公路施工：森林沼泽地可复原便道施工工法

1 / 12 森林沼泽地可复原便道施工工法森林沼泽地可复原便道施工工法 GGG（中企）A2001-2021 中国建筑第六工程局有限公司 靳春尚 陈红科 陈 勇 陈 哲 朱宏亮 1. 前言前言 随着桥梁建设不断延展，从繁华都市到森林沼泽、从人口密集到荒芜人烟地 带， 绿色施工高环保要求使桥梁基础施工领域面临着更加复杂的施工环境和更多 的技术难题。 在道路修桥施工过程，为保证原道路的畅通，需架设一座临时便道或便桥， 以方便交通，被称为施工便道。在沼泽地带一般都会选用钢栈桥方式，好处是承 载力高，施工速度快，适应性强，技术成熟；但缺点非常明显，用钢量大，不经 济，施工噪声大，拆除成本高。本工法在森林沼泽地带需要常规常规便道基础上 加以改良，以适用重荷载、高频次、高环保要求。 文莱淡布隆跨海大桥连接文莱被马来西亚分割的两块国土， 是文莱的港珠澳 大桥工程，全线 30km。其中 CC2 标段为韩国大林（Dealim）公司施工，跨越文 莱海湾 ； CC4 标段为中建桥梁有限公司施工，位于国家森林公园保护区。为了保 护森林公园的环境不受过度破坏，在不允许机械设备落地和工期紧张的条件下， 选择在 P739 区域开辟进入通道，以便增加高架桥两个工作面。 该通道穿越沼泽地的，与海湾直线距离为 1km，承担主线一半的工程量。场 外预制的各预制件、 打桩及现场安装预制构件需要的大型机械设备均通过水运到 中间点临时码头，再通过便道运输到施工现场。本工法在上述文莱 CC4 标段和 宁波舟山港主通道项目第 DSSG02 标段两个项目成功运用， 取得了可观的经济效 益和巨大的环保效益。 2. 工法特点工法特点 2.0.1 操作简单 该工法采用高环保要求沼泽区桥梁施工用可复原便道技术， 采用高强土工布 40/40 铺底，填筑大粒径灰岩碎石，顶部铺筑小粒径灰岩碎石，路面整平、路基 第 1 页 共 12 页 2 / 12 边坡修筑完成后放开使用。高强土工布、灰岩碎石均是比较常见材料，按照较常 规施工工艺施工即可，有成型的施工方法，操作较为简单。 2.0.2 稳定可靠 采用专业的岩土分析软件 GeoStudio 中的 SLOPE-W 边坡稳定性分析模块， 运用极限平衡理论的 Morgenstern-Price 方法进行分析，考虑到路基受潮汐作用， 分不同水位工况进行稳定性验算。边坡极限平衡法以摩尔-库伦（Mohr- Coulomb）强度准则为基础，假定岩土体为刚体，不产生变形但传递力，通过静 力（或力矩）平衡分析法，获取滑动面的反力，进而计算相应的稳定性系数。 Morgenstern-Price 极限平衡条分法M-P 法是既能满足力平衡又满足力矩平衡条 件，是最严密的边坡二维稳定性分析方法。 2.0.3 节约成本 变更 739 施工栈桥为便道，省去一公里的钢栈桥，节省钢材近 4000 吨，同 时节约了人工及设备费用，节约成本，总体经济造价低。 2.0.4 拆除便捷环保 项目完工后， 通过履带吊吊起高强度土工布移除便道， 实现快速恢复原地面， 实现对沼泽地带的高环保的要求。 3. 适用范围适用范围 3.0.1 基础施工适用于软弱地层沼泽地地带； 3.0.2 构筑物所处位置地质条件差，环保要求苛刻，无法进行便桥施工条件； 3.0.3 适用于高频次运输要求的； 3.0.4 需要对原地表进行隔离 3.0.5 需要在工程完成后，快速拆除，满足原始森林高环保的要求。 4. 工艺原理工艺原理 针对一系列施工特定特定条件软土厚度大，承载力极低，路基稳定性及变 形控制难度大。 本工法运用极限平衡理论的 Morgenstern-Price 方法对路基稳定性 进行验算，运用弹性理论及有限元方法计算路基瞬时沉降量，运用一维压缩原理 和饱和土渗流固结理论计算固结沉降总量及其随时间的变化规律采用对便道进 第 2 页 共 12 页 3 / 12 行分析计算，使便道满足承载力要求。 为满足路基稳定性、 变形及环保要求， 同时便于桥梁施工完成后恢复原地表， 本工法采用在碎石路堤底部铺设一层 40/40 高强度土工布，上填筑大粒径碎石， 高强度土工布一方面高强度土工布起到隔离碎石与原状地层的作用， 方便后期恢 复地表原貌，同时可以起到加筋作用，作为加强层，增强路基稳定性。 图图 4.0.0 路基断面图路基断面图 5. 工艺流程及操作要点工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程施工工艺流程 深林沼泽地可复原便道施工施工流程包含原地表树木清理及场地整平→ 铺设一层高强度土工布→分层填筑大粒径灰岩碎石→分层压实整平→顶层填筑小 粒径灰岩碎石→路面整平→路基边坡修筑 5.2 操作要点操作要点 5.2.1 路基选型 采用 ISO 9864 及 10319 等国际标准对土工布的各项物理力学参数进行测试， 其中，土工布抗拉强度不小于 45kN/m2，其他参数详见表 2。通过对比分析，选 用实验室测得单轴抗压强度不小于 70Mpa 的灰岩作为筑路碎石，粒径 20mm- 500mm。 表表 5.2.1 土工布物理力学参数土工布物理力学参数 指标 单位重量g/m2 抗拉强度 kN/m2 伸长率（） 网格尺寸mm 数值 240 45 8 32 第 3 页 共 12 页 4 / 12 图图 5.2.1 土工布及碎石实样土工布及碎石实样 初步试算确定碎石路堤高度为 0.9m，路堤上沿宽度为 8.6m，11.5 放坡，通 过数值模拟对路基的稳定性及变形进行验算，同时通过修筑试验段进行验证。 5.2.2 高强土工布铺设 （1）储存、运输和处理土工布 土工布卷在安装展开前要避免受到损坏。 土工布卷应该堆放于经平整不积水 的地方，堆高不超过四卷的高度，并能看到卷的识别片。土工布卷必须用不透明 材料覆盖以防紫外线老化。在储存过程中，要保持标签的完整和资料的完整。在 运输过程中（包括现场从材料储存地到工作地的运输） ，土工布卷必须避免受到 损坏，受到物理损坏的土工布卷必须要修复。受严重磨损的土工布不能使用。任 何接触到泄漏化学试剂的土工布，不允许使用在工程上。 图图 5.2.2-1 便道施工前便道施工前 第 4 页 共 12 页 5 / 12 （2）土工布的铺设方法 1）用人工滚铺；布面要平整，并适当留有变形余量。 2）长丝或短丝土工布的安装通常用搭接、缝合和焊接几种方法。缝合和焊 接的宽度一般为 0.1m 以上，搭接宽度一般为 0.2M 以上。可能长期外露的土工 布，则应焊接或缝合。 3）土工布的缝合所有的缝合必须要连续进行。在重叠之前，土工布必须重 叠最少 150mm。最小缝针距离织边至少是 25mm 用于缝合的线应为最小张力过 60N 的树脂材料，并有与土工布相当或超出的抗化学腐蚀和抗紫外线能力。任何 在缝好的土工布上的“漏针”必须在受到影响的地方重新缝接。必须采取相应的措 施避免在安装后，土壤、颗粒物质或外来物质进入土工布层。布的搭接根据地形 及使用功能可分为自然搭接、缝接或焊接。 4）在施工中，土工布采用自然搭接，土工膜上层土工布采用缝接或热风焊 接。热风焊接是首先的长丝土工布的连接方法，即用热风枪对两片布的连接瞬间 高温加热，使其部分达到融熔状态，并立即使用一定