公路施工组织设计分析

时间：2024-04-24

杨荣青

（上海公路投资建设发展有限公司，上海200335）

0 引言

施工组织设计就是对目前的施工过程中所涉及的材料、设备、机械和资金等各个方面的问题提出合理的规划与安排，保障施工项目在一定时间内有计划、有组织地去完成某项任务内容，促使施工过程能够顺利进行。但是在实际工程开展期间，有些施工组织设计并没有起到应有的效果和作用，因此需要相关人员根据工程现状因地制宜地做好自身工程的组织与设计，实现后续公路交通工程的有效开展。

1 工程概况

根据交通运输部发布的公路相关规定与规范，结合对A 市目前所需要建设的经济发展规划和公路网络的实际要求以及当地交通发展需要，采取计算行车速度为120km/h 和100km/h 的高速公路计算标准进行项目建设，主要技术指标详情如表1所示。

表1 A 市高速公路项目建设技术指标

表1 续表

2 施工测量

施工测量是施工组织设计的前提和基础，以下介绍主要方法和注意事项。

2.1 施工测量与平面控制

2.1.1 加密控制点、导线的复测

根据业主的要求，参照设计院提供的资料内容，需要做好主要控制桩的导线复测，基本精度需满足以下要求，角度闭合差：±16n1/2（n 表示测点数目）；坐标相对闭合差：±1/10000[1]。对不能满足相关控制精度的点位来讲，需对其原因进行分析，随后根据监理工程师的要求，在附近沿线的其余控制中进行加固处理，或者重新设立控制点，来完成整体的工程。

2.1.2 控制测量的高程

首先，严格校核所使用的仪器，且需复测业主或设计院所交付的水准点，其闭合差满足≤20L1/2 的精度要求，其中L 表示水准路线的实际长度，单位为km。如果对于某一个水准点复测后发现其沉降和位移的问题，或者设计院所提供的材料不符合要求，需要上报监理工程师，确认检查后，按照相对应的测量等级来另外敷设水准点[2]。其次，促使每个水准点间距在1km 以下位置。最后，新增的水准点需要被设置在相对较为容易观测的基岩或建筑物的牢固位置，再或者埋入土中1m 以上的混凝土桩点位置。

2.2 施工放样的测量方案

2.2.1 三维坐标法

此次选择全站型电子速测仪进行工程的测量应用，如图1所示。

图1 测量结果基本图示

其中，O 表示测站点，P 表示放样点，在O 点安装全站仪，在P 点放置反射镜，测量P 点的α 为水平方向的数值，Z 为顶距，D 为斜距，计算出P 点的相对观测点坐标三维数值为：

2.2.2 三维坐标法的放样精度

根据上述公式计算分析，其放样的精度由已下公式表示：

结合相关理论分析得知，采取精度为MZ+Mc=2··，Mp= 2 + 2PPm的全站仪，在放样点距离＜380m时，其精度可达到＞±5mm 的要求，因此可以看出，在高程与平面的布置方面，该方法也能够满足具体的施工要求。

2.3 路基放样

首先，在施工前，需分析公路沿线的横纵断面图，且需要加密一些复杂路线的施工内容和测量图纸等资料，在测量合格后由监理人员审核。其次，结合设计图纸的要求，对于边沟和路堤的坡顶等位置，可以利用木方桩钉的办法实施界定处理，显示出具体的路线轮廓，便于施工作业的顺利实施。在距离工程危险区域较远的安全区域进行控制桩的设置，标注桩号与挖填高度，利用（＋）和（-）分别表示填方与挖方。最后，进行边坡的放样工作。每间隔5m 距离来负责高填深挖地段的中线桩坐标与标高，进而对边坡的大小进行控制。在路基施工作业过程中，需分级定期对控制点进行复测，保护好所有的标识。

3 路基土石方

土石方工程是公路工程施工组织设计的关键，其顺利与否直接影响工程的推进。

3.1 土石方开挖

3.1.1 工艺流程

施工测量放样—清理表土—挖临时截水沟—开挖土方—检查中轴线及宽度—碾压—检查路基下+30cm密实度—修理边坡—砌筑边沟及防护工程施工—整理路宽（对于挂网喷浆防护墙，应在开挖边坡的过程中同时进行施工）。

3.1.2 选择挖掘方法

按照施工现场的实际情况，根据其路堑开挖深度与纵向的长度来选择针对性较强的挖掘方法。如果路堑短、深，可利用横向全宽挖掘法施工；如果路堑较长，需采取纵向挖掘的方法来实施施工作业；而对于土方较大的路段施工来讲，可利用横向与纵向结合的方法进行挖掘，提升生产效率的同时可增大工作面积范围。

3.1.3 选择施工机械

根据相关施工方法针对性的选择施工机械。其中横向与纵向的通道开挖期间可选择自卸车与挖掘机同时施工；在纵向分层开挖施工中，可利用铲车和推土机结合施工方法。

3.1.4 修理边坡

在开挖边坡期间，需要以人工作业进行配合，人工以修坡作业为主。在距离路堑的设计标高相接近的时候，需要增加检测的次数，在保障其质量要求的同时，避免超挖的问题发生，不可出现欠挖的问题。

3.1.5 路基碾压

当路槽的底面以下30cm 范围内有着较大的含水量和碾压到设计标准的压实度期间，可采取翻开晾晒的方法将其碾压到规定的95%压实度的要求。在路基碾压完毕之后实施边沟的开挖作业，期间还需实施边沟的砌筑和护面墙等防护工程施工作业。

3.2 石方开挖

3.2.1 微差起爆法施工

结合该项目的实际需求，决定采取多向潜钻孔机进行钻孔作业，人工填筑炸药，利用微差起爆法施工，主要关注点为浅眼的松动问题。在超出8m 的开挖距离后，以光面爆破和人工修凿的方法来实现边坡的施工，保障边坡的平整度与美观度。

3.2.2 爆破材料

以2#硝铵炸药作为此次爆破的主要炸药材料，如果施工期间涉及地下水的处理，可选择乳化防水炸药实施爆破作业，防止地下水对施工造成影响。

3.2.3 炸药包量和相关参数计算

松动爆破炸药量计算公式为：

式（3）中：

q——岩石单位体积的炸药消耗量；

W——最小抵抗数值；

e——炸药换算的系数。

爆破作业的安全距离为：

式（4）中：

K——和岩石性质与地形有关的系数；

n——爆破作用指数；

W——最小抵抗线。

光面爆破的不偶合系数为2.5，光面炮眼之间的间距根据a =()10 - 20 d 进行计算，其中a 表示光面炮眼的间距，单位为mm；d 表示炮眼的直径，单位为mm。

在节理裂隙发育的岩石中取最小值，对于完整性良好的岩石取最大值。

最小抵抗线W≥a，一般最小抵抗线应当大于等于光面的距离。

炮眼的密集系数利用：m=a/vv 表示，m 一般取值为0.8～1.0。

装药的密度在不同的岩层中取值不同，其中在软岩中取值为0.07～0.12；在中硬岩中取值0.1～0.15；在硬岩中取值为0.15～0.25；单位为kg/m。

4 路堤填筑

路堤填筑工序的合理性直接影响公路工程的施工质量与组织成效，以下分析介绍项目中的注意要点。

4.1 准备阶段

在路基填筑之前，需要做好地面的清理工作，随后利用原土或砂性土来对地面的坑洞进行填筑，并做好压实作业。其中需要注意的是，清理后的地面其横坡坡度不能高于1∶10，可以直接在上部填筑路堤。当横坡比在1∶10～1∶5 之间时，保持斜坡稳定的基础上可对原地表土进行翻松作业，再进行填筑；当坡度高于1∶5 时，需要在原有地面挖成宽度不小于1m 的台阶，并且在台阶顶面作成2%～4%的内倾斜坡，再实施路堤的填筑作业。

4.2 路堤填筑作业实施

基于设计资料的分析，此次合同内容的填筑路段主要是填石路堤与土石混填路堤施工作业。其中填土路堤的施工顺序为：填方材料的试验—填筑准备工作—检查与验收—分层填筑碾压到设计标高—检查验收。

4.3 施工注意事项

其一，需要认真地检查图纸内容，明确设计文件内容和图纸要求，并且需详细了解施工规范的要求。其二，放线期间，复测工作一定要根据设计图纸的要求和相关文件资料内容实施，如果发现问题，需及时向监理工程师报告处理。其三，对沿线内所设置的导线和水准点加以保护，包含施工期间所增设的水准点位置，同时需要符合测量的精度要求。其四，在雨季进行施工作业期间，需要注重现场施工的排水工作，并且需要在做工程防护施工作业期间保持安全，避免塌方和落石的危险发生。其五，必须认真且严格的做好路基碾压施工，在施工期间需保障机械与相关设备满足要求，并且需要对所选的填料含水率进行严格控制，开始碾压过程汇总，需要在填料最佳含水率时进行施工。在碾压过程中需要遵守“先低后高、先轻厚重、先慢后快”的施工原则。其六，需认真填写原始关于施工作业中的各项记录，如放样、路堤等项目的记录以及特殊路段的施工记录等内容。