群山巍峨,環抱四方;綠水悠悠,縈繞其間。從有著“避暑之城”美譽的貴陽出發,驅車前行,抵達充滿神秘色彩的“天文小鎮”平塘。一路上,山地起伏連綿,綠水蜿蜒相連。?
這里,相互連通的不止是如詩如畫的山水,更有那縱橫交錯、四通八達的公路網。如今,貴州交建集團投資建設的貴陽至北海高速公路貴陽至平塘(黔桂界)段項目(簡稱貴平高速)建設如火如荼,路網延伸,為這片美麗的土地帶來新的機遇與活力。
貴平高速線路起于烏當區羊昌鎮,止于黔桂省界云陽關,順接天峨至北海高速公路,路線全長174公里,設計時速100公里,是貴州目前在建投資額度最大、線路最長的高速公路項目,由貴州交通建設集團有限公司(簡稱貴州交建集團)組建的貴平高速公路有限公司(簡稱貴平公司),全面負責項目建設和運營管理工作。
“截至今年9月,項目全線路基工程已完成92%、橋梁工程已完成75%、隧道工程已完成95%,二期工程正在有序推進。”貴平公司黨支部書記、董事長陳永剛介紹,貴平高速建成通車后,貴陽至平塘的車程將由3小時縮短至1.5小時,對提升國家高速公路主要通道通行能力、推進貴州交通強國西部示范省建設、加快黔中經濟區建設等具有重要意義。
深謀遠慮 匠心打造貴平路基
“合抱之木,生于毫末;九層之臺,起于累土。”這句話深刻地揭示了打好基礎的重要性。在高速公路建設中,路基是整個工程的關鍵,高速公路路基必須具備足夠的強度、穩定性和耐久性,才能承受不斷變化的動靜荷載,有效延長高速公路的使用壽命,真正實現“平安百年”的建設目標。
在貴平高速T18標的建設現場,挖掘機揮舞著鐵臂,將土石精準地轉移到運輸車輛上,強夯機每一次夯擊都發出沉悶而有力的聲響,施工班組緊密配合,路基施工井然有序。看見眼前的場景,貴平高速T18標二工區工區長郭藝感慨萬分。
“為打造平安百年品質工程,貴平高速對路基的強度、沉降和穩定性控制有著極為嚴格的要求,‘毫米級’工后沉降控制是保障車輛安全、平穩運行的關鍵。”郭藝在施工現場介紹,T18標位于構造溶蝕地貌單元低中山U形溝谷地帶,橋隧比在80%以上,其中六硐隧道附近有一段高47.48米的高填方路基,這給項目施工帶來了巨大挑戰。
為保證項目進場后能經濟、快速、高效地運行,項目前期對整個合同段的現有交通狀況、周邊電力設施、工程地理環境、工程地質特點等情況進行了詳細的踏勘和調查,按貴平公司下發的施工標準化管理指南及相關資料,確保T18標施工現場平面布置符合科學性、合理性、安全性、經濟性。
在項目建設初期,貴平公司便針對整個項目開展了全面深入的地質勘察和工程設計,準確了解各施工區域的地形地貌、地質條件、水文情況等,為各標段編制施工組織設計提供準確的數據,從而保障各項施工方案均能指導現場施工。
“各標段編制施工計劃需報貴平公司進行集中審核分析,并針對各標段不同地質環境,統籌考慮資源利用、工序銜接、總體進度等因素,科學合理組織施工,做到各道工序銜接順暢,全線進度均衡,質量大幅度提升,安全穩固可靠。”貴平公司副總經理、總工程師敖登榜介紹,由于不同標段的地質條件不同、路基填筑材料來源存在差異,因此貴平公司要求各標段科學分析路基填筑材料的物理力學性質、均勻性、穩定性等參數,并根據相關規范要求制定出各種填筑材料的施工方案和施工計劃,報相關質量管理部門審批后實施,確保全線路基質量大幅度提升從而實現各項既定目標。
貴州的地質環境復雜多樣,喀斯特地貌廣布,山巒起伏,溝壑縱橫。這種獨特的地形地貌給高速公路路基建設帶來了巨大的困難。
在路基施工填方與挖方的有效銜接上,貴平公司要求各標段嚴格規劃好施工順序,確保挖方路段產生的合格填料能夠及時用于填方路段,避免填料的浪費和二次轉運。對于不同施工隊伍負責的相鄰標段,貴平公司建立起有效的溝通協調機制,明確交接面的施工標準和時間節點,確保工程進度的均衡性。目前,貴平高速全線174公里的土石方資源均得到有效利用,基本實現填挖平衡。
精益求精 質量引領貴平標準
高性能路基是路基高質量建設的基本要求,也是貴平公司打造平安百年品質工程目標的基礎。貴平公司秉持“貴有匠心·天成地平”建設理念,以質量創優為核心,通過路基工程的精細化管理,強化貴平高速路基性能,提升路基工程的使用品質,延長使用壽命,以建設路基“一次投入、永久受益”和路面“三十年不大修,十年不罩面”的品質工程為目標,奮力前行。
“我們眼中的高性能路基具備上下邊坡整體穩定,路基工后沉降小、強度高、耐久性好的特點,能夠為路面提供穩定、堅實、持久支撐。”貴平公司副總經理陶俊表示,對于貴平高速而言,高質量意味著高標準。貴平高速將高性能路基性能指標劃分為三大項,即穩定性、沉降和強度,從這三個維度共同發力,打造“貴平路基”,締造“貴平品質”。
穩定性主要看的是路基穩定安全系數,它是衡量路基穩定性的一個重要指標,是路基在各種外力作用下保持穩定狀態時,抗滑力與滑動力的比值。“簡單來說,穩定安全系數就是用來評估路基在面臨可能導致失穩的因素時,其抵抗破壞的能力大小,較高的穩定安全系數意味著路基發生滑坡、坍塌等破壞的可能性較低。”陶俊介紹,針對貴平高速斜坡地基路堤,貴平公司將其穩定安全系數由設計規范要求的1.30(正常工況)/1.20(非正常工況)提高至1.35(正常工況)/1.25(非正常工況),提高程度為0.05,可保障貴平高速路基在復雜的地質條件中和惡劣的自然環境下,尤其是在山區的軟弱夾層斜坡路段,也能保持良好的穩定性。
路基沉降是指路基在施工完成后或在使用過程中,由于土體的壓縮、固結以及外部荷載等原因,導致路基表面產生垂直向下的位移。貴平高速針對高路堤、軟基路段等特殊路基,采用工后沉降、沉降速率,聯合控制路基沉降情況。
對于高路堤的工后沉降,貴州省規定路床頂面沉降量(沉降與填筑高度之比)不大于5‰,而貴平高速將高路堤的工后沉降控制標準提高至不大于3‰。
另一方面,貴州省規定高路堤的沉降速率為雨季每月不大于10毫米、旱季每月不大于6毫米。貴平高速沿線地質較好,路基填料多為開山石渣,路基成型后的沉降速率相對較小,因此貴平公司將高路堤的沉降速率控制標準提高至路基連續2個月的月沉降量不大于3毫米。
我國軟土地區路基的工后沉降控制標準要求是,高速公路和一級公路的一般路段、涵洞與路基接合部、橋頭與路基接合部的工后沉降量分別要控制在300毫米、200毫米和100毫米以內。貴平高速沿線軟土地基多為淺層軟土,結合項目的軟土地基狀況與處置措施,貴平公司進一步提高了軟基路段的工后沉降控制標準,將軟土地基的一般路段、涵洞與路基接合部、橋頭與路基接合部的工后沉降控制標準提高至分別控制在150毫米、100毫米和50毫米以內。
同樣的,軟基路段的路堤沉降速率設計規范規定值為路面鋪筑時路基連續2個月的月沉降量不大于5毫米,而貴平高速將軟基路段的沉降速率控制標準提高至路基連續2個月的月沉降量不大于3毫米。
路基強度控制方面,貴平公司從填料CBR(加州承載比)和路基彎沉兩個方面強化控制。
“對于路基填料來說,CBR值反映了填料抵抗局部壓入變形的能力,這個值是通過對特定尺寸的試件進行貫入試驗得到的,CBR值越大,表明填料的強度越高,抵抗變形的能力越強。”貴平高速高性能路基建造技術咨詢現場技術負責人李鵬表示,填料性能是保證路基強度(模量)的基礎,路基模量主要取決于路床和上路堤,模量與填料CBR有著良好的正相關性,貴平高速將路床CBR由設計規范的“上路床大于等于8”“下路床大于等于5”,提高至兩者均“大于等于20”;上路堤CBR由設計規范的“大于等于4”提高至“大于等于5”。
彎沉是指在規定的標準軸載作用下,路基或路面表面輪隙位置產生的垂直變形,以“0.01毫米”為單位。彎沉值越小,說明結構的承載能力越強,抵抗變形的能力也就越好。
貴平高速路基交工驗收采用后軸軸載為150千牛的加載車進行路基頂面彎沉檢測,且提出了彎沉代表值“小于等于150(0.01毫米)”的控制標準,較設計標準中的180(0.01毫米)提高了16.7%。
值得一提的是,貴平高速在4個標段路床頂面均分別進行了單后軸軸載100千牛、150千牛、200千牛三種軸載的彎沉檢測,通過定點標識,在同一點進行檢測,累計檢測彎沉數據2982個。根據彎沉檢測結果,路床頂面在后軸軸載150千牛時的彎沉代表值均小于等于110(0.01毫米)。
工于至善 細節成就貴平品質
在貴平高速T19標,路基寬闊且平整,上邊坡綠化區域的自動噴淋灌溉系統正噴灑出細密的水霧,滋潤著新栽的綠植,為這片土地再添一抹生機與活力。
“平整路基的背后是精益求精的態度,尤其是在臺背、涵背、墻背等關鍵點位,這些結構物過渡段作為路基填筑的薄弱部位,易出現橋頭跳車等病害,在貴平公司的指導下,我們采取了一系列嚴格措施,保障關鍵點位的建設質量。”貴平高速T19標工程科科長何峰介紹。
致廣大而盡精微。在貴平高速建設中,貴平公司對三背回填等關鍵環節進行明確要求。三背回填應采用硬質、中硬質的水穩性好的級配碎石填筑,路基壓實度應不小于96%;壓實層厚不應超過150毫米,粒徑應小于100毫米,無法采用大型機械碾壓時,應適當減薄碾壓層厚;邊角應采用小型設備碾壓密實,不得留有碾壓死角;碾壓部位狹窄時,可采用貧混凝土等材料回填;涵洞兩側應對稱分層回填壓實;臺背每填筑1米宜采用液壓夯補壓……變隱患點為安全點,變薄弱點為建設亮點,這是貴平高速的建設之道。
貴州山水萬般美,卻給高速公路建設帶來諸多挑戰。水是影響路基穩定性的關鍵因素之一,若路基排水不暢,地表水會滲入路基內部,導致土體軟化、強度降低,在車輛荷載的反復作用下,容易出現路面裂縫、沉陷等病害,嚴重影響道路的使用壽命和行車安全。
在貴平高速建設過程中,一方面,在路堤邊坡設置完善的防排水系統,有效地防止了地表水滲入路基和地基,為路基的穩定奠定了堅實基礎。另一方面,貴平高速在貴州省內創新大規模應用中央分隔帶分設型混凝土預制護欄,幫助高速公路運營期有效排水。
“普通波形梁護欄設計使用年限為15年,而混凝土護欄具有更長的使用年限,從而更加節約維護成本。其特殊的結構設計,也保證了中央分隔帶里管線不被雨水浸泡,增加了管線的使用壽命。”貴平高速T19標生產副經理陳登亮表示,普通波形護欄其安裝方式為打入式或埋置式,會破壞原有路面結構層,導致雨水下滲,浸泡路基,從而引發沉降等病害,而分設型混凝土預制護欄則很好地避免了這些問題。
同時,貴平公司提前謀劃,打造了分設型混凝土預制護欄智慧生產廠區,整個廠區由智慧生產線、鋼筋加工區、智能化控制室及室外成品存放區組成,為貴州省首次引進,包含全自動布料系統、收面抹光系統、RGV入窯及出窯擺渡運輸系統、蒸汽養護窯、全自動拆鋼模系統、真空取成品吊裝系統、鋼模自清潔及噴涂脫模劑系統組成,減少了傳統人工脫模搬運對構件造成的損傷,杜絕了安全事故,實現了產能大幅提升。
泰山不拒細壤,故能成其高;江海不擇細流,故能就其深。從填料的選擇到施工工藝的執行,從設備的操作到質量的檢測,每一個步驟都凝聚著建設者的心血和智慧,貴平高速建設者用實際行動詮釋了工匠精神的內涵,為品質工程的建設注入了強大的動力。