路堑开挖施工质量控制.doc

路堑开挖施工质量控制李沛军(中铁十六局集团北京工程有限公司，北京 100018)摘要：路堑机械开挖施工是铁路施工中常见的施工作业，施工组织是否合理、施工前期准备是否到位、施工过程控制是否到位都对路堑施工质量有很大的影响，重点从路堑开挖的准备工作、开挖方式的选择和确定、土质路堑和石质路堑的不同开挖方式来探讨路堑 开挖机械施工质量控制。关键词：路堑开挖；机械施工；土石方；测量；爆破1 引言路堑开挖施工分为两种：土质路堑开挖施工和石质路堑开挖施工，前者只需采用人工配合机械开挖即可，而后者则需先采用浅孔微差控制爆破、深孔松动爆破、边坡光面爆破（或预留光面爆破层）的方式进行爆破后再配合以机械开挖，所以它们的工作流程也稍显不同（详见图1，图2）。测量放线山体稳定检查堑顶水沟施作机械开挖运输预加固否开挖至换填顶面上30cm检查设计，必要时变更设计低于设计采用的地质资料与设计资料一致或好于设计资料检查基床范围地质条件开挖至换填标高修整开挖底面换填基床图1土质路堑开挖施工工艺框图是清至设计标高挖运石方爆破设计场地清理测量放线选择炮位钻炮眼安装炸药引爆清理危石爆破知识培训检查爆破器材爆破试验优化爆破设计图2石质路堑开挖施工工艺框图2 施工前期准备2.1 应用点的复测和增设在开工前对提供交接的控制桩点进行复测，恢复和固定路线。根据各构造物工程施工的需要，设置三角控制网和高程控制点，包括中线及高程的复测，中线控制桩、水准点的复查。对重要的控制桩和水准基点用混凝土包护加固，并放出护桩。沿里程方向增设多个水准点，每个水准点位置以及之间的距离不是随机而定的，地形的高差变化、工作环境导致的视野效果以及仪器的测量范围都是确定水准点位置的重要因素。两个水准点间的距离最好不要大于80m，以免水准仪因距点太远，上下晃动、视野不清而导致出现太大误差，不好把握；两点间的高差也要控制在5m以内，因为一般的水准仪配备的塔尺均为五米制。按照以上方法确定好水准点，确保在工程需要时能及时应用。2.2 放置开口线根据施工图纸，测量里程中心线两侧原地面标高，结合坡率、基底宽度等等，来确定该里程处开口线位置。按图纸所给数据，通过公式：原地表至基底的高差/坡率+该侧基底宽度+该侧基底排水沟上口宽度，就得到了所需要的开口线宽度，若它存在有两个坡率，只需把第一项分开，按每个坡率所占高度计算后再加上一个平台宽即可，如下图所示，该里程位置的开口线宽度为：3.85+0.612+0.4+6.321+2+3.821.75+0.8=21.25m图3 路堑开口线示意图确定好每个开口线位置点后，钉入木桩并对其进行标记，重要部位可以用插旗的方式示警，既有效防止了破坏又方便了以后更加清楚、快捷的寻找及使用。每个开口线位置点之间的跨度不宜过大，就直线段而言，控制在40m至50m；就曲线段而言，跨度越小越好，每个开口线位置点控制在20m以内，那样会让整个开口线看起来更接近一段圆弧。以上针对的是一般的规则地貌，若有其他的特殊情况就得特殊处理。施工现场的原始地面不可能是一个很规则的平面，地貌都是一直在变化着的，忽高忽低，就算是直线段的开口线也不会是在一条直线，在地形趋势有所变化的地方，对其进行具体分析，在变化突兀区域内，按照现场实际的情况，测量多点并更为精确的确定该处开口线位置。开口线的放置对路堑开挖的质量控制是十分重要的，它直接关系着后续工作的顺利开展。3 机械施工过程控制3.1 路堑放坡开挖路堑正式施工前，做好施工场地的“三通一平”准备工作，为施工创造条件。在堑顶设截水沟，以保证路堑边坡稳定，并将水流引至线路附近的排水系统，确保开挖过程中的边坡稳定。根据已有机械状况以及施工现场的情况，综合选定开挖方案：浅路堑宜采用全断面开挖法，深路堑地段宜采用纵向分台阶开挖，从上到下分层依次进行。就卡特320C型挖掘机而言，可把深度在5m以下分类为浅路堑，5m以上为深路堑，这样既满足挖掘机的工作范围，又最大化了工程所产生的效益。 图4 全断面开挖图5 纵向分台阶开挖针对不同的路堑地质，按设计要求的边坡坡率进行放坡开挖，沿着已经确定好的开口线位置边开挖边刷坡，坡度一定要控制到位。可以用自制的简易坡度架边开挖边对所刷出来的边坡进行检测。坡度架就相当于一个大型三角架，需用像木方或者角铁等不易变形弯曲的硬质材料按坡率1：n精确制作。机械刷坡做不到很精细，坡率会时大时小，边坡会由于中部坡率不齐，欠挖而导致出现“鼓肚”现象，假如等一挖到底之后再去解决这些遗留问题就会发现很困难，因为这些问题有可能遗留在高处，挖掘机工作范围限制达不到，或无法着力把一些硬质残留物抠下来。比如像卡特320C型挖掘机，其臂长只能往上够6m左右，超出6m范围便无法作业，所以我们必须在挖掘机的工作范围内，及时的发现这些问题，放线测量该位置是否存在欠挖现象，安排施工，及时的消灭这些质量问题。图6 坡度架检测边坡坡率开挖过程中，要经常放线检查宽度，使用坡度架检测其所刷边坡坡度，及时的纠正偏差，避免超挖或欠挖，保持坡面的平顺，对坡面中出现的坑穴、凹槽应进行清理杂物，嵌补平整。路堑存在平台时，就给了一个很好的复核开口线的机会，因为工程开展之后整个工作面不再像一开始一样高低不平，测量的时候也不会遇到什么突变情况，所以可以从平台边往上根据坡率来推算出确切的开口线位置，确保了施工质量。平台施工完成之后，要做好保护措施，平台向内做成一定坡度，确保不会因为积水而导致平台面出现坑穴。工程中常常会出现一种情况，路堑坡面从一个坡率突变到另一个坡率，但施工的时候不能按照图纸所示也突变施工，那样会让整个工作面显得很不协调，而要通过观察，妥善安排施工，把不同坡率一点点转变到连接在一起，让整个坡面看起来自然、顺滑，没有突兀的感觉。路堑开挖是路基施工中工程量最大的施工内容，所挖出的土石方需运走，施工时假如细心的去刷坡，保证一次成形，那样的话会让工程每天的进度变的很慢，出不了什么工程量。所以一开始的刷坡只能是粗刷，当工程已近结尾时，需要开始施工防护工程时，还要进行精刷，一方面也达到了两不耽误的目的，另一方面，防护工程与路基开挖工程中间是有时间差的，有一层放坡余量更能对设计坡体的稳固性起一定的保护作用。深路堑一经开挖，原有的中点都将不复存在，原来所做水准点也不再实用，所以这个时候我们需要重新放置中点以及增设临时水准点，以便在后续施工中能有效快捷的解决高程问题。放置中点增设临时水准点3.2 基底控制施工到接近基底，我们在保证该里程位置路基宽度是否达到设计图纸宽度的同时还得确定基底标高，某些基底的承载力未达到设计要求时，就得考虑基底换填，按所编制的施工组织设计以及现场施工情况来确定该再往底下挖多深，换填多少才能够保证承载力已经达到所需要求。图纸往往只能说明一些表面的东西，而像换填的具体长度，以及该从哪开始换填等等，许多东西还是得去现场查看，具体情况具体分析。当施工到基底时，虽有跟测人员控制基底标高，中间可能还是有不到位的地方，所以挖掘机开挖时可以预留10-15cm，等整个线路出来后，可用推土机从头到尾推平至设计标高。这样的话，路堑底会很平整，而且对整个基底标高可以重新复核，更加保证了施工精度。基底结构一定得把握好，按中间高两边低的方式开挖，这样就可以让水流从路基两侧的排水沟流走，从而避免了因为坑穴积水而导致基底承载力出现变化，为后续的铺渣铺轨工程造成不利的影响。4 石质路堑开挖石质路堑开挖时，需与爆破作业队伍相互配合工作。路堑施工不是随意的，它附带着有平台、边坡等附属工程，所以在爆破前就得和爆破作业队伍沟通到位，尽量减少爆破不到位的情况发生，欠爆还好处理，假如超爆的话就会在工作面上留下孔洞，因为是石质面，想要往上填补都是一件很困难的事，所以爆破前就该了解好需要爆破的位置结构如何、爆破的威力有多大、爆破的深度该多少，这些都是我们需要去沟通的，然后在确定在不会影响到边坡或基底的整体性的情况下，安排好炮眼成什么样的角度打入岩层，打多深，这样才会在后续的机械开挖中达到我们所需要的效果。5 结论路堑机械开挖施工是铁路路基工程中常见的施工作业方法，首先通过编制施工组织设计、施工的前期准备以及施工过程控制等保证路基表面平整、密实，曲线圆顺、边线顺直，边坡坡面平顺稳定、无亏坡，边沟整齐、沟底无积水或阻水现象，其次对机械施工的质量必须细致分析，并针对这些隐藏起来的因素来进行协调控制，最后综合工程现场条件选择最合适的施工方法，以达到最好的施工目的。参考文献：1 张京，等.路桥工程新技术实用手册路基施工新技术分册M.北京：长征出版社，2003.2 颜云阳.路基工程中路堑开挖施工技术探讨J.职业圈，2007,20：197与189页3 杨永青.浅析路基工程土石方开挖J.山西建筑，2007,3