仁遵高速公路土建第三合同段特殊路段路基最高填方高度達(dá)到106.82米。張美超/供圖

中國(guó)發(fā)展改革報(bào)社 記者|吳承坤

(資料圖片)

在仁遵高速公路土建第三合同段，有一段左幅長(zhǎng)237米，右幅長(zhǎng)227米的特殊路段路基。這一段路基的特殊性在于，它的左側(cè)填方邊坡最高填方高度達(dá)到106.82米，共計(jì)需填筑土石方89.28萬(wàn)立方米。從設(shè)計(jì)的角度上看，這一高度已經(jīng)達(dá)到了設(shè)計(jì)的極限。這一段特殊路基的施工給施工單位帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。在施工中，貴州省公路工程集團(tuán)有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項(xiàng)目部引入全球?qū)Ш叫l(wèi)星（GNSS）地質(zhì)變形監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警系統(tǒng)對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)、管控，同時(shí)采取5米一層強(qiáng)夯等特殊技術(shù)措施，確保這段特殊路基建成品質(zhì)工程。

特殊路段路基面臨特殊困難

仁遵高速公路土建第三合同段特殊路段路基位于該合同段琵琶樹(shù)隧道出口處。合同段內(nèi)還有一座特長(zhǎng)隧道石筍溝隧道，石筍溝隧道左幅全長(zhǎng)5.346公里，右幅全長(zhǎng)5.339公里，琵琶樹(shù)隧道左右幅全長(zhǎng)1.2公里。此處路基原設(shè)計(jì)為一座橋梁，橋梁下面是一條名叫觀音寺河的山區(qū)河谷。在建設(shè)中，石筍溝隧道、琵琶樹(shù)隧道要產(chǎn)生大量土石方。這些土石方，如果作為棄方，則需在附近另行征用大量土地建設(shè)棄土場(chǎng)，放置這些土石方，但這將給項(xiàng)目建設(shè)帶來(lái)巨大的成本困難，同時(shí)也不符合節(jié)約用地的項(xiàng)目建設(shè)要求。另一面，觀音寺河附近區(qū)域，均已被當(dāng)?shù)亓袨樗幢Ｗo(hù)區(qū)。如果要設(shè)置棄土場(chǎng)，就勢(shì)必會(huì)影響到當(dāng)?shù)氐乃幢Ｗo(hù)。

設(shè)計(jì)人員改設(shè)計(jì)后的琵琶樹(shù)特殊路段路基，設(shè)計(jì)高度達(dá)到了106.82米，共計(jì)需填筑土石方89.28萬(wàn)立方米。共10級(jí)坡，需分三層施工。

工程技術(shù)人員告訴記者，琵琶樹(shù)特殊路段路基除設(shè)計(jì)高度達(dá)到極限，給施工帶來(lái)填筑施工的巨大挑戰(zhàn)外，該段路基的施工還面臨著另外一個(gè)巨大挑戰(zhàn)：若整個(gè)填方邊坡為橫坡，極易產(chǎn)生填筑的土石方沿地表基巖產(chǎn)生滑移式破壞，給工程質(zhì)量帶來(lái)難以想象的影響。

發(fā)揮黨員先鋒模范作用

如何破解特殊路段路基面臨的難題和挑戰(zhàn)？貴州省公路工程集團(tuán)有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項(xiàng)目黨支部、項(xiàng)目部按照仁遵高速公路項(xiàng)目辦“黨建融合+”項(xiàng)目建設(shè)管理模式的要求，決定充分發(fā)揮黨員的先鋒模范作用和青年團(tuán)員的骨干作用。在施工初期的2020年4月20日，貴州省公路工程集團(tuán)有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項(xiàng)目部、黨支部同步成立了黨員先鋒隊(duì)、青年突擊隊(duì)和工人先鋒隊(duì)，同時(shí)設(shè)立了黨員責(zé)任區(qū)和黨員先鋒崗。黨員先鋒隊(duì)、青年突擊隊(duì)和工人先鋒隊(duì)的責(zé)任是全力解決施工過(guò)程遇到的困難和問(wèn)題，隨時(shí)關(guān)注質(zhì)量技術(shù)、安全文明、進(jìn)度和效益，按時(shí)按質(zhì)按量完成階段性目標(biāo)考核任務(wù)，用自己的模范行動(dòng)帶動(dòng)和影響全線參建員工的積極性，把特殊路路段路基建成品質(zhì)工程。

貴州省公路工程集團(tuán)有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項(xiàng)目黨支部、項(xiàng)目部為此專門成立了以項(xiàng)目經(jīng)理、黨支部書(shū)記徐來(lái)銀任組長(zhǎng)，項(xiàng)目部總工程師蔡永洪、項(xiàng)目生產(chǎn)副經(jīng)理弋華偉任副組長(zhǎng)，郝東停、周其富、段廷忠、胡坤鵬、何厚林、仲鵬、張黎明、沈勇、張美超等技術(shù)骨干為組員的技術(shù)攻關(guān)小組。技術(shù)攻關(guān)小組做了大量的技術(shù)研究和試驗(yàn)路段的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。

技術(shù)攻關(guān)小組提出，只有在施工過(guò)程中，進(jìn)行嚴(yán)密的防控監(jiān)測(cè)，將細(xì)微的變化處理在萌芽狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高填方場(chǎng)地位移的動(dòng)態(tài)管理和治理，同時(shí)采取精細(xì)化的施工工藝才能創(chuàng)建品質(zhì)工程。

引入北斗地質(zhì)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

為確保特殊路段路基填筑的質(zhì)量和安全管控，貴州省公路工程集團(tuán)有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項(xiàng)目部引入了全球?qū)Ш叫l(wèi)星（GNSS）地質(zhì)變形監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警系統(tǒng)（新技術(shù)設(shè)備）。

全球?qū)Ш叫l(wèi)星（GNSS）地質(zhì)變形監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警系統(tǒng)，是集衛(wèi)星定位技術(shù)、精密傳感測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)和數(shù)據(jù)云技術(shù)等于一體的綜合性系統(tǒng)，是一種多學(xué)科、多方位、深度結(jié)合的高科技系統(tǒng)。

全球?qū)Ш叫l(wèi)星（GNSS）地質(zhì)變形監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、基準(zhǔn)站子系統(tǒng)、云數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)、客戶端子系統(tǒng)組成。

監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)，由衛(wèi)星定位工作站，監(jiān)測(cè)墩、數(shù)據(jù)傳輸裝置組成，主要功能是監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)采集。

基準(zhǔn)站子系統(tǒng)，由衛(wèi)星定位接收機(jī)、基準(zhǔn)站觀測(cè)墩、數(shù)據(jù)傳輸裝置組成，主要功能是基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)采集。

特殊路段路基全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）地質(zhì)變形監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警系統(tǒng)。張美超/供圖

特殊路段路基建成的基準(zhǔn)站子系統(tǒng)。張美超/供圖

三個(gè)衛(wèi)星監(jiān)測(cè)工作站分布點(diǎn)。張美超/供圖

特殊路段路基施工一級(jí)，防護(hù)一級(jí)，綠化一級(jí)。張美超/供圖

云數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)，由信息管理子系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)子系統(tǒng)、報(bào)表子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子系統(tǒng)、評(píng)估分析子系統(tǒng)、系統(tǒng)配置與用戶管理子系統(tǒng)組成，主要功能是數(shù)據(jù)處理和管理、基準(zhǔn)站、監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)控制。

客戶端子系統(tǒng)，由Web應(yīng)用程序、PC客戶端、手機(jī)App組成，主要功能是展示監(jiān)測(cè)點(diǎn)變形位移、形變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)管理、顯示分析成果、預(yù)報(bào)預(yù)警。

工程技術(shù)人員告訴記者，全球?qū)Ш叫l(wèi)星（GNSS）地質(zhì)變形監(jiān)測(cè)和安全預(yù)警系統(tǒng)的主要技術(shù)原理是利用該系統(tǒng)的衛(wèi)星測(cè)量基準(zhǔn)站和監(jiān)測(cè)工作站等設(shè)備之間的相對(duì)定位，通過(guò)相對(duì)定位得到各監(jiān)測(cè)點(diǎn)不同時(shí)期的位置信息，與首期結(jié)果進(jìn)行對(duì)比得到各監(jiān)測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)期的位移信息，然后采用數(shù)據(jù)軟件（核心算法）對(duì)位移信息進(jìn)行解算，剔除各種環(huán)境影響誤差因子，得到精確度達(dá)到毫米級(jí)的位移信息，最終將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移信息通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)發(fā)送至系統(tǒng)監(jiān)測(cè)云平臺(tái)，由云平臺(tái)形成各結(jié)構(gòu)物的時(shí)程形變參數(shù)和相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，供技術(shù)人員和管理人員實(shí)時(shí)查詢和參考，同時(shí)，可對(duì)超過(guò)設(shè)定閾值的形變值發(fā)出相應(yīng)警報(bào)，提醒相關(guān)人員采取對(duì)應(yīng)處置措施。

記者在采訪中了解到，在施工中工程技術(shù)人員共設(shè)置三個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，形成了一個(gè)觀測(cè)網(wǎng)。

據(jù)工程技術(shù)人員介紹，這套系統(tǒng)除了在施工過(guò)程中運(yùn)行以外，在仁遵高速公路竣工通車投入運(yùn)營(yíng)后也還將繼續(xù)運(yùn)行。

精細(xì)化填筑創(chuàng)建品質(zhì)工程

在琵琶樹(shù)特殊路段路基的實(shí)際填筑施工中，貴州省公路工程集團(tuán)有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項(xiàng)目部的工程技術(shù)人員采取了精細(xì)化的施工工藝。

從項(xiàng)目建設(shè)初期的2020年2月27日開(kāi)始，工程技術(shù)人員用一周左右時(shí)間進(jìn)行了試驗(yàn)段的施工，通過(guò)試驗(yàn)段填筑過(guò)程所檢測(cè)得到的壓實(shí)、碾壓等方面的數(shù)據(jù)，來(lái)指導(dǎo)后續(xù)的填筑施工。

試驗(yàn)段填筑數(shù)據(jù)結(jié)論表明，在整個(gè)填方邊坡為橫坡，可能產(chǎn)生沿地表基巖面產(chǎn)生滑移式破壞的情況下，防護(hù)措施填方坡比應(yīng)采用1坡面應(yīng)采用漿砌片石防護(hù)，坡腳應(yīng)采用抗滑樁支擋。為增加填方穩(wěn)定性，應(yīng)在橫坡較陡地段開(kāi)挖臺(tái)階，為減少填方路堤沉降，路堤應(yīng)采用強(qiáng)夯分層夯實(shí)。在填筑施工期間和運(yùn)營(yíng)期間應(yīng)進(jìn)行變形監(jiān)控量測(cè)，監(jiān)測(cè)周期三年。邊坡平臺(tái)第四、第七級(jí)應(yīng)寬10米，第十級(jí)應(yīng)寬5米，其他級(jí)平臺(tái)應(yīng)寬2米。

試驗(yàn)段填筑數(shù)據(jù)結(jié)論明確，高填方路堤施工的工藝流程應(yīng)為：施工準(zhǔn)備→運(yùn)料→攤鋪→大粒徑石料破碎→采用細(xì)粒料填空隙→局部找平→碾壓→局部空隙細(xì)料找平→碾壓→檢測(cè)→下一循環(huán)施工。

試驗(yàn)段填筑數(shù)據(jù)結(jié)論得出了壓實(shí)系數(shù):93區(qū)最大松鋪厚度控制在80cm，施工時(shí)，進(jìn)行堆料后，在80cm高度處掛線，以此為標(biāo)準(zhǔn)面，對(duì)填料進(jìn)行攤鋪、推平，用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，檢測(cè)結(jié)果為：在碾壓遍數(shù)為6遍時(shí)，路基已無(wú)明顯下沉，平均沉降差為0.2cm，在碾壓遍數(shù)為7遍時(shí)，路基基本不再下沉，表面無(wú)明顯孔洞，大粒徑石料不松動(dòng)，平均沉降差為0.1cm，松鋪系數(shù)為1.09。

94區(qū)最大松鋪厚度控制在50cm，施工時(shí)，進(jìn)行堆料后，在50cm高度處掛線，以此為標(biāo)準(zhǔn)面，對(duì)填料進(jìn)攤鋪、推平，用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，檢測(cè)結(jié)果為：在碾壓遍數(shù)為6遍時(shí)，路基已無(wú)明顯下沉，平均沉降差為0.2cm，在碾壓遍數(shù)為7遍時(shí)，路基基本不再下沉，表面無(wú)明顯孔洞，大粒徑石料不松動(dòng)，平均沉降差為0.lcm，松鋪系數(shù)為1.11。

96區(qū)最大松鋪厚度控制在30cm,施工時(shí)，進(jìn)行堆料后，在30cm高度處掛線，以此為標(biāo)準(zhǔn)面，對(duì)填料進(jìn)攤鋪、推平，用振動(dòng)壓路機(jī)壓實(shí)，檢測(cè)結(jié)果為：在碾壓遍數(shù)為6遍時(shí)，路基已無(wú)明顯下沉，平均沉降差為0.2cm，在碾壓遍數(shù)為7遍時(shí)，路基不再下沉，表面無(wú)明顯孔洞，大粒徑石料不松動(dòng)，松鋪系數(shù)為1.14。

試驗(yàn)段填筑數(shù)據(jù)結(jié)論得出了碾壓參數(shù):試驗(yàn)段均采用25噸型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行壓實(shí)，第一遍采用慢速靜壓，行走速度為2.62Km/h。第二遍慢速弱振碾壓，激振力為200KN，振動(dòng)頻率為28HZ，行走速度為2.62Km/h。第三遍慢速?gòu)?qiáng)振碾壓，激振力為350KN，振動(dòng)頻率為28H2，行走速度為2.62Km/h。第四遍、第五遍、第六遍強(qiáng)振碾壓，激振力為350EN，振動(dòng)頻率為28HZ，行走速度為3.95Km/h。第六遍碾壓后測(cè)得路基已無(wú)明顯下沉，平均沉降差為0.2cm,已達(dá)到壓實(shí)要求。第七遍采用慢速靜壓，行走速度為2.62Km/h，第七遍碾壓后路基基本不再下沉、表面無(wú)明顯孔洞、大粒徑石料不松動(dòng)，平均沉降差為0.1cm，松鋪系數(shù)93區(qū)為1.09，94區(qū)為1.11，96區(qū)為1.14。

試驗(yàn)段填筑結(jié)果還表明，為保證填方各層達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，填料粒徑應(yīng)不超過(guò)層厚的2/3為宜，壓實(shí)機(jī)械自重應(yīng)采用25噸以上，攤平機(jī)械應(yīng)采用大功豐推土機(jī)為宜。

正是這些數(shù)據(jù)、參數(shù)，為琵琶樹(shù)特殊路段路基的后續(xù)施工提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)支撐。

記者在采訪中了解到，為確保琵琶樹(shù)特殊路段路基施工的質(zhì)量，項(xiàng)目部還嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求每5米一層，采用80噸強(qiáng)夯機(jī)進(jìn)行強(qiáng)夯，路基的密實(shí)穩(wěn)定同樣得到了有效保障。同時(shí)，項(xiàng)目部還嚴(yán)格按照施工一級(jí)，防護(hù)一級(jí)，綠化一級(jí)的施工要求來(lái)保護(hù)保護(hù)整個(gè)環(huán)境。

項(xiàng)目部還基于琵琶樹(shù)特殊路段路基位于斜坡、沖溝水量大等實(shí)際，為確保路基不受雨水的沖刷，并減少雨水的下滲，防止沖溝匯水進(jìn)入填石路堤坡體內(nèi)，分別建設(shè)了1號(hào)改河工程和2號(hào)改河工程以及場(chǎng)地內(nèi)的地表及邊坡截排水溝工程。

貴州省公路工程集團(tuán)有限公司仁遵高速公路土建第三合同段項(xiàng)目部員工成功攻克特殊路段路基施工困難。張美超/供圖