論某高速公路路基開挖高邊坡機械破碎成型施工技術

摘要 文章依托某高速公路建設項目，對高速公路路基開挖高邊坡機械破碎成型施工技術進行研究。對該工程高邊坡開挖施工所用機械破碎開挖技術原理及開挖施工技術要點進行分析，提出了相關破碎石方削坡開挖方法和施工質量控制措施。實踐證明，該技術可有效改善以爆破施工為主要破碎手段的傳統方案的不足，為同類工程施工提供參考。

關鍵詞 高速公路;高邊坡開挖;機械破碎成型

中圖分類號 U416.14 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2022）12-0123-03

收稿日期：2022-04-25

作者簡介：王倫林（1985—），男，本科，助理工程師，研究方向：路基、橋梁工程施工管理。

0 引言

路基邊坡開挖施工階段，常因工期要求、現場工況、安全管理等因素的影響，需要針對性地采用適宜的邊坡成型方案。實踐證明高邊坡機械破碎成型技術，其施工效率、質量控制、安全可靠性效果顯著[1-2]。文章對高速公路路基開挖高邊坡機械破碎成型施工技術進行分析，具有重要的工程實踐意義。

1 工程概況

某高速公路建設項目，全線18.8 km路基施工，須確?，F有高速公路的正常交通，牽涉面廣，安全管理難度大。高邊坡主要分布于K14+300-K14+420路段左側，總長為120 m，設有6級邊坡。機械破碎開挖技術已成功應用于此項目，取得良好效果。

2 施工技術原理

路塹邊坡開挖采用機械破碎法，在液壓破碎錘的作用下，巖礦塊料克服其內聚力發生彈性形變和塑性形變使之分層破碎、縮小巖礦的粒度，使大塊物料控制性破碎分解，破碎至設計坡面，達到便于挖機修整邊坡坡面和挖掘機配合清除石方運輸的目的[3]。具體施工技術流程見圖1。

3 施工技術要點

3.1 開挖準備

（1）邊坡放線：在邊坡開挖前進行放線，每10～

20 m設置一個樁位并散白灰線，在開挖過程中和開挖后進行測量防止超挖和挖錯位置。

（2）修筑運輸便道：開挖時挖機先修出一條便道上坡頂，便道開挖完成后及時清理場地[4]。

（3）邊坡清理：結合現場工況和設計圖紙，合理制定邊坡清理方案，確保設計開挖開口線以外阻礙物體全部被清理出施工現場。

（4）修筑截水溝：截水溝開挖應從下游向上游依次進行;在通過地面坑凹處時，應根據凹陷深度、凹陷寬度等，合理制定填平夯實方案;截水溝修筑后，應采取有效的防滲處理措施，確保水流通暢，避免出現滲漏、積水等現象。

（5）臨時安全防護：為保證路肩和原路邊坡位置處土體穩定性，在原路土路肩內靠近硬路肩位置處和邊坡平臺距外邊緣50 cm位置處，分別設置高3.5 m、4.5 m的20A型工字鋼圍擋，為進一步提高邊坡平臺處土體穩定性，同時在內側鋪掛鋼絲防護網。

3.2 破碎石方削坡開挖

3.2.1 石方開挖方法

（1）開挖遵循“逐級開挖、逐級修坡、逐級支護、逐級綠化”的原則，開挖分區分層進行，每層開挖深度控制在1.5～2 m。

（2）邊坡石方開挖采用機械破碎施工，采用鉤機或炮機松動后，直接用挖機裝車外運。結合現場工況，采用紅油漆畫圈布點，再按照點位布設情況，利用破碎錘的沖擊作用，將邊坡石方破碎。

（3）根據工程特點，邊坡開挖采用分層縱挖法，高邊坡石方分區分層開挖示意圖見圖2。

（4）在同一開挖層面實施邊坡開挖施工時，應先進行土方開挖作業，依次進行土方開挖、石方開挖和邊坡修整施工，使開挖面同步下降，開挖土料翻落至施工平臺直接裝車[5]。

（5）石方破碎施工期間，破碎錘應與挖機協調施工，以及時清除破碎處理后的碎石，并采用自卸車運至指定地點。

3.2.2 石方邊坡開挖控制要點

（1）邊坡開挖施工前，應結合現場工況和施工設計圖紙制定合理的施工方案和質量控制措施，嚴禁超、欠挖，避免出現邊坡失穩或倒坡。

（2）邊坡開挖后，應及時清理坡面，避免后續施工期間因天氣或施工擾動，從而形成危石、土方松動等安全隱患。

（3）開挖施工期間，嚴禁開挖工作面上、下交叉作業，避免滾石、倒坡等造成施工安全隱患。

（4）臺階開挖時，可在施工臺階上預留一定坡度，以提高臺階排水性能，減少降水對臺階的不利影響[6]。

（5）嚴格遵循逐層開挖，逐層支護的開挖原則，及時進行開挖面的支護處理，以防日曬雨淋、沖蝕等。

（6）做好開挖和支護作業的現場協調，避免下層開挖影響上層支護。

3.3 邊坡整修及防護綠化

（1）根據邊坡設計方案中的邊坡坡比數據，提前制作一個相同坡比的角尺，削坡時每隔3 m高差，進行一次檢查整修，以防止偏離設計開挖線。

（2）路塹邊坡防護遵循“分級開挖、分級刷坡、分級防護、分級綠化”的循環施工原則，該項目工程防護及綠化后效果見圖3。

4 材料與設備

（1）所需材料情況見表1。

（2）所需設備情況見表2。

5 質量、安全控制主要措施

（1）構建完善的質量管理制度，制定行之有效的質量監督措施，嚴把質量關;開工前，按照施工要求對現場施工人員進行詳細的安全、技術交底;加強施工現場的管理，嚴格按照工序要求和設計方案施工，做好過程控制，確保施工現場規范、干凈、整齊。

（2）邊坡開挖期間應準確測定埋設邊線樁坡度，及時根據測定坡度刷邊坡;在整個施工期間，應確保施工現場排水通暢性，避免因降水、積水等環境水害造成路基侵泡[7]。

（3）安全生產負責人應做好各項監督檢查工作，確保安全生產制度落實落地，同時嚴格遵守驗收、重大事項報告等各項規章制度;施工現場配專職安全員，專責做好安全監督工作，安全員應履職盡責，于一線了解現場施工情況，一旦發現存在安全問題應及時上報和解決;現場負責生產的管理人員要協調技術員、安全員、施工員及相應班組仔細檢查安全網、腳手架、施工機械等，經檢查合格后方可開展施工活動。

（4）成立安全管控小組。在項目內成立專職安全管理工作的小組，各管理部門、各管理人員肩負管理范圍內的安全管理“一崗雙責”，構建“大安全”工作格局。同時，全面提升項目管理人員安全意識，多措并舉提升安全管理水平，實現齊抓共管安全的工作局面;做好三級安全教育[8]。目前一些項目三級安全教育流于形式，針對性不強，效果不佳。因此，該項目應加強三級安全教育，根據各工序、各工種的不同，差異化開展安全教育，提升安全教育的針對性、實效性，凸顯安全教育效果;加強安全培訓，因一些專職安全管理人員，受限于工作經歷，對項目安全風險源辨識不足，風險源動態管理不佳。后續工作中，應強化培訓工作，提升項目管理人員的安全理念，樹立安全就是效益的思想，根據項目生產活動實際，動態管理風險源[9]。

（5）強化制度執行。根據項目施工特點，制定并持續完善安全生產管理制度，強化制度執行力，提升制度執行的剛性，將安全生產管理制度落實落地，凸顯制度權威，提升制度思維，確保生產施工中按章操作，有效規避各項風險。

6 經濟效益分析

（1）經濟效益分析：采用機械破碎石與爆破工藝施工成本比較如表3、表4。

（2）經濟效益評價：通過以上單價表，可以看出采用破碎機代替傳統爆破法進行石方開挖，在保證施工質量的前提下，施工直接單價有所增加，但考慮到改擴建項目需邊通車邊施工的特性，可避免因施工爆破引起的飛石影響行車導致安全成本增加，綜合施工成本相應總體降低[10]。

7 結論

（1）質量可靠：施工時可根據邊坡開挖面進行控制性破碎，能有效地避免超挖、少挖等現象，且最大限度保證邊坡的穩定性。

（2）安全環保：采用液壓錘式破碎機機械破碎，可提高施工的安全性，巖石破碎基本上不產生飛石，符合安全環保的規范要求。

（3）便捷高效、節約成本：機械破碎施工特別是開挖的斷面工程量大時，每天可多個斷面同時配備多臺破碎機配合挖機連續進行聯合作業，可顯著提升施工效率，大幅縮短施工工期，降低綜合施工成本，節約管理費用。

（4）簡化工序，周期短、效果好：較常規爆破方法施工，破碎效果更符施工規范要求，機械破碎分解后可直接裝運;相比爆破施工先將破裂面預裂，再將較大塊巖石分解與坡面整修，解決了爆破前期的鉆孔、后期整修工作量大等工序造成施工周期長的問題。

參考文獻

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