(gòu)成一道挖槽，利用挖掘機(jī)以從外向內(nèi)的方向鉤回石方。5)開挖圖:邊坡開挖施工時與本公路工程現(xiàn)狀相結(jié)合，采用的開挖方式為分層縱挖法，見圖2。6)開挖同一層面邊坡:開挖相同邊坡層面過程中要嚴(yán)格按照先土方再石方的順序作業(yè)，最后再對邊坡進(jìn)一步修復(fù)，可降低開挖層面發(fā)生不規(guī)則層面滑動現(xiàn)象，土石方開挖完成后要及時向外運(yùn)輸，且頻率與開挖速度相匹配。7)控制坡面比值:制定破碎方案時一項主要參考指標(biāo)為坡面比值，采用液壓機(jī)械對巖體結(jié)構(gòu)進(jìn)行破碎作業(yè)過程中，要對坡面比值進(jìn)行嚴(yán)格控制。圖3為開挖高邊坡石方機(jī)械破碎施工現(xiàn)場。8)清理坡面:破碎作業(yè)時要及時清理碎渣及向外輸送巖體，而此項操作離不開液壓破碎機(jī)械和開挖機(jī)器間的有效配合，最終才能確保不同環(huán)節(jié)按照要求完成。清除坡面碎石取得的標(biāo)高與設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)值相等，該值也是對施工合格與否進(jìn)行判斷的重要標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)該值可確定是否開始下個施工工序。圖4為高邊坡機(jī)械破碎與裝車操作。
3．3．2石方邊坡開挖控制要點(diǎn)1)加強(qiáng)質(zhì)量管理，堅決杜絕違反施工標(biāo)準(zhǔn)的所有施工行為，如欠挖、超挖等。2)增加管理人員巡視次數(shù)，不同作業(yè)層產(chǎn)生的碎石要及時處理，提高對邊坡穩(wěn)定性的判斷，可采取支護(hù)方式保持穩(wěn)定性。3)開挖時按照施工順序完成，避免交叉作業(yè)，施工人員切忌不可在作業(yè)下方位置活動。4)邊坡坡面保持平整，使用設(shè)施設(shè)備對坡面產(chǎn)生的碎石迅速清理，可在危險性高的石塊周圍放置警示牌，人員不可在石塊下方活動與放置物品。5)各級臺階設(shè)置相同的傾斜度，可確保開挖臺階時不影響正常排水。同時在開挖期間重點(diǎn)對邊坡是否變形、變形程度等進(jìn)行監(jiān)控記錄，在一些重要路段設(shè)置變形觀測點(diǎn)位，可減少邊坡出現(xiàn)塌陷事故。6)每層開挖完成后作為工序節(jié)點(diǎn)，與支護(hù)防治相互配合，保持邊坡自身穩(wěn)定性。7)開挖各層次邊坡，進(jìn)行支護(hù)的前提條件是對自身穩(wěn)定性不產(chǎn)生任何干擾。
3．4邊坡整修及檢測
1)邊坡開挖面與設(shè)計點(diǎn)位間距離較近的情況下，可采用人工操作結(jié)合削坡的方式處理。2)隨時對邊坡坡腳削坡程度觀測，在確保削坡精準(zhǔn)度的基礎(chǔ)上減少發(fā)生過度削坡問題。3)邊坡坡面參數(shù)需要及時記錄，可避免出現(xiàn)開挖偏離問題，使得削坡施工與設(shè)計要求相符。
3．5邊坡防護(hù)及綠化
1)嚴(yán)格按照“逐級開展”的基本原則治理路塹邊坡與防護(hù)施工作業(yè)，分級整理各級路塹邊坡之后，必須及時開展植被工程、防護(hù)工程，使得施工具有一定連續(xù)性。2)土質(zhì)邊坡，且邊坡高度小于5m，實(shí)施植被防護(hù)。3)土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性強(qiáng)，同時坡度不超過或者等于1∶1的情況下，可結(jié)合植被防護(hù)箱與預(yù)制混凝土塊體砌筑完成防護(hù)工作。4)邊坡土質(zhì)穩(wěn)定性較低時，理想的措施為結(jié)合植被防護(hù)與支設(shè)錨桿兩種方式，本方法也可以應(yīng)用于沿巖石節(jié)理發(fā)育顯著的區(qū)域。5)土質(zhì)邊坡穩(wěn)定性強(qiáng)，同時具有綠化要求，在此可結(jié)合植被防護(hù)與混凝土砌體實(shí)現(xiàn)。6)對于受到深度、土質(zhì)等影響造成深路塹地段，可結(jié)合支設(shè)錨桿加固與井格植被防護(hù)的方式全面封閉坡面。7)路塹坡面不平整，且具有發(fā)育顯著的巖石節(jié)理或者碎石的地段，必須確保坡面平整度的情況下開展下一步防護(hù)措施。
4結(jié)論
依據(jù)以上分析得出，機(jī)械破碎開挖技術(shù)是一種常見的公路邊坡施工工藝，其優(yōu)勢在于檢修便捷、操作簡單、可合理控制開挖力度，碎石作業(yè)的同時還可以通車，施工期間造成的破壞小、噪音低。本課題選取的某公路工程未采用原有的爆破施工技術(shù)，而是通過破碎機(jī)設(shè)備開挖公路邊坡石方，施工期間，開挖各個邊坡時穩(wěn)定性強(qiáng)，原道路可正常行駛車輛，開挖后的邊坡安全性與平整度高，與爆破施工技術(shù)相比，噪音更小，對周圍環(huán)境造成的污染小，更高效，且可靠性與安全性強(qiáng)，施工效率高。
