決勝通車 看平天路如何給“黑巧克力”炭質(zhì)巖進(jìn)行華麗精包裝
發(fā)布者：廣西高速公路投資有限公司 發(fā)布時間：2023-12-18 11:29
在平塘至天峨高速公路上，有一種神奇的“黑巧克力”——炭質(zhì)巖。它遇水即化，如同黑巧克力一般絲滑。平天路究竟用了哪些手段讓它華麗變身變成如今這般穩(wěn)定堅固、綠意盎然的模樣呢？讓我們跟隨美麗高速主播一起來看看吧！
炭質(zhì)巖
一種極不穩(wěn)定的膨脹軟巖，具有強(qiáng)度低、風(fēng)化快、高壓縮性、遇水崩解的工程特性。
平天路59.1公里的主線上，炭質(zhì)巖路段總長約15公里，含炭質(zhì)巖的高邊坡有38處。受炭質(zhì)巖影響，項目施工進(jìn)度和品質(zhì)控制面臨極大挑戰(zhàn)。
▲昔日炭質(zhì)巖路段
項目指揮部迎難而上，充分發(fā)揮黨建引領(lǐng)作用，成立“交投先鋒+攻堅突破”黨員先鋒隊和青年突擊隊，擔(dān)當(dāng)作為，大膽創(chuàng)新，結(jié)合路基、邊坡施工實際情況制定專項施工方案，打破炭質(zhì)巖造成的施工困境，確保工程建設(shè)進(jìn)度和品質(zhì)。
潛心鉆研 探索炭質(zhì)巖路堤填筑新工藝
炭質(zhì)巖路塹開挖后自穩(wěn)能力極差，易坍塌，炭質(zhì)巖作為填料容易引起路基不均勻沉陷和路床翻漿等病害，因此，高速公路項目建設(shè)過程極少將炭質(zhì)巖作為路基填料，大多作為棄方。但是棄用的炭質(zhì)巖一方面占用了大量的土地，另一方面在長期的雨水的沖刷和風(fēng)化作用下，狀態(tài)會發(fā)生變化，將導(dǎo)致河道淤塞，甚至可能引發(fā)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。
▲填筑施工試驗
項目指揮部貫徹落實集團(tuán)公司“快、好、省”建設(shè)理念，組建技術(shù)團(tuán)隊，結(jié)合項目實際開展炭質(zhì)巖的路用性能及填筑技術(shù)研究，通過反復(fù)試驗，探索出一套適用于93區(qū)填筑的炭質(zhì)巖路堤填筑施工工藝。
1.通過大噸位羊足碾震動碾壓、沖擊碾壓把大塊碳質(zhì)泥巖壓碎，減少泥巖后期崩解帶來的不穩(wěn)定性和強(qiáng)度降低。
2.經(jīng)過合理的機(jī)械組合碾壓方式，提高路基的壓實度，減小填料的孔隙率，有效限制泥巖顆粒崩解后路基沉陷的發(fā)生。
3.采用“包邊土”封閉路基兩側(cè)不少于3米，有效防止雨水進(jìn)入造成泥巖的二次崩解、軟化，造成路基下沉、滑移。
▲重型羊足碾沖擊碾壓
▲黃土包邊
該炭質(zhì)巖路堤填筑施工工藝試驗檢測各項指標(biāo)滿足設(shè)計及規(guī)范要求，特別是路基93區(qū)的壓實度取得了預(yù)期的效果。實施后，項目有效利用了347萬立方米炭質(zhì)巖作為填料，減少了棄方，降低了對周邊環(huán)境影響，同時大幅度減少了棄土場、取土場租地、后期復(fù)墾復(fù)綠等費用，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
▲炭質(zhì)巖路段安全通暢
打破常規(guī) 采取炭質(zhì)巖邊坡防護(hù)新手段
炭質(zhì)巖極不穩(wěn)定的巖性給平天路炭質(zhì)巖邊坡防護(hù)和綠化帶來了重大挑戰(zhàn)。項目指揮部迎難而上，多次組織各參建單位召開現(xiàn)場會議，集思廣益，最終決定打破常規(guī)，大膽創(chuàng)新，通過增加投入、引進(jìn)新設(shè)備、采用新工藝打破邊坡防護(hù)僵局。
引進(jìn)履帶式高舉錨固鉆機(jī)
為邊坡錨桿鉆孔提供新方法
在施工過程中，由于邊坡高、陡，作業(yè)面受限，腳手架搭設(shè)困難，人工鉆孔速度慢等，導(dǎo)致施工進(jìn)度緩慢，部分炭質(zhì)巖邊坡防護(hù)還未完成，就出現(xiàn)開裂甚至垮塌。為了保證施工安全和質(zhì)量，提高邊坡防護(hù)施工效率，項目引進(jìn)履帶式高舉錨固鉆機(jī)，為邊坡錨桿鉆孔提供新方法。
▲履帶式高舉錨固鉆機(jī)
履帶式高舉錨固鉆機(jī)融合履帶式挖掘機(jī)、起重機(jī)、鉆機(jī)三種機(jī)械的結(jié)構(gòu)為一體，能從容應(yīng)對公路邊坡等各類地質(zhì)災(zāi)害防治中的滑坡及危巖體錨固工程，特別適合高邊坡巖體錨固工程。該鉆機(jī)支腿機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和大臂舉升機(jī)構(gòu)結(jié)合了起重機(jī)的結(jié)構(gòu)原理，大大提升了安全系數(shù)及靈活度，既實現(xiàn)了高處鉆孔施工作業(yè)，又保證了施工的安全；下部回轉(zhuǎn)支承、上部回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和滑架的搭配應(yīng)用，可多角度組合調(diào)節(jié)施工方位，使鉆孔作業(yè)更加靈活、方便；鉆孔系統(tǒng)采用自進(jìn)式液壓推進(jìn)技術(shù)，使用配套的實施鉆具，可適應(yīng)不同情況下的地質(zhì)打孔；通過傳統(tǒng)錨固鉆機(jī)的基礎(chǔ)上增加了高空作業(yè)操作平臺，實現(xiàn)了鉆孔作業(yè)操控全部在平臺上操作，增強(qiáng)了施工安全性。
▲高舉錨固鉆機(jī)現(xiàn)場施工
采用炭質(zhì)巖邊坡“濕噴”防護(hù)新工藝
滿足邊坡防水、隔水要求
項目指揮部緊扣“防水第一”原則，從隧道濕噴工藝中得到啟發(fā)，決定采用炭質(zhì)巖邊坡“濕噴”防護(hù)新工藝。濕噴所采用的機(jī)械為隧道混凝土濕噴臺車，其臺車采用工程底盤，四驅(qū)驅(qū)動，轉(zhuǎn)場靈活，能適應(yīng)于路基上各種地形；濕噴臺車噴射效率高，每小時噴射混凝土量可達(dá)到30立方，滿足不同工況的需要；濕噴臺車臂架具有回轉(zhuǎn)、俯仰、伸縮和噴頭擺動功能，通過無線遙控操作，可實現(xiàn)快速靈活噴射作業(yè)，可操作性高，對于邊坡開挖過程中出現(xiàn)凹凸不平處能很好地進(jìn)行封閉，破面封閉無死角。相較于傳統(tǒng)干噴工藝，濕噴混凝土工藝極大提高了噴坡混凝土的質(zhì)量，能夠保證混凝土的整體性，減小混凝土與邊坡接觸的空隙，有效隔離了雨水及空氣中的水分，從而滿足對邊坡的防水、隔水要求。
▲炭質(zhì)巖邊坡濕噴機(jī)濕噴作業(yè)
此外，為了增加炭質(zhì)巖邊坡的穩(wěn)定性，項目因地制宜采用矮擋墻、柔性擋墻、生根擋墻、錨桿錨索框架固腳強(qiáng)腰，再采用植生袋、植被砼等多種手段恢復(fù)植被，邊坡生態(tài)治理成效顯著。
▲采用“濕噴”防護(hù)新工藝效果
智能化監(jiān)控 讓炭質(zhì)巖邊坡養(yǎng)護(hù)更省心
項目指揮部在全線推廣應(yīng)用高速公路高危邊坡信息化管理系統(tǒng)平臺。該系統(tǒng)平臺采用B/S架構(gòu)設(shè)計，開發(fā)出“廣西高速公路災(zāi)害風(fēng)險智慧云控平臺”和“邊坡衛(wèi)士APP”，利用深部位移監(jiān)測（固定式測斜儀）、傾角加速度計、雨量計、土壤水分計等監(jiān)測傳感器以及GNSS等位移自動監(jiān)測設(shè)備，對炭質(zhì)巖邊坡不同深度表面位移、深部位移、地下水情況及支護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行全面監(jiān)測。當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)或者監(jiān)測設(shè)備出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)會以短信、郵件等功能方式進(jìn)行實時在線告警提示。
▲廣西高速公路災(zāi)害風(fēng)險智慧云控平臺
▲“邊坡衛(wèi)士”APP
該平臺為養(yǎng)護(hù)需求、養(yǎng)護(hù)措施提供科學(xué)的決策依據(jù)，項目管理人員可及時了解炭質(zhì)巖邊坡安全狀態(tài)和結(jié)構(gòu)性能發(fā)展趨勢，并制定具有針對性、及時性和高效性的預(yù)防性維護(hù)、維修與加固措施。
▲炭質(zhì)巖邊坡防護(hù)、綠化效果好
炭質(zhì)巖復(fù)雜的水理性質(zhì)及力學(xué)響應(yīng)機(jī)制一直是巖土研究的重難點，依托平天路項目實體工程，炭質(zhì)巖的路用性能及填筑技術(shù)研究得到了有效驗證。在自治區(qū)交通運(yùn)輸廳的指導(dǎo)下，項目指揮部參與編寫的《炭質(zhì)巖路基設(shè)計與施工技術(shù)指南》已于2023年4月發(fā)布實施，為行業(yè)內(nèi)同類型項目施工提供了寶貴經(jīng)驗。
