趙學(xué)東

(內(nèi)蒙古路橋有限責(zé)任公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010051)

1 課題背景

G6高速公路呼和浩特至集寧段線路國家公路網(wǎng)三橫九縱貫穿東西的大通道，是內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)公路運(yùn)輸?shù)闹鲃?dòng)脈。該段公路在過去幾年因常年車流量大并且超限超載車輛多，造成路面破損嚴(yán)重，病害發(fā)展速度已超出了日常小修保養(yǎng)的實(shí)際處理能力。為了保障該路段的暢通，需對該段公路進(jìn)行對部分基層、面層銑刨、切割處理后再進(jìn)行面層攤鋪。

G6高速公路施工樁號為K362+000～K455+360，全長93.36 km，其中13 km的路段共計(jì)750條橫縫需處理。養(yǎng)護(hù)施工需依中央分隔帶開口處為施工段落封閉或借道施工，計(jì)劃分為6個(gè)段落，前5段每段2 km，最后一段為3 km，路面橫縫處理采用借道法施工，工期2個(gè)月。由于工期緊、封閉段落長，這就要求施工段落封閉時(shí)必須節(jié)約時(shí)間，快速有效的進(jìn)行段落封閉。此時(shí)處領(lǐng)導(dǎo)提出了創(chuàng)造性見意：是否可以使用布袋代替散沙灌裝水馬。

2 課題選擇

高速公路養(yǎng)護(hù)施工作業(yè)的安全問題，是養(yǎng)護(hù)施工作業(yè)的重中之重，是保障養(yǎng)護(hù)施工的前提條件。沒有了安全保障，就沒有了保質(zhì)保量的安全施工。

高速公路養(yǎng)護(hù)維修時(shí)一般要保持暢通,邊通車邊施工，此時(shí)由于施工作業(yè)的影響,作業(yè)區(qū)路段通行車道數(shù)減少,通行能力下降,存在著如變換車道、分合流等復(fù)雜的車輛運(yùn)行狀態(tài),而且施工人員和機(jī)械對過往的車輛也造成干擾,因此作業(yè)區(qū)的運(yùn)行狀況復(fù)雜,安全狀況堪憂。

根據(jù)施工專項(xiàng)方案、高路分公司及高速交警的要求，在施工過程中封閉設(shè)施必須采用水馬進(jìn)行隔離。

由此在養(yǎng)護(hù)施工過程中封閉設(shè)施均采用水馬進(jìn)行隔離，但水馬灌裝散沙，進(jìn)度緩慢，危險(xiǎn)系數(shù)大并對路面及環(huán)境造成污染。這就要求我們在道路封閉灌裝水馬時(shí)改進(jìn)原有的工藝并設(shè)計(jì)出新的快速有效的水馬灌裝工藝進(jìn)行探索試驗(yàn)。

選題理由

(1)水馬隔離封閉耗時(shí)長：水馬裝卸、灌裝散沙每車跟隨裝卸工人8人/h約灌注50個(gè)水馬；

(2)安全性差：裝砂人員需站在運(yùn)輸車上對水馬進(jìn)行灌注，危險(xiǎn)系數(shù)增大，易與過往車輛發(fā)生刮擦事故；

(3)周轉(zhuǎn)使用性差：砂礫回收率低，水馬拖拽損毀率大；

(4)灌裝砂礫時(shí)砂礫灑落路面影響行車安全；

(5)撤除水馬傾倒砂礫費(fèi)時(shí)費(fèi)力，清掃灑落在路面上的砂礫時(shí)對施工人員危險(xiǎn)系數(shù)增大。

3 方案實(shí)施與完善

G6高速公路路面橫縫、坑槽處理養(yǎng)護(hù)工程采取借道施工，封閉段落出入口依據(jù)高速公路中央分隔帶開口處設(shè)置，首段施工中三個(gè)水馬為一組，以細(xì)綁絲進(jìn)行連接固定，每組水馬間隔約2～3 m的距離，中間可增加錐桶，增強(qiáng)夜間反光效果。由于施工時(shí)間緊，首段工程水馬填充物采用傳統(tǒng)砂礫進(jìn)行填充。

第二施工段落啟用砂袋裝填水馬。

使用砂袋的優(yōu)勢有：

(1)布袋裝砂：提前可在基地或砂礫堆處裝填，免去在施工現(xiàn)場進(jìn)行，增加安全系數(shù)；布袋裝填滿砂礫后重量可達(dá)8kg；裝填銑刨料重量可達(dá)10 kg；

布袋填充所需用工及工時(shí)：用工8人，每天可填充2000個(gè)布袋；

(2)水馬的填充：將水馬擺放整齊后，將布袋投入水馬即可。

在試驗(yàn)階段首先采用一個(gè)水馬填兩個(gè)沙袋，由于水馬重量不足，車輛經(jīng)過后水馬被風(fēng)吹倒，后經(jīng)增加布袋個(gè)數(shù)試驗(yàn)，一般路段一個(gè)水馬投入4個(gè)布袋即可；在風(fēng)口處填充5～6個(gè)水馬即可。現(xiàn)場可視具體情況增減布袋個(gè)數(shù)。布袋填入后應(yīng)將布袋放倒，不可站立否則無法壓實(shí)水馬。

封閉2 km所需用工及工時(shí)：水馬裝卸擺放用工8人；水馬填充布袋用工8人，耗時(shí)1天，填充水馬1 150個(gè)；

(3)水馬的撤除：現(xiàn)場掏出布袋即可，水馬、布袋隨即裝車倒運(yùn)。

撤除封閉2 km所需用工及工時(shí)：掏布袋用工6人，水馬、布袋裝卸人員7人，用時(shí)1天；

水馬損耗率約為3%；

水馬的更換：

在施工過程中，封閉段落被社會車輛刮倒或撞毀的水馬更換方式，填充砂礫的水馬，在被撞毀后需進(jìn)行道路人工清掃灑出的砂礫，更換水馬填充用散裝砂礫需人工裝袋背至水馬更換處再進(jìn)行填充，消耗人力物力，清掃過程中增加危險(xiǎn)系數(shù)。

使用布袋時(shí)更換水馬后只需將布袋重新填入或更換新布袋即可

布袋及水馬的改進(jìn)：

布袋材料的選擇：經(jīng)過查詢大量網(wǎng)上資料最終確定布袋材料選用帆布型雙抽繩束口式布袋，雙抽繩束口式布袋灌砂后方便封口且價(jià)格便宜，經(jīng)久耐用又環(huán)?？芍貜?fù)使用。

在首段工程中我處聯(lián)系廠家定制購買了1 000個(gè)布袋進(jìn)行試驗(yàn)性裝填，布袋尺寸為高45 cm×直徑30 cm，在裝滿砂礫后無法裝填入水馬，后將布袋只填裝三分之一，可裝入水馬，但在水馬中放入或掏出時(shí)不是很順利，有阻隔不易掏出；

經(jīng)研究將袋體直徑縮減至20公分，由于袋口縮小灌裝砂礫時(shí)不是很好，灌裝速度減慢；并且裝入水馬時(shí)還是有阻隔，不易裝入；

經(jīng)過現(xiàn)場反復(fù)試驗(yàn)研究將布袋束口方式不變，袋口改裝為喇叭口式，袋口直徑30 cm袋體直徑18 cm，裝滿砂礫后填至水馬，可順利出入。重新聯(lián)系廠家進(jìn)行批量定做，二次加工。

原水馬標(biāo)準(zhǔn)開口有兩個(gè)，并且開口過小，在填充布袋時(shí)需打爛水馬增大開口，把手伸至水馬里，導(dǎo)向布袋，將布袋送入水馬兩底端；而且開口處與底端不是一條線，有拐彎處裝入與掏出費(fèi)時(shí)費(fèi)力無法掏出。

在進(jìn)行段落封閉時(shí)為了將購買的1 000個(gè)布袋合理使用，為試驗(yàn)服務(wù)的態(tài)度，采取了水馬頂端重新劈開開口，擴(kuò)大開口的方式進(jìn)行了試驗(yàn)性填充。結(jié)果水馬重復(fù)使用率降低，無法再次使用。又進(jìn)行了大量試驗(yàn)研究，總結(jié)試驗(yàn)結(jié)果得出水馬在工廠重新開孔，更改開孔位置，并且開口數(shù)量增加為4個(gè)，增大開口直徑。

開口直徑的選擇：首先選擇水馬開口最大化，即水馬頂部寬度為20 cm開口直徑也為20 cm，結(jié)果水馬頂部塑料拉力消失，搬移時(shí)容易扯壞；后經(jīng)研究將水馬頂部按寬度兩個(gè)邊緣各預(yù)留1 cm，開口直徑縮小為18 cm，布袋即可順利裝入，并且水馬搬移時(shí)損毀減少可再次重復(fù)使用。

開口位置的選擇：開口處應(yīng)與水馬底部直線貫通。

水馬材料厚度的選擇：為了增加水馬的耐用性及反復(fù)使用的周轉(zhuǎn)性要求生產(chǎn)廠家將水馬材質(zhì)增加厚度。

經(jīng)過聯(lián)系水馬生產(chǎn)廠家，要求水馬開孔為4個(gè)，直徑為18公分定制訂做了四孔水馬進(jìn)行批量生產(chǎn)。

本年度斷道施工段落為6個(gè)總計(jì)13km，布袋累計(jì)周轉(zhuǎn)使用5次，結(jié)余3100個(gè)，可用于下一年度施工任務(wù)。

4 總 結(jié)

每2 km施工段落封閉費(fèi)用對比

5 經(jīng)濟(jì)效率分析

5.1 經(jīng)濟(jì)分析

每2 km使用布袋填裝水馬比用砂礫填裝水馬直接費(fèi)用降低：235 230-211 110=24 120元，費(fèi)用節(jié)約率為10.3%，如果布袋使用周轉(zhuǎn)次數(shù)增加成本將會變得更低。

5.2 效率分析

水馬直接裝填砂礫：水馬填裝、道路封閉、擺放水馬、倒砂撤除水馬，共計(jì)用時(shí)6 d；使用布袋裝填水馬：布袋灌砂用時(shí)2.5 d(布袋灌砂可在施工前的準(zhǔn)備階段完成，不占用施工時(shí)間，可忽律不計(jì))，填裝砂袋、擺放水馬、道路封閉及取出砂袋、水馬撤除共計(jì)用時(shí)2 d。

每2 km使用布袋裝填水馬比直接填裝砂礫工作效率提高了(6×2=3)3倍。

根據(jù)經(jīng)濟(jì)效率分析，使用布袋比直接填充砂礫節(jié)約了成本，提高了工作效率爭取了時(shí)間，為G6高速公路路面橫縫、坑槽處理養(yǎng)護(hù)工程采取借道施工按期完成任務(wù)提供了保障。

經(jīng)近兩個(gè)月的反復(fù)試驗(yàn)和再總結(jié)，水馬填充砂袋工藝已經(jīng)成熟，在實(shí)際操作中可廣泛推廣應(yīng)用。