路塹高邊坡工程施工技術及施工管理研究

安文富，羅云發，祁富輝，代冬梅，吳超

（西南交通建設集團股份有限公司，昆明650000）

1 工程簡介

景谷至寧洱高速公路項目K91+801～K91+935 左側邊坡位于云南省景谷縣上昔朗境內， 為路線橫切一西南向單向坡面坡腳而建設，路線走向方位角180°，略呈弧線形展布。根據設計提供的1∶2 000 地形圖及路線縱斷面圖，K91+670～K91+940屬左側挖方、右側填方路段，全長約270 m，主要形成左側邊坡，軸線最大挖方高度32.9 m，位于K91+860 處，左邊線最大坡高約47.0 m。 設計為7 級邊坡，第1 級設計防護為2 m 路塹矮墻支護，第2～4 級設計防護為混凝土框架系統錨桿支護，第5～6 級設計防護為φ25 mm 精軋螺紋鋼預應力錨桿框架支護，第7 級設計防護為拱形骨架植草護坡支護。

根據地質調繪、鉆孔揭露表明，此段路塹段存在順層，地勘沒有發現任何不利的地質條件，如滑坡、崩塌或泥石流，也沒有特殊的巖土分布，但風化砂巖表層風化強烈，對邊坡穩定不利。根據K91+801～K91+935 左側邊坡評估指標選取11 項，該邊坡施工安全總體風險值為F=51.47 分，風險等級為Ⅲ級，屬高度風險邊坡。 本文以此路塹高邊坡工程施工管理與風險控制展開研究。

2 路塹高邊坡工程施工管理措施

2.1 施工計劃與進度管理

在制訂施工計劃時，施工單位應嚴格執行以下準則：（1）施工單位要嚴格遵守安全第一的施工建設原則， 在制訂路塹高邊坡工程施工計劃之前，要對施工環境進行科學的勘測，并根據實際工程特點和環境影響因素劃定施工重點和難點， 在堅持安全施工、穩定施工的前提下，制訂科學的施工計劃。 （2）為了能夠有效提高路塹高邊坡工程的施工進度， 對于重點施工環節要制訂多套施工方案，并且給予人力、物力方面的支持，重點突破重大施工環節的施工建設工作， 保證整個工程各個施工環節的緊密配合，保證施工進度能夠按照要求推進[1]。

2.2 施工人員與資源協調

路塹高邊坡工程與其他建設工程有很大區別， 其不僅需要更多的專業技術人才， 同時還需要大量的專業機械設備的支持。 從路塹高邊坡工程施工技術角度分析，路塹高邊坡工程的施工需要進行機械開挖、定點爆破、整體邊坡支護與加固等工作， 工程施工建設單位在施工人員配備上要根據施工工作特點進行專項配備， 保證工程建設有足夠的專業技術人員的支持，其中包括專業大型機械操作人員、爆破專業人才，以及工程支架保護人才等。

3 路塹高邊坡工程施工工藝與方法

3.1 高邊坡開挖技術

在實際情況中， 路塹高邊坡工程的開挖主要包含兩種施工工藝：機械化開挖與爆破技術，以及逐層開挖與階梯狀邊坡技術。 這兩種路塹高邊坡開挖技術各自有不同的施工特點。

3.1.1 機械化開挖與爆破技術

在路塹高邊坡工程實際施工過程中， 機械化開挖與爆破技術是最常用的施工技術之一。 在使用機械化開挖與爆破技術進行施工時，施工單位要高度重視以下工作內容。

1）在使用機械化開挖與爆破技術之前，要對施工環境進行科學嚴謹的勘測， 確定土質土層以及巖石結構的特點和結構構成，并制訂科學的施工計劃。

2）開挖時要重視防水工作的控制，按照施工計劃進行排水溝的設計與施工，并且將排水機械設備與排水溝緊密連接，以保證開挖工作的順利開展。 對于挖出的土方，要用機械運輸設備第一時間進行運輸清理， 嚴禁在開挖施工環境周圍堆放土方。

3）進行爆破施工時，要根據土質土層以及巖石構造制訂嚴謹的爆破計劃，要在開挖路塹中設置爆破主槽，并留出2 m左右的巖石層不能進行爆破，要使該巖石層作為爆破隔離墻，以保證整體爆破施工不會對周圍巖體和土層結構造大面積的破壞[2]。

3.1.2 逐層開挖與階梯狀邊坡

除了機械化開挖與爆破技術之外， 逐層開挖與階梯狀邊坡施工技術也是常用的施工工藝。 與機械化開挖與爆破技術的應用不同，逐層開挖與階梯狀邊坡施工，主要應用于土質土層與巖石結構復雜且不穩定的施工環境中， 施工時間比機械開挖時間要長。 在逐層開挖與階梯狀邊坡施工時，要尤為注重支護工作的開展， 保證在逐級開挖工作進行時每一級路塹開挖的施工安全。 通常情況下，在進行逐層開挖與階梯狀邊坡施工時，施工單位應當立即采取措施，對路塹進行一級防護和加固，以確保安全通行，保證整體開挖工作的施工安全。

3.2 邊坡支護與加固技術

3.2.1 混凝土拱形骨架支護技術

為了使路塹高邊坡工程施工更加安全、穩定，進行路塹高邊坡工程施工時， 第7 級邊坡應采用混凝土拱形骨架支護技術對路塹整體結構進行加固支護。 在使用混凝土拱形骨架支護工作時，施工單位應該從多個角度推進工作。 路塹高邊坡混凝土拱形骨架支護之前， 要對整體路塹高邊坡工程進行科學勘測。 在進行混凝土拱形骨架支護施工之前，還應重點把控拱形骨架線形布置與混凝土澆筑工作。 （1）按照路塹高邊坡中心位置， 從中間向兩邊按照設計尺寸進行布置， 豎肋用白灰標注，采用挖機進行刻槽，預先定制與豎肋同寬挖機斗；坡面應平整、夯實，骨架嵌入坡面，外露10 cm。 （2）在支模、混凝土澆筑時，模板應采用塑鋼摸，工藝輕便易裝、脫模簡便，外觀質量平整光潔、豎肋順直、拱肋曲線圓順。 （3）混凝土需根據現場施工條件及原材料，嚴格控制和易性，確保施工質量。

3.2.2 混凝土預應力錨桿（精軋φ25 mm 螺紋鋼）支護技術

預應力錨桿應采用精軋φ25 mm 螺紋鋼，長15 m，錨固段8 m，自由段長7 m。安裝錨桿的位置需要注意，直徑為110 mm，傾斜度為20°。鉆進過程中，必須確?？諝饬魍?，并使用高壓空氣進行沖洗。 此外，按照2.0 m 的間距安裝φ8 mm 的鋼筋，作為固定支撐，應保證其位置準確。 為了確保錨孔的安全性，還需要對其進行嚴格的檢查，確定其具有足夠的抗拉和抗剪能力。根據錨桿體的特殊結構及其所需的固定力， 在挑選張拉設備之前，必須仔細審核其通用性，以確保其可靠的使用安全性[3]。為了確保預應力錨桿的有效張拉， 需要按照墊板、 工作錨螺母、千斤頂等先后步驟，將其精確地放置到相同的位置，套入錨墊板，并擰緊，以確保其固定、牢固。 為確保其準確固定，應將其放到錨桿的軸線方向，與錨桿的軸線處于同一條直線，最后再進行預張拉。 在“雙控法”中，以張拉應力為主，伸長量未付， 并對其進行詳細的測試和記錄。 當拉力達到規定的標準時，采用砂輪切割機切除多余的預應力筋，預應力筋的外露距離應大于其直徑的1.5 倍，最少30 mm。 使用環氧樹脂對錨桿進行固定，在固定之前，先對錨桿周邊的混凝土進行清理和清潔，確保其完整性和穩定性。 采用鋼筋網片作為凸起的錨點，并使用微膨脹的細石混凝土進行密實。

3.2.3 混凝土錨桿框格梁支護技術

普通錨桿采用φ28 mm 的螺紋鋼，長9 m，框格梁由C30鋼筋混凝土現澆，框格梁寬30 cm，高35 cm，橫向中心距取3.0 m，垂向中心距取2.5 m。 框架梁以3 根縱梁為1 片，施工時應一次澆筑完成，每片預留2 cm 伸縮縫。 施工前應進行檢查，確保坡面表面堅固，沒有任何滑動、滾動和松動的巖石或碎屑。 為了確保安裝錨固支撐， 應對整個區域的構造進行放樣，嚴格控制每個部分的位置誤差。 使用干式鉆機完成這項任務。 可以避免對邊坡巖石的影響，提高孔洞的密封效果。 錨固件的末尾必須和支撐結構的柱鋼筋相連。 在注漿過程中，壓力應在1～2 MPa，且注漿量必須符合設計要求，充盈系數應設置在1.1～1.3。 將框架嵌入坡面20 cm 深， 在開挖溝槽或原地面時，如果發現局部空隙，應立即使用M10 漿砌片石進行修補，以保證平整度。 為了確保錨桿的穩定性，在現場必須進行嚴格的抗拔力測試，測試的根數不少于3 根。

4 路塹高邊坡工程風險控制與應急預案

4.1 應急預案與響應機制

為了進一步保證路塹高邊坡工程的施工安全， 切實有效加強整體工程風險工作質量， 施工建設單位應建立科學嚴格的風險控制措施，制訂嚴格的應急預案和工作風險響應機制，全面提升整體工程的安全性與穩定性。 （1）控制措施與應急預案相關要求，當路塹高邊坡工程處在低級別施工風險時，可以根據施工計劃進行路塹的逐級開挖。 （2）施工單位要做好風險監測和預警工作， 當路塹高邊坡工程施工的穩定性出現不確定因素時，施工單位要及時進行預警響應，啟動嚴格的風險監測措施，完善風險預警和預報系統，防止重大安全施工事故的發生。 （3）在路塹高邊坡工程施工進行的過程中，要根據實際施工特點與風險響應，及時調整設計方案以及相應施工參數，加強各類型支護工作質量， 以確保整體施工工程能夠安全穩定的進行。 在此工作中，適當修改設計方案和施工參數尤為重要，施工單位要在保證施工安全的前提下，盡可能地保證整體工程施工進度的推進， 不能一味為了施工安全而耽誤施工進度。 （4）施工單位要制定科學嚴謹的風險響應機制，建立專業的風險控制管理工作團隊，一旦出現高風險施工工作預警，管理團隊要第一時間啟動預警響應機制， 并且根據實際施工情況及時做出調整，盡量降低安全事故發生的風險。

4.2 技術措施與防范手段

1）施工單位要高度重視邊坡支護技術的科學應用。 路塹開挖過程中， 在利用好混凝土拱形骨架支護技術以及錨桿穩固技術的同時，還要重視錨桿的加固處理，通過混凝土注漿、增加錨桿數量的方式，提高整體路塹高邊坡工程的穩定性。

2）要高度重視排水工作的落實與執行。 在路塹高邊坡工程施工過程中，由于施工工藝復雜、施工周期長，常出現雨天作業的情況， 這就需要在施工過程中高度重視排水工作的落實與執行，尤其是在水量大時，要采用更為高效的排水措施。為了進一步提高排水工作的效果，在進行路塹高邊坡工程施工時，要盡量減少彎道的設計，以保證積水能夠更為順暢地排出。

3）施工建設單位要加強施工過程的監督管理工作。 在路塹高邊坡工程施工過程中， 施工單位要進一步加強對施工工作過程的監督與管理，充分掌握施工環境的實際特點，保證整體工程在安全穩定的前提下能夠順利開展。 同時，在此工作過程中，施工建設單位還要清楚每一個施工重點，做好重點施工工作的檢查工作， 并且對重點工作的檢查做好相應的檢查記錄，為后期工作的開展打好基礎。

5 結語

路塹高邊坡工程的施工質量， 對整個公路工程的建設質量有重大影響， 施工過程中施工單位應高度重視路塹高邊坡工程施工質量的控制工作以及風險把控，完善施工管理機制，從細節入手，全面深入地進行工作，進一步提高路塹高邊坡工程的施工質量和施工效率。