山区高速公路施工便道设计与维护(万利六分部).doc

山区施工便道设计与维护
中交一公局万利万达项目总部万利六分部
0 前言
施工便道作为高速公路建设施工准备阶段的重要环节，其服务功能的匹配度与完备性，直接影响到施工过程中各种生产要素输入与输出的流通程度.随着我国高速公路建设向山区不断延伸，既有交通逐渐闭塞,地形、地势、地质条件日趋复杂,便道的设计、施工，成为施工单位有效控制安全、进度、成本、施工组织的重要环节，同时彰显出施工企业的技术与管理水平。
现以重庆万州至湖北利川高速高速公路（重庆段）W07合同段施工为依托，对施工便道的选线、施工、维护等环节进行计划、跟踪、管理、总结与探索。
1 工程简介
重庆万州至湖北利川高速高速公路（重庆段)W07合同段主线长5。096km。全线共有主线桥梁5座,隧道2座，互通立交1座(含桥梁7座，涵洞15道）,主线涵洞3道，土石方挖方约132.9万方,填方约65。5万方，防护及排水（圬工)11。6方，设计拟用弃土场6处，混凝土约30万方。
沿线地形地貌为构造侵蚀、剥蚀丘陵-低山间夹沟谷地貌,路线2次横跨磨刀溪，除河谷外为连绵山岭，地形起伏较大,地面高程290~740m，相对高差450m,受磨刀溪切割影响，两岸斜坡坡度陡,沟谷呈“V”型,岸坡坡角达65°，最大切割深度超过150m。沿线地质条件复杂，起点靠近赶场向斜轴部，标尾接近路线与龙驹背斜交接处,地表崩坡积土厚度较大。沿线桥梁多跨越沟谷,多数墩位位于山体斜坡之上，桥墩最大墩高超百米；隧道洞口路基长度较短，最短长度仅为4.5m；路基深挖方段较多，最大挖方边坡为九级边坡，边坡高度高达78。1m。
本合同段新建6条施工主便道和支路若干，施工便道合计长度约20余公里；横跨磨刀溪钢便桥2座，长度分别为51m和60m；便道、便桥设置满足施工组织需要。
2 施工便道设计理念
施工便道遵循“安全、环保、节约、耐久”的设计理念.施工便道确保安全可靠，通行车辆行车安全有保障；尽量避开环境敏感点，尽量降低路基填挖高度，减少对周边环境的破坏；在满足功能要求前提下，尽量缩减施工便道修建里程及便道宽度，合理选用路面结构形式，尽量降低修建及后期维护工程费用,工程规模合理；合理设置施工便道路面结构形式及厚度,施作排水及边坡防护，提高施工便道耐久性.
3施工便道设计原则
(1）施工便道须满足钢筋、水泥、柴油、地材等材料的运输,同时还需满足大型架桥机、塔吊、吊车、龙门吊等机械的运输，以及作业人员生产与生活的流通。
（2）施工便道应根据现场的自然条件，因势而展,尽量采用平顺短直的线形，缩短便道长度，保持充足的视距,选择合适的路面结构，改善材料运输过程中的行驶条件.
（3)施工便道安全可靠,满足施工车辆运行要求；因地制宜，充分利用既有道路,减少征用土地,节约施工成本;平纵设计合理，尽量避免或降低填挖高度，减少对周边环境的破坏。
(4）严格控制施工便道施工质量，完善防护、排水及支挡设施，减少后期维护费用.
(5）施工便道按照等外公路进行设计,施工便道设计速度按15km/h进行考虑（长陡坡、弯道及视距不良处限速5km/h），一般最小半径不小于15m，便道纵坡一般不超过10％，最大纵坡不大于15％.
（6）最大限度的减少对既有道路正常运行的干扰，对施工便道在既有道路的开口处进行详细设计。
4施工便道设计及方案比选
4。1 施工便道设计：
（1）前期准备：
施工便道选线之前,应先把本合同路线总体图参照至相应地形图中，以便明确路线与地形地貌之间的相互关系。
根据设计图纸提供坐标将各主要结构物（如：路基挡土墙、桩板墙位置，桥梁墩位、桩位、桥台边线及承台边线，隧道进出洞口位置，涵洞平面位置等)导入平面图中，以明确主要结构物具体位置及周边地形地貌.
由于既有地方道路较少且未能延伸至工点，施工便道均采用从既有地方道路合适位置开口新建施工便道引入各工点，以满足施工需要。为使施工便道选线及纵断面设计更加科学、合理,获取准确的路基横断面图及用地范围，采用纬地道路软件进行设计。
(2）平面设计：
利用纬地道路软件在总体平面图上选线（平面设计),由于地形、地貌复杂、地势陡峭，为克服高差到达各工点,采用设置回头曲线方式迂回盘升至工点.
统计设计便道路线附近结构物，及这些结构物与设计便道对应的桩号。
主要结构物设计标高统计:
路基：挡土墙、桩板墙顶面及底面标高。
桥梁：桩基顶面及底面设计高程，桥台、承台顶面及底面高程。
隧道:隧道进、出洞口设计标高.
(3）纵断面设计：
平面设计完成后，根据平面设计所得路线纵断面地面线进行纵断面设计。为避免主要结构物周边出现高填、深挖而影响或破坏结构物结构设计稳定，把结构物设计标高作为便道纵断面设计的高程控制点。这样还能避免设计便道出现平面位置到达相应工点，而高程与相应工点不符的现象。
4.2方案比选：
原设计图纸给定了沿线各施工便道设计方案，经现场查勘发现原设计便道不够合理，或多余或不能满足施工需要。故施工便道修建之前对各条施工便道进行优化,以满足施工需要，原施工便道设计方案与最终方案对比如下：
（1）8号便道
原8号便道仅覆盖菜子岭大桥桥头和桥尾,未能覆盖菜子岭大桥中间桩位,设计不合理；现优化为8—1、8—2号便道能够覆盖菜子岭全桥各桩位，满足施工要求，见图4。2-1。
（2）9号便道
原9号便道为连接原8号便道至G318国道，设计多余，可经菜子岭大桥与薛家坝大桥之间挖方路基通过10号便道连接至G318国道，见图4.2-1.
图4。2-1
（3)10号便道
原10号便道仅覆盖薛家坝1号大桥桥头河桥尾及薛家坝2号大桥左线对应桩位,未能覆盖薛家坝1号大桥及薛家坝2号大桥小桩号各桩位；现优化为10号主便道及10—1、10—2、10—3、10-4支路,覆盖薛家坝1号大桥及薛家坝2号大桥小桩号各桩位，见图4。2-2.
图4.2—2
（4）11号便道
原11号便道未能覆盖薛家坝2号大桥主墩至桥台间桩位;现通过优化增加支路,覆盖薛家坝2号大桥大桩号主墩与桥台间的桩位及小桩号主墩，见图4。3-3。
图4.2-3
（5）12号便道
原12号便道连接太吉隧道出口与刘家岩隧道进口，于实际施工基本没意义，且无引入便道；现优化为12、12-1、12—2便道，通过2＃钢便桥进入,能够覆盖郎家院子大桥各桩位及刘家岩隧道，见图4。2-4。
图4。3—4
（6）13号便道
原13号便道仅覆盖龙驹互通部分桥梁部分桩位，且尖山大桥无施工便道进入；现优化为13—1、13-2、13-2—1及13—2-2便道，能够覆盖龙驹互通区桥梁及尖山大桥各桩位,满足施工要求，图4。4—5。
图4。4—5
（7）14号便道
原设计14号便道一条支路通往标尾,于施工组织意义不大；现优化去除通往标尾的支路,能够满足标尾主线收费站路基施工，见图4.4—6。
图4。4—6
5施工便道方案优化
施工便道初步设计方案完成后，由测量组进行现场施工放样，再组织有经验的施工管理人员进行现场踏勘，记录初步设计方案与实际地形、地貌不吻合、不合理之处，汇总初步设计方案存在的问题及不合理之处,商讨应对措施及解决方法，重新完善设计方案,直至设计方案可行、经济合理。
6施工便道使用和维护
（1）鉴于工程所处地理环境的特殊性,施工便道日常使用和维护是本项目的工作重点。施工便道由所属工区负责管理和维护，明确各施工便道的分管领导、负责人和责任人，并安设专人对各施工便道进行检修。明确相关责任人的责任和义务,确保各施工便道责任到人。
（2）施工便道相关责任人每日对施工便道进行日常巡查，维护人员每天对施工便道进行清扫和检修，切实将各项维护措施落实到实处，确保施工便道处于良好状况,路况满足施工运输需要.
（3）在巡查过程中发现施工便道有路面坑槽，相关标志等交通安全设施损坏时，应及时进行警示，并在最短时间内及时修补，修补期间设置临时警示设施对过往施工车辆提醒、告知。施工便道所涉及的相关工点负责人应共同商榷检修方法及修补时间,避免因施工便道检修而影响正常施工。
（4)施工便道入口安设指路标牌，标明所通往工点。施工便道视距不良处安设广角镜，路段设置“施工路段，注意安全”警示标志，“连续转弯，减速慢行”、“长陡坡路段，减速慢行”、“进入施工现场，减速慢行”、“会车让行”的标牌和5km限速牌等，保证标识标牌无缺损、无污染。便道两侧排水通畅，保证坡脚无积水现象，满足日常施工车辆通行顺畅。施工便道险峻邻崖侧施作混凝土防撞墩,确保施工车辆行驶安全。
7结语
7。1 基本认识:
通过对重庆万州至湖北利川高速公路(重庆段）W07合同段施工便道的选线、施工，总结得到以下几点基本认识：
（1)对于山区高速公路建设，要高度重视施工便道的选线与施工,它将对主体工程的总体思路、施工组织、安全、进度、成本起到关键性作用.
(2)施工阶段应详细研究地形图与现场勘查地形地势，施工便道的方案要总体规划、综合考虑、反复比选、优化线路，拟定最安全、最经济、最便捷的施工便道。
(3）施工便道的施工要“大投入、快动作、齐配套"，尽快拉通便道，完善安全配套设施，为后续主体工程施工创造良好的生产环境。
7。2优点：
（1）采用纬地道路设计软件进行施工便道设计，在电子地形图上进行平面设计及纵断面设计，便道设计更加直观、全面、科学、合理,修改及比选方便、直观。出具详细用地表、直曲表、平面设计图、纵断面设计图及横断面设计图。施工便道临时征地有据有数；平曲线及纵断面参数明确,以此判定是否满足施工车辆通行要求；施工有图可依，避免因经验错估导致最后纵坡不能满足通行要求而返工。
（2)施工便道不单独设置错车道,由于地形起伏较大，施工便道通过迂回盘升克服高差，回头曲线设置较多且间距不大,在回头曲线处拓宽以供施工车辆会车使用。回头曲线本身就外侧超高内侧加宽，只需稍加拓宽就能满足“会车让行”要求，此举大大降低因单独修建错车道而增加的施工难度、施工费用及额外征地费用 ，且避免因单独修建及使用过程中错车道边坡产生的安全隐患。
7。3缺点：
(1）便道选线一味追求施工便道平面到达各施工工点，未充分考虑对应工点结构物及原地面标高,导致结构物附近出现高填深挖.施工便道高填方增加工点施工难度和工程量，深挖方影响甚至破坏工点结构设计安全稳定。例如：12＃便道修建,对郎家院子大桥桩基结构影响较大,导致桩基有效桩长减短,需调整桩长、桩径、增加支挡防护工程;12＃便道至刘家岩隧道洞口段为挖方,导致施工便道平面到达洞口位置、纵断面与洞口高差较原地面更大。
(2）对地质因素考虑不足,沿线崩坡积体较厚，施工便道修建时原地貌被破坏,未进行或及时进行边坡防护施工,导致施工便道在修建和使用过程中经常发生边坡滑塌，影响施工便道使用及通行安全。
（3）沿线山体较陡，坡度多为40°以上，便道原地面横坡较大,鉴于施工便道施工无法与等级道路相比,施工质量较差，填方及半填半挖段易出现滑塌、沉降,影响施工便道使用及通行安全。
（4)山区汇水处较多,雨天水流较大，施工便道设计时未充分考虑汇水对便道的影响，施工便道使用过程中汇水对便道冲刷严重，严重影响施工便道使用及运营安全,后期返修频繁.
7。4建议：
（1）便道设计时充分考虑施工便道与永久结构之间的关系,尽量避免或降低施工便道修建对永久结构的影响。
（2)施工便道填方边坡及时播撒草籽，利用植被进行边坡防护,减少雨水及地表水对边坡的冲刷，增强便道边坡稳定，同时还能起到美化环境的作用.
（3）原地面横坡较陡处，采取浆砌片石路堤墙或挂网喷射混凝土进行防护，防护施工注意设置泄水孔，防止填方路基滑塌、沉降。
（4）施工便道修建时在穿越汇水处应设置圆管涵进行排水，避免或减少因水流冲刷或积水损坏施工便道。