高速公路高边坡专项施工方案.docx

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高速公路高边坡专项施工方案

附件：

（1）施工平面布置图

（2）相关施工图纸

K10+420～K10+717.7高边坡专项施工方案

1工程概况

1.1工程基本情况

本线路总长11.092106公里（含梓里互通主线段），路基土石方161.0万立方米（含梓里互通），隧道8787米/3座，大中桥1540.74米/7座（均位于梓里互通内），互通1座。

本项目路线起于****公路（K28+800~K30+180段）梓里场处，设梓里组合式互通与****公路和S303线衔接，路线（以左线计）起点段ZK0+000~ZK1+173属于梓里互通，平纵面设计线以立交A、C匝道为准。

路线向东布设，分别设荷香隧道、回龙湾隧道和****，终点接**区规划的乌江二桥起点处里程桩号ZK11+092.106。

连接线L线起点设平交与主线（ZK11+062.718）相接，终点接于**附近的G319线。

根据设计图纸，主线K10+420~K10+717.7路段高边坡开挖最高达到50米以上，按照《公路工程施工安全技术规范》要求，土质挖方边坡高度超过20米，岩质挖方边坡高度大于30米，需要编制专项施工方案指导本段路基开挖，保证施工安全和施工质量。

表1-1主要工程量

分项名称

起始桩号

结束桩号

单位

数量

路基开挖

K10+420

K10+717.7

万方

25.2

锚杆框架梁

K10+420

K10+717.7

平方

12495

1.2工程地质、水文情况

路线区内零星分布第四系松散层，出露三叠系须家河组、雷口坡组、嘉陵江组地层，岩性主要为泥岩、页岩、砂岩、泥灰岩、灰岩、白云岩。

主要含水地层为须家河组的砂岩及雷口坡组、嘉陵江组石灰岩、白云岩，主要隔水层为雷口坡组泥灰岩、页岩。

由于含水层与隔水层相间分布,决定了路线区地下水主要沿岩层走向排泄,含水层间水力联系不明显，被横向沟谷切穿的含水层顶板的位置，成为各段地下水的局部排泄基准面。

区内各含水岩组的裂隙和岩溶较发育，为地下水形成或径流奠定了基础，丰富的地表径流和充沛的降水，为地下水的补给提供了良好的条件，浅层地下水循环交替较迅速。

路线区地下水主要以第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、碳酸盐岩类裂隙溶洞水的形式赋存。

各类型地下水的埋藏、分布、富水性受地质构造、地形地貌、岩性及裂隙发育程度控制。

路线区分布的含水岩组主要为三叠系上统须家河组～三叠系下统嘉陵江组地层中的长石石英砂岩、灰岩、白云岩等、盐溶角砾岩、泥灰岩。

其地下水类型为松散岩类孔隙水、碎屑岩类基岩裂隙水、及碳酸盐岩类岩溶水。

其中碎屑岩类孔隙裂隙层间水主要分布于路线路基段；碳酸盐岩类岩溶水主要分布于荷香隧道、回龙湾隧道及****穿越的梓里场背斜、土地垭向斜两翼及轴（核）部地段，岩溶水对隧道开挖、营运影响较大，特别是分布于背斜轴部地段的岩溶水，开挖中易产生涌突水现象；路线区分布的碎屑岩类裂隙含水岩组地下水富水性相对较弱，无统一的地下水位；灰岩质页岩、泥岩为区内的相对隔水层；该类型地下水主要对路线段形成的边坡的稳定影响较大，特别是对顺层边坡影响较大，由粉砂质页岩、页岩及泥灰岩互层岩体组成的顺层坡岩体风化严重，层间结合差，在饱水条件下，降低边坡岩体层间及结构面的抗剪强度，易造成边坡的失稳，产生滑塌；分布于路线段的松散堆积物中的孔隙水，旱季地下水贫乏，孔隙水多在雨季存在，与大气降水关系密切，雨季大气降水的渗入，造成斜坡上分布的土体的饱水，从而降低斜坡土体的抗剪强度，易造成斜坡地段的路基边坡土体的失稳。

总体而言，路线区水文地质条件较复杂，地下水对拟建公路存在一定的影响。

1.3施工平面布置

（详见附件1）

1.4风险源分析

1.4.1分项作业活动划分

序号

分项作业活动

1

路基开挖

2

截水沟

3

锚杆框架梁

4

排水沟

1.4.2风险源普查

序号

风险源

判断依据

1

机械伤害、高处坠落

类似工程经验

2

物体打击

类似工程经验

3

高处坠落、触电、机械伤害

类似工程经验

4

机械伤害

类似工程经验

5

滑坡坍塌

类似工程经验

6

滚石伤人

类似工程经验

1.4.3风险源分析

单位作业内容

潜在的事故类型

致险因子

受伤害人员类型

伤害程度

不安全状态

不安全行为

备注

路基

开挖

滑坡

暴雨

作业人员本身

重伤

边坡失稳

违规开挖

高处坠落

高处作业

作业人员本身

重伤

临边施工

无防护

机械伤害

挖机、渣车

其他作业人员

重伤

车辆带病作业

违规操作违章指挥

物体打击

飞石、滚石

其他作业人员

重伤

无警戒

临近施工

截水沟

砸伤

石头

作业人员本身

轻伤

无防护

违章作业

框格梁

机械伤害

锚杆机

作业人员本身

轻伤

无防护

操作不当

吊车

作业人员本身

重伤

无防护

操作不当

排水沟

砸伤

石头

作业人员本身

轻伤

无防护

违章作业

2编制依据

2.1重庆沿江高速公路******工程两阶段施工图设计文件；

2.2《公路工程技术标准》JTGB01-2014

2.3《公路路基施工技术规范》JTGF01-2006

2.4《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004；

2.5《公路工程施工安全技术规范》（JTGF90-2015）；

2.6《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012；

2.7《混凝土质量控制标准》GB56104-2011；

2.8《施工现场机械设备检查技术规程》JGJ160-2008；

2.9《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-2012；

2.10《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2012；

2.11《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-2011；

2.12《路桥施工计算手册》和《建筑施工脚手架实用手册》

2.13《重庆市交通委员会关于印发重庆市公路水运工程安全生产强制性要求（试行）的通知》渝交委路（2011）110号；

2.14《重庆市交通委员会关于印发重庆市公路工程质量控制强制性要求（试行）的通知》渝交委路（2012）30号；

2.15重庆沿江高速公路******工程实施性施工组织设计；

2.16工地现场勘察、调查所采集、咨询获取的资料；

2.17我单位现有的管理、劳力、设备、技术能力，以及从事类似工程建设所积累的施工经验。

3施工计划

3.1施工进度计划

表3-1路基开挖计划表

序号

项目

施工计划

1

路基开挖

2015.5.1-2015.11.30

2

边坡防护

2015.6.1-2015.12.30

3.2材料与设备计划

本工程主要材料进场计划见表3-2。

表3-2主要材料进场计划

序号

材料名称

型号规格

单位

数量

计划购买时间

备注

1

钢筋

HRB400

KG

61796.8

2015.5-2015.12

2

钢筋

HPB300

KG

12670.6

2015.5-2015.12

3

混凝土

C25

m3

786.9

2015.5-2015.12

4

锚杆

HRB400

KG

68639.7

2015.5-2015.12

5

三维网

CE131平网

m2

12492

2015.5-2015.12

6

锚筋

HPB300

KG

1429.6

2015.5-2015.12

7

镀锌铁丝网

8号

KG

4996.8

2015.5-2015.12

8

混凝土

C15

m3

31.5

2015.5-2015.12

根据工程需要，我单位将配备充足、先进、完好的机械设备和检测仪器投入到本工程的施工中。

在施工过程中根据现场具体施工需要增加。

主要机械设备表见表3-3。

表3-3主要机械设备计划

序号

机械或设备名称

型号

单位

数量

备注

1

挖掘机

PC220

台

4

2

机械凿岩机

PC320

台

2

3

装载机

ZLC50

辆

1

4

自卸车

红岩

辆

8

5

锚杆机

YT-28

把

2

6

钢筋加工设备

/

套

2

7

砼搅拌机

JS750

台

2

8

空压机

L22

台

8

9

发电机

200KW

台

2

10

钢轮压路机

12吨

台

1

12

推土机

/

台

1

13

洒水车

5吨

台

1

14

锚杆钻机

MG100

台

4

4施工工艺技术

4.1技术参数

主要技术参数表见表4-1,4-2,4-3,4-4,4-5。

表4-1土方路基实测项目

项

次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法

和频率

高速公路

1

压

实

度

零填及挖方（m）

0-0.3

》96

密度法：

每压实层测4处

0-0.8

》96

填方（m）

0-0.8

》96

0.8-1.5

》94

>1.5

》93

2

弯沉

不大于设计要求

双车道80-100个点/km

3

纵断高程

+10，-15

每200米4断面

4

中线偏位

50

每200米4点

5

宽度

符合设计要求

每200米4处

6

平整度

15

每200米2处

7

横坡

±0.3

每200米4断面

8

边坡

符合设计要求

每200米4处

表4-2石方路基实测项目

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

高速公路

1

压实

厚度和碾压遍数符合要求

查施工记录

2

纵断高程

+10，-20

每200米4断面

3

中线偏位

50

每200米4点

4

宽度

符合设计要求

每200米4处

5

平整度

20

每200米2处

6

横坡

±0.3

每200米4断面

7

边坡

坡度

符合设计要求

每200米4处

平顺度

符合设计要求

表4-3浆砌护面墙施工质量标准

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1

砂浆强度

不小于设计强度

每1工作台班2组试件

2

顶面高程（mm）

片石

±20

水准仪：

每20m抽查5点

3

地面高程（mm）

-20

4

坡度或垂直度（%）

片石

0.5

吊线：

每20m抽查5点

5

断面尺寸（mm）

片石

±50

尺量：

每20m检查5点

6

墙面距路基中线（mm）

±50

尺量：

每20m检查5点

7

表面平整度（mm）

片石

30

2m直尺：

每20m检查5点

表4-4锚杆防护施工质量标准

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1

锚杆长度

符合设计要求

尺量：

每20m检查5根

2

锚杆间距（mm）

±20

尺量：

每20m检查5根

3

锚杆抗拔力（KN）

抗拔力平均值》设计值，最小抗拔力》0.9设计值

拉拔力试验：

锚杆数量的1%，并不少于3根

4

注浆强度（Mpa）

不小于设计值

每台班2组试件

5

锚孔深度（mm）

不小于设计

尺量：

20%

表4-5浆砌排水沟、边沟、截水沟施工质量标准

项次

检查项目

规定值或允许偏差

检查方法和频率

1

砂浆强度

符合设计要求

同一配合比，每台班2组

2

轴线偏位（mm）

50

经纬仪：

每200m测8处

3

墙面直顺度或坡度（mm）

30符合设计要求

20m拉线

4

断面尺寸（mm）

±30

尺量：

每200m测4处

5

铺砌厚度

不小于设计值

尺量：

每200m测4处

6

基础垫层宽、厚度

不小于设计值

尺量：

每200m测4处

7

沟底高程（mm）

±15

水准仪：

每200m测8点

4.2施工工艺流程

清表→临时防排水、截水沟施工→开挖第五级边坡→防护第五级边坡→开挖第四级边坡→防护第四级边坡→开挖第三级边坡→防护第三级边坡→开挖第二级边坡→防护第二级边坡→开挖第一级边坡→防护第一级边坡→路床修整

4.3施工方法

4.3.1施工前准备

用全站仪准确放样开挖边坡坡顶、坡脚和中桩坐标，用木桩在放样坐标位置打桩做标记。

根据桩点位置，用白灰洒出开挖线。

复核施工图纸，领会设计意图，复核现场实地标高是否与设计标高一致，如不一致及时向设计单位反馈意见。

查阅图纸地质资料与现场调查相结合，抽调符合施工要求的施工机械运至现场，准备施工。

完成对现场技术人员安全、技术交底。

4.3.2清表

（1）路基用地范围内的树木、灌木丛等均应在施工前砍伐或移植。

砍伐的树木应堆放在路基用地之外，并妥善处理。

（2）路基用地范围内的垃圾、有机物残渣及原地面以下至少10－30cm内的草皮、农作物的根系和表土予以清除，并堆放在弃土场内。

（3）路基用地范围及取土场范围内的树根应全部挖除，并将路基用地范围内的坑穴填平夯实。

（4）路基用地范围内的旧桥梁、旧涵洞和其它障碍物等予以拆除。

（5）原有结构物的下部构造应拆除到天然地面以下50cm，并不能使新结构物受到影响的范围。

（6）将所有因拆除施工造成的坑穴回填并压实。

4.3.3临时防排水、截水沟施工

（1）在路基施工期间，为防止工程和附近农田、建筑物及其他设施受冲刷和造成淤积，应修建临时排水设施以保持施工场地处于良好的排水状态。

（2）临时排水设施应与永久性排水设施相结合。

施工场地流水不得排入农田、耕地或污染自然水源，也不应引起淤积、阻塞和冲刷。

（3）路堑开挖前，必须在起挖点外5米修砌截水沟。

截水沟采用人工开挖和砌筑。

水沟的沟壁平整压实，沟内不留松土,沟底平顺按图纸所示将水引入排水系统。

（4）截水沟挖出的土，在路堑与截水沟之间筑成土台,台顶有2%的横坡倾向水沟，在透水性较大的土壤上设置截水沟时，沟底及沟壁以不透水的材料加固。

（5）截水沟的水排至两端低处的桥涵或河谷中，或选择适当的地点设出水口，或导入排水沟中。

截水沟采用M7.5浆砌片石加固铺砌，在铺砌之前，对截水沟进行修整，沟底和沟壁坚实平整，沟底标高及断面尺寸符合图纸要求。

（6）排水工程施工要严格按照规范操作，注意砌筑紧密无空洞、基础稳固、线形流畅平顺。

所有水沟的边坡必须平整稳定，铺砌背后及顶部与地层之间要填塞封严。

浆砌水沟做到砌缝均匀、砂浆饱满、中缝填塞饱满、勾缝平顺、沟底不积水、不渗漏，确保排水系统的正常使用。

4.3.4土方开挖

施工前注意：

K10+460-K10+500设置8米加宽平台，K10+560-K10+700段右侧设置避险车道。

具体布置详见附件2（图号S3-9-3）

（1）施工测量与放样：

开挖前进行现场恢复和固定路线包括导线、中线和高程的复测、水准点的复查和增设、横断面的测量和绘制和工程量的复核，对现场放出路基边缘、起坡线、坡脚、边沟、弃土场等的具体位置,标明其轮廓。

路中线和路边线控制桩采用木桩，直线段50米放一个断面桩，平曲线段20~30米放一个断面桩，个别拐点处10米放一个断面桩；在施工区域以外再布设两个控制桩，为恢复提供依据，在结构物两侧要另放一个断面控制桩，防止控制桩损坏；同时在路边侧每50米放一个15*15cm、高1m的水泥里程桩，标出桩号，以便施工时检查。

（2）在路基挖方开工前将开挖工程断面图报监理工程师批准，否则不得开挖；挖方作业要保持边坡的稳定，不得对临近构造物产生损坏或干扰。

（3）根据工程特点（就近弃土），决定路基挖、运工作采用挖掘机挖装、自卸汽车运输，并配合推土机施工。

（4）土方开挖应按图纸要求自上而下的进行，随挖随支护，不得乱挖或超挖。

根据路堑深度、长度以及地形、土质、土方调配情况和开挖设备条件确定开挖方式。

本路段属深挖路堑，横向分成几个台阶进行开挖；纵向分段分层开挖，每层先挖出一通道，然后开挖两侧，使各层有独立的出土道路和临时排水设施；对风化破碎岩体，为保证施工中边坡的稳定和边坡防护的施工，采用阶梯式进行开挖，按图纸要求设置平台，形成阶梯式的边坡。

无论工程量多大，土层多深，均严禁用爆破法施工或掏洞取土；在开挖中出现石方时，要测量土石分界线，并保存真实资料，及时修改施工方案及挖方边坡，并报监理工程师批准。

（5）开挖中如发现土层性质有变时，应改变施工方法，并及时上报项目部及监理批准。

（6）施工必须注意对图纸未示出的地下管道，光缆文物古迹和其他结构物的保护。

开挖中一旦发现上述结构物应立即上报项目部，且应停止作业并保护现场听候处理。

（7）居民区附近的开挖，应采取有效措施，以保护居民区房屋及保证居民和施工人员的安全，并为附近居民的生活及交通提供临时便道和便桥。

采取有效措施，以保护周围环境，防止破坏；如有弃方，必须弃在指定的弃土场。

（8）边坡开挖后应及时进行加固防护工程施工，以免边坡暴露时间过长而失稳。

（9）路基开挖达到标高后，要进行认真整形，使其宽度、边坡符合设计要求。

（10）施工时挖方，应做到施工层表面不积水。

因此，各施工层表面应随时保持一定的排水横坡或纵向排水通道。

挖方路基项目基底含水量过大时，应采取措施降低含水量。

（11）土质路基应避开雨季施工，应随挖、随运、随压。

雨季开挖土路堑时，宜分层开挖，每层底面有大于1％的纵坡；挖方边坡宜沿边坡预留300mm厚，待雨季后再整修到设计边坡线；开挖路堑宜于距路基顶面300mm时停止开挖，待雨季后再挖到设计标高。

雨季开挖路堑时，每层底面留设2～4%的纵坡便于排水。

挖方边坡面及路床底面预留30cm厚，待雨季后边坡用人工整修到设计要求。

4.3.5石方开挖

（1）石方开挖应根据岩石的类别、风化程度、岩层产状、岩体断裂构造、施工环境等因素确定开挖方案。

（2）深挖路基施工，应逐级开挖，逐级按设计要求进行防护，即随挖随支护。

（3）本项目考虑岩体较为破碎，使用机械凿岩机和挖掘机开挖可以满足施工进度要求，所以采用机械开挖不使用爆破开挖。

开挖方法参照土方开挖。

（4）边坡修整及检验

a挖方边坡应从开挖面往下分段整修，每下挖2~3米，宜对新开挖边坡刷坡，同时清除危石及松动石块。

b石质边坡不宜超挖。

c石质边坡质量要求：

边坡上无松石、危石

（5）路床清理及验收

a欠挖部分必须凿除。

超挖部分应采用无机结合料稳定碎石或级配碎石填平碾压密实，严禁用细粒土找平。

b石质路床底面有地下水时，可设置渗沟进行排导，渗沟宽度不宜小于100mm，横坡不宜小于0.6%。

渗沟应用坚硬碎石回填。

c石质路床的边沟应与路床同步施工。

图1边坡分层开挖示意图

4.3.6锚杆框架梁施工流程

施工工艺流程：

脚手架搭设→确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆→制作框架梁

4.3.7锚杆施工

锚杆施工流程：

脚手架搭设→确定孔位→钻机就位→调整角度→钻孔→清孔→安装锚杆→注浆

（1）脚手架搭设

脚手架搭设前必须先对现有边坡的稳定情况进行观察，确定安全后再搭设脚手架。

脚手架采用φ48*3.5mm钢管搭设双排脚手架，由大横杆、小横杆、竖杆和栏杆组成。

竖杆应置于坚硬稳定的岩石上，不得置于浮渣上；竖杆纵距1.5m，排距1.4米，横杆步距1.8m，以满足施工操作；并应设置安全栏杆以应付突然出现的情况。

搭设管扣要牢固和稳定，钢架与壁面之间必须楔紧，相邻钢架之间应连接牢靠，以确保施工安全。

脚手架钢管采用搭接连接。

脚手架搭设完成后，应根据施工需要在脚手架上设置竹跳板和爬梯，且竹跳板和爬梯应用铁丝绑死，两侧设置护栏，以保证人员及机具的施工安全。

在脚手架竖直方向每隔5米水平布置一道安全防护网，防止人员跌落摔伤。

图2锚杆钻孔脚手架搭设图

第一步：

小横杆强度验算按两跨连续梁考虑（受力简图如下）

小横杆钢管自重标准值：

p1=0.038KN/m（3.8KG/m）

脚手板自重：

p2=0.35*1.5/2=0.2625KN/m（26.25KG/m）

活荷载标准值：

Q=3*1.5/2=2.25KN/m（225KG/m）

荷载计算值：

q=1.2*0.038+1.2*0.2625+1.4*2.25=3.5KN/m

Mmax=0.07ql2=0.07*3.5*1.42=0.4802

σ=0.4802*106/5080=94.48N/mm2<205N/mm2（满足要求）

负弯矩Mmax=0.125ql2=0.125*3.5*1.42=0.8575

σ=0.8575*106/5080=168.79N/mm2<205N/mm2（满足要求）

第二步：

小横杆挠度计算

F=0.521*ql4/100EI=0.521*3.5*14004/（100*2.06*105*121900）=2.78mm

2.78mm

第三步：

大横杆强度验算，按三跨连续梁考虑（受力简图如下）

小横杆自重标准值p1=0.038*1.4=0.0532KN/m

脚手板自重：

p2=0.35*1.5*1.4/2=0.3675KN/m

活荷载标准值：

Q=3*1.5*1.4/2=3.15KN/m

荷载计算值：

q=1.2*0.0532+1.2*0.3675+1.2*3.15=4.2KN/m

均布荷载最大弯矩Mmax=0.08ql2=0.08*4.2*1.52=0.756

支座处负弯矩Mmax=0.1ql2=0.1*4.2*1.52=0.945

σ=0.945*106/5080=186N/mm2<205N/mm2（满足要求）

第四步：

大横杆挠度计算

f=0.677*ql4/100EI=0.677*4.2*15004/（100*2.06*105*121900）

=5.73

第五步：

扣件抗滑能力计算

抗滑能力按下式计算

R《RcRc=8KN（根据试验数据，路桥施工计算手册提供）

P1：

杆件自重标准值=（1.4*0.038+1.5*0.038）/2=0.11

P2:

脚手架板标准值=1.4*0.35*1.5/2=0.36

P3:

活荷载标准值=3*1.4*1.5/2=3.15

荷载计算值=0.11*1.2+0.36*1.2+3.15*1.4=4.974<8KN（满足要求）

第六步：

立柱稳定性验算

①脚手架结构自重产生的轴心压力Ngk

查表得1个柱距范围内每米高脚手架结构自重产生的轴心压力标准值：

gk=0.125KN/m

搭设高度3.6米轴心压力标准值=3.6*0.125=0.15KN

②脚手板荷载产生的轴心压力=0.3*1.4*1.5/4=0.18（一层）

③活荷载产生的轴心压力=3*1.4*1.5/4=1.575

立柱轴心压力标准值N=1.2*0.15+1.2*0.18+1.4*1.575=2.6KN

立柱稳定性应满足公式

N/ψA≤fc或N≤ψAfc

立柱截面积A=4.89cm2

回转半径i=1.58cm

钢材抗压强度设计值fc=205N/mm2

立柱计算长度系数μ=1.50

立柱长细比：

λ=1.5*205/1.58=194查表得稳定性系数ψ=0.197

A*ψ*fc=4.89*0.197*102*180/103=17.3KN

2.6KN<17.3KN（满足要求）

（2）钻孔