1.1 风电场道路及场平工程施工方案

道路及场平工程施工方案，主要根据已有道路布置和安装平台布置等确定工程场内道路路线的起终点，以及需要新建场内干支线道路条数与长度；之后进行工程量统计，主要包括风力发电机组安装平台数量，路基工程长度和山皮石面层体积。

本节介绍道路及场平工程的施工方案并结合某约50MW的风电项目进行介绍。该风电场位于荒漠草原上，占地面积约为12km²。场址地貌属于低山丘陵，地形起伏较大，地面标高范围在1830.00～1980.00m，最大高差为150m。共计安装风力发电机组平台33个，路基工程总长25.34km，山皮石面层114030m²。

1.1.1 道路施工方案设计

1.1.1.1 主要设计参数

（1）路基、路面宽度。路基设计宽度为5.0m，路面设计宽度为4.5m。

（2）平面圆曲线。平面圆曲线最小半径一般为50m。

（3）纵坡。最大设计纵坡为12.5%。

1.1.1.2 线形设计

1.选线

（1）保证选线的合理性。

（2）尽量减少高填深挖降低工程造价。

（3）便于施工，有利于保证工程质量，减少对环境的破坏和污染。

（4）使用的适用性、安全性、可靠性以及寿命等方面考虑尽量不采用极限曲线半径和极限纵坡。

2.平面线形设计

（1）平面圆曲线。由于地形条件的限制和考虑大型设备运输的需要，平面圆曲线最小半径一般为50m。在平面圆曲线设计中，尽量采用大于或等于一般最小半径值，以提高道路的使用质量和舒适性。

平面单圆曲线设计公式为

式中 T——切线长，m；

R——曲线半径，m；

L——平曲线长，m；

α——路线转角；

E——外距，m；

J——校正数，m。

（2）缓和曲线。缓和曲线是在直线和圆曲线或不同半径圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。其作用是为了缓和线形、缓和行车以及缓和超高和加宽。

3.纵断面线形设计

（1）纵坡。施工便道最大纵坡为12.5%。

（2）竖曲线。竖曲线计算公式为

式中 ω——竖曲线，当ω＜0，为凸曲线；当ω＞0，为凹曲线；ω=0，为直线；

R——竖曲线半径，m；

T——切线长，m；

L——竖曲线长度，m；

E——竖曲线变坡处纵距，m。

4.横断面设计

（1）横断面。施工便道路基设计宽度为5m，路面设计宽度为4.5m；土路肩宽度为2×0.5m。路拱横坡为2.0%，硬路肩坡度为3.0%。

（2）超高。超高是为了抵消车辆在曲线上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡。超高值按照《公路路线设计规范》（JTGD 20-2006）采用，超高采用中轴旋转超高，计算公式见表1-1。

（3）加宽。当平面圆曲线半径小于250m时，在平面圆曲线内侧设置加宽，加宽值按《公路路线设计规范》（JTGD 20-2006）采用。

1.1.1.3 路基设计

（1）一般路基形式有填方路基、半挖半填路基、挖方路基等。

（2）当地面横坡为陡于1：5的斜坡填方路基，在填筑前需将地面挖成梯台，台阶宽度不小于1m，台阶顶面作成2%～4%的反向横坡，以防止路基滑动而影响其稳定性。填方路基一级边坡坡比采用1：1.25～1：1.5，高度为8m；二级边坡坡比采用1：1.5～1：1.75，高度为12m。

（3）挖方边坡，岩石边坡坡比采用1：0.2～1：0.3，土质边坡坡比采用1：0.5～1：0.75。

（4）在设计中应尽量考虑经济性因素，对挖出的土石方尽量用于填方。用不同填料填筑路基时，应分层填筑压实。路基压实度必须符合路基规范压实度的规定。

1.1.1.4 路段排水系统设计

路段排水系统由边沟、排水沟以及沿线的涵洞组成。

1.边沟

挖方路基浅填方路基的路段设置土质边沟，断面尺寸为0.3m×0.3m，坡比为1：0.3。

2.排水沟

填方路基除浅填方路基外的路段设置土质排水沟，断面尺寸为0.3m×0.3m，坡比一般为1：0.5～1：1.75。

3.涵洞

涵洞为钢筋混凝土圆管涵。

钢筋混凝土圆管涵采用1-φ1.0m形式，涵管管壁采用预制C30混凝土，钢筋采用φ8，基础为土基，进出口采用土质排水系统。

1.1.1.5 防护工程设计

由于施工便道是临时性道路，本工程中的便道使用寿命只有5个多月，且区域风多雨少，因此设计时主要考虑边坡自身稳定。

1.1.1.6 路面设计

路面设计宽度为4.5m，路面结构型式为碎石路面，厚度为10～20cm。

1.1.1.7 支挡结构

场平工程在局部填方较高的地方设置护脚，可采用M7.5号浆砌石。

1.1.2 施工方法及程序

1.1.2.1 路基工程施工方法

1.场地清理

测量放样后，根据施工进度计划要求，分期清除路基用地范围内的有机物残渣及原地面以下平均30cm的表层淤泥、垃圾、杂草、腐殖土等；场地清理完后，将清理后的场地进行修整、铺平、填筑，并在施工前全面碾压，使其密实度达到规定要求；清理出的现场废弃物均堆放在指定的弃土场内，按工程师的指示妥善处理。

清理与掘除采用以挖掘机为主、人工为辅的清理施工方法，自卸汽车运输。

2.土方开挖

根据道路沿线地质条件，挖方路基边坡坡比为1：0.5。在施工过程中，当岩层产状及地质条件发生变化时，可报监理工程师批准后适当放陡或放缓边坡坡度。

土方开挖时，采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，人工辅助进行开挖范围内的修整。开挖靠近边坡坡面线20～30cm时，由人工配合机械（反铲）进行刷坡，边坡修整好时应及时按设计要求跟进防护；土质路基基底，开挖至设计标高后，路床以下30cm挖松再压实，同时做好两侧边沟开挖砌筑工作，工艺流程见图1-1。

图1-1 土方路堑施工工艺流程图

3.石方开挖

（1）石方路堑开挖施工工艺流程。石方路堑开挖施工流程见图1-2。

图1-2 石方路堑开挖施工流程图

（2）石方路堑开挖施工流程。

1）根据图纸或监理人要求，边坡开挖前在开口线外设置截水沟等排水设施；路堑与路堤连接处，边沟缓顺引向路堤两侧的自然沟或排水沟，避免路堤附近积水或冲蚀路堤。

2）清理作业平台面，由测量工放出开挖边线，核实开挖断面。

3）坡面根据地质情况采用预裂、光面爆破，爆破前根据监理工程师指示进行爆破试验；预裂爆破超前于主爆区进行，石方爆破以小型及松动爆破为主，并清除由爆破引起的松动岩石。

4）完成一个台阶的开挖后，用人工辅助推土机扫平工作面，测量放样定出孔位，然后再进行钻孔爆破。

5）边坡支护作业紧跟开挖工作面进行。

6）采用挖掘机、装载机装渣，自卸汽车运至填筑部位或指定渣料场。

例如，本工程段地层岩石系全风化及强风化花岗岩。石方开挖以机械作业为主，人工辅助，先土层后石方的顺序施工；泥岩松动爆破后采用挖掘机开挖；砂岩采用爆破法开挖，3.0m³空压机配手持风钻进行钻孔，采用小型或松动爆破，严禁过量爆破，分层、自上而下按设计阶梯式开挖，爆破后引起的松动岩石及时清除。为保证路堑边坡的稳定和坡面控制，根据岩石的类别、风化程度和节理发育程度，边坡预留2.0m保护层，人工配合光面爆破修边。光面爆破，炮眼痕迹的保留率在80%以上，以保证边坡质量。当线路通过顺层岩石路段时，采用预裂爆破。石方装车均采用推土机集料，装载机装车或挖掘机直接挖装两种方式。为提高机械利用率，加快施工进度，采取多个施工点同时推进，形成开挖、爆破、清运、回填平行流水作业。石方路堑的路床顶面，高出部分辅以人工凿平或用合格材料填平，碾压密实稳固。

（3）边坡路堑开挖。开挖高边坡前，在征地范围内根据地形修建一条由坡脚端部向坡顶、横坡内倾的施工便道。手风钻造孔，小型松动爆破，挖掘机开挖松动后的岩层，推土机推至坡脚最低处；距填方运距较短的地段用推土机和装载机直接运料填筑，距填方运距较远的地段用推土机集料，装载机装车，自卸汽车运输至填方地段。开挖时根据设计，按H≤8m分层开挖，每层间设2.0m宽平台，当岩石风化破碎时，采用分段分层开挖。采用预裂爆破时，最后一排炮眼沿设计坡面斜率造孔。在陡坡悬崖处实施钻爆作业时，施工人员按要求系安全绳，爆破时，下方人员、机械撤退至安全地带，确保施工安全。路基开挖完毕后，根据设计图纸要求在开挖线外侧人工施工截排水设施。

4.土石方填筑

（1）土方填筑。填方路段利用路基开挖料和开采石料进行填筑，边坡坡比1：1.3。填方路基必须分层碾压填筑，并按施工规程规范检查验收，以保证路基施工质量。

路基的填方边坡坡率视填土土质、高度等情况并参照《公路路基设计规范》（JTGD30-2004）。填方用土优先就近利用路基开挖料。腐殖土、淤泥、软土等不能作为填方用土，在填筑路基前应清除地表杂草、树根及表面腐殖土。填方路段地面横坡陡于1：5时，应挖成台阶，宽度不小于1.0m，阶底应有2%～4%的倒坡。填方路基应分层铺筑、均匀压实，并满足CBR（填料最小强度）要求，当填料无法满足规范要求时，必须采取适当的处理措施或换填符合要求的土。液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过标准规定的土，不能直接作为路堤填料。需要应用时，必须采用满足设计要求的技术措施，经检查合格后方可使用。每层填土最大松铺厚度应根据现场压实试验确定，一般最大铺厚度不大于30cm，也不小于10cm，同种材料的填筑层累计厚度不宜小于50cm，压实层的表面应整平并做成路拱。土的压实应控制在接近最佳含水量时进行。施工过程中对土的含水量必须严加控制、及时测定、随时调整。填筑前对填方区进行施工放样，清除表土和树根草皮，挖沟疏干表土；填前进行碾压，基底压实度不小于85%。填土高度小于路床厚度时，基底的压实度不小于96%，基底松散层厚度大于30cm时，翻挖后再分层回填压实。

路堤填筑前结合本标段填方区域选定试验段，填料取有代表性的土料和石料进行试验，取得试验数据后，再结合机具配备情况，通过试验段得出填筑数据，然后进行路堤填筑。

路堤填筑材料根据各挖填段开挖和填筑量，合理组织挖填料，填料采用自卸汽车运输，推土机摊铺，18t自行式振动压路机碾压。

（2）土石混填路堤。土石混填分层填筑、压实，松铺时，填方边界立桩做好标记控制松铺厚度，填料摊铺平整后，用18t自行式振动压路机碾压至合格。石料强度大于20MPa、最大粒径不超过压实层厚的2/3。填筑时将含硬质石块的混合料铺于填筑层的下面，石块不得过分集中或重叠，上面再铺含软质石料（强度小于15MPa）的土石混合料。填料摊铺时，自中线向两边设置2%～4%的横向坡度，按相关标准要求施工。碾压按先两侧后中间、纵向进退、先慢后快、先静压后振压，激振力由弱至强的操作程序进行碾压，沿路线纵向行与行之间重叠压实不小于相关标准的规定值。施工中严格控制振动压实遍数。

（3）填石路堤。填石路堤倾填施工前，边坡用不大于30cm的石块人工码砌，码砌要规则，尽量紧贴、密实、无明显空洞和松动现象。石块逐层水平填筑，每层厚度不大于50cm，石块最大粒径不超过层厚的2/3，平整时，石块大面向下、小面向上摆放平整、紧密靠拢，所有缝隙用小石块或石屑填缝找平，放出填方中线、边线并测量其碾压前高程，后用振动压路机进行碾压。先压两侧（即靠拢路肩部位）、后压中间。压实路线对于轮碾做到纵向互相平行，反复用石屑整平，直至压实层顶面稳定，无下沉、石块紧密、表面平整为止。然后再放出填方中线、边线并测量其碾压后高程，请监理工程师到现场根据填石碾压后进行沉降量检查（目测法）。合格后进行上层填筑。路床顶面以下50cm的范围内铺填适当级配的砂石料，并分层压实，填料最大粒径不超过10cm。

填方路堤基底应清理和压实，基底强度、稳定性不足时，应进行处理，以保证路基稳定，减少施工后沉降。地面青草、树木及耕植土和淤泥应清除，不得作为填料使用，填料有机物含量不得大于10%。路面渣石含土量需加强控制。

施工填方路基时，当地面横坡陡于1：5时或新、旧路基填方边坡的衔接处，填筑土石时地面应挖台阶，台阶宽度不小于2m，并设2%～4%向内的坡度，路堤填筑时应从最底层填起，然后逐步向上并分层填筑，每层厚度不大于30cm，待达到设计要求后方可填筑上一层，如为填石路堤也应分层碾压，每层厚30～40cm，石料要安放稳固、挤靠紧密，用碎石或砂砾嵌缝后用振动式压路机压实。

施工中如遇地形、地质情况发生变化，应根据实际情况变更处理。

5.路基排水施工、

工程开工前，组织技术人员根据设计文件及图纸，结合现场调查、校核全线路基排水系统的设计是否完备和妥善，并将结果上报监理工程师审批；根据实际情况在施工现场设置一些必要的临时供排水设施，用以提供施工用水，排出地表水，以保证施工的顺利进行。

进场道路排水边沟与路基同时施工，场内道路排水边沟在风电场设备安装完成后施工。排水边沟开挖主要采用人工开挖方式，自卸汽车运输渣料。

本工程路基纵向排水系统根据沿线地形、地势及道路纵横坡设置排水边沟等排水设施，将水引至路基外。边沟、排水沟全部采用土质。道路全线挖方路段及部分填方路段设置边沟、排水沟，结合路基开挖进行并不独立计算工程量，具体结构形式见相应边沟、排水沟设计图。路基横向排水系统根据地形及原有沟渠设置。在场内道路两侧设置排水边沟，要求沟底坡度以不小于0.3%的纵坡接入过路涵洞或低洼处，将水排出路基范围外。排水边沟采用矩形断面设计，本工程中的边沟底宽为30cm，沟深30cm。

6.弃方处理

本工程段路基土石方开挖料，根据工程段内土石方路基填筑所需用量，结合合格开挖料量及运距，合理配置路基挖方中取出的合格开挖料，用作路基填筑及路面山皮石填筑和路基支挡结构砌筑及回车场土石方填筑；不合格的土石料及多余合格料按图纸规划，运至规划的弃渣场地。

7.路基整修

当填方路堤每上升1m左右时，放出中线、边线，对原填筑路堤进行校核，同时进行边坡的整修作业。

填完后恢复各项标示桩，依据图纸检查路基中线位置、宽度、纵坡、横坡、边坡及相应的标高等。严格按设计尺寸进行边坡的修整，以利于边坡排水，按设计边坡坡度将坡度线测量放出，对于加宽部位人工挂线从上至下清刷；整修后的路基表面不得有坑槽和松石，各项技术指标必须达到设计要求。堆于路基范围内的边坡废弃土石料须予以清除。

1.1.2.2 山皮石路面工程施工

普通道路采用山皮石面层铺筑，本工程共计铺筑山皮石76000m²。山皮石路面技术指标如下：

（1）山皮石最大粒径不应超过100mm；山皮石中不应有黏土块、植物等有害物质。山皮石面层采用重型击实标准设计，压实度（重型）不小于93%，CBR值不小于60%。路面材料可就近利用路基开挖料。

（2）筑路材料及施工措施应满足有关路面设计及施工技术规范的要求。

（3）山皮石含石量大于70%，含泥量小于30%，且级配良好，不均匀系数大于5，曲率系数为1～3。

山皮石采用自卸汽车运输，推土机或平地机摊铺机摊铺，碾压采用振动压路机进行，每层碾压次数不少于6遍，直至达到设计要求，压实度不小于93%，且压路机驶过无明显轨迹。

1.1.2.3 圆管涵工程施工

1.预制混凝土构件检验和废弃

（1）所有预制构件的材料质量、制造工艺及制成的构件，都应在预制场地接受检查和试验，具体的检验或试验项目、标准及抽样数量均应经监理工程师批准；并将待检查的成品另外安放在特定的场地。

（2）用于试验的预制件，由承包人免费提供，监理工程师任意选择。

（3）除监理工程师批准可修复外，具有下列任一缺陷的成品必须予以废弃。

1）由于配合比、拌和、浇筑和养护不当而显示出成型不良。

2）钢筋外露或严重放错位置（用一种被认可的混凝土钢筋覆盖层测定仪检查）。

3）端部开裂或损坏，致使连接处连接不良。

4）成品尺寸超过容许偏差。

（4）废弃的构件应立即搬走，并由承包人自费处理。

2.运输与装卸

涵管在运输、装卸过程中，应采取防碰撞措施，避免管节损坏或产生裂纹。涵管装卸和堆放工作应用吊车或经监理工程师批准的吊具进行，禁止采用滚板或斜板卸管，并不得在地上滚动。存放场地的位置和装卸的操作方法必须经监理工程师认可。

3.圆管涵施工

（1）挖基。

1）基础开挖应符合图纸要求及有关标准的规定。当在有灌溉水流的沟渠上修筑时，应开挖临时通道保护好灌溉水流。

2）基槽开挖后，应紧接着进行垫层铺设、涵管敷设及基槽回填等作业。如果出现不可避免的耽误，无论是何原因，均应采取一切必要措施，保护基槽的暴露面不致破坏。

（2）垫层和基座。

1）砂砾垫层应为压实的连续材料层，其压实度不小于95%，按重型击实法试验测定；砂砾垫层应分层摊铺压实且不得有离析现象，否则要重新拌和铺筑。

2）混凝土基座尺寸及沉降缝应符合相关标准规范及设计图纸要求，沉降缝位置应与管节的接缝位置一致。

3）管涵基础应按图纸所示或监理工程师的指示，结合土质及路基填土高度设置预留拱度。

（3）钢筋混凝土圆管涵成品质量。

1）管节端面应平整并与其轴线垂直。

2）管壁内外侧表面应平直圆滑，如果缺陷小于下列规定时，应修补完善后方可使用；如果缺陷大于下列规定时，不予验收，并应报监理工程师处理。

a.每处蜂窝面积不得大于30mm×30mm。

b.蜂窝深度不得超过10mm。

c.蜂窝总面积不得超过全面积的1%，并不得露筋。

3）管节混凝土强度应符合图纸要求，混凝土配合比、拌和均应符合相关标准规范规定。

4）管节各部尺寸，不得超过规定值。

（4）敷设。

1）管节安装从下游开始，使接头面向上游；每节涵管应紧贴于垫层或基座上，使涵管受力均匀；所有管节应按正确的轴线和图纸所示坡度敷设。如管壁厚度不同，应使内壁齐平。

2）在敷设过程中，保持管内清洁无脏物、无多余的砂浆及其他杂物。

3）任何管节如位置设置不准确，承包人应自费取出重新设置。

4）在软基上修筑涵管时，应按图纸和监理工程师指示对地基进行处理，当软基处理达到图纸要求后，方可在上面修筑涵管。

（5）接缝。

1）涵管接缝宽度不应大于10mm，禁止加大接缝宽度来满足涵长的要求，并应用沥青麻絮或其他具有弹性的不透水材料填塞接缝的内、外侧，以形成一柔性密封层。如图纸或监理工程师要求，应再用四层150mm宽的浸透沥青的麻布包缠并用铅丝绑扎接缝部位。

2）如果图纸规定，在管节接缝填塞好后，应在其外部设置C20级混凝土箍圈。箍圈环绕接缝浇筑好后，应给予充分养生，避免产生裂缝、脱落，且强度满足要求。

（6）进出水口。

1）进出水口应按设计图纸要求，采用混凝土或圬工结构修筑；施工工艺应分别符合技术要求。

2）进出水口的沟床应整理顺直，使上下游水流稳定畅通。当设有跌水井和急流槽时，应按图纸所示或监理工程师的指示进行施工。

（7）回填。

1）经检验确认管壁顺直、接缝平整、填缝饱满，符合相关标准要求，并且其砌体砂浆或混凝土强度达到设计强度的75%后，方可进行回填作业。

2）对于路堤缺口涵洞处的回填应从涵洞洞身两侧不小于两倍孔径范围内进行，同时按水平分层、对称地按照施工图纸要求的压实度填筑、夯（压）实。

3）当符合回填标准且附近无路堤等其他设置，且涵洞顶上填土厚度大于0.5m时，才允许用机械填土。

1.1.2.4 场平工程

场平工程负责清理开挖工程区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及监理人指明的其他有碍物。清理与掘除采用挖掘机为主、人工为辅的施工方法，自卸汽车运输。土方开挖采用挖掘机配装载机挖装，自卸汽车运输。填筑采用自卸汽车运输，推土机或装载机摊铺平整，自行式振动压路机或凸块碾碾压；弃渣堆放在弃渣场或监理工程师指定位置。

场地平整前会同监理工程师进行主要控制点位置及高程的复测、水准点的复查与增设、横断面的复测与绘制等。场地平整前应布置合适的集水井以降低地下水位，并利用水泵将水抽排至施工区域外。在施工区外修建明沟排水系统，排出地表水。土方回填采用自卸汽车运料，挖掘机配合装载机填料，人工辅助。摊铺厚度按照招标文件要求进行摊铺，摊铺后采用小型压路机碾压，直至达到设计高程。

土方回填采用自卸汽车运料，挖掘机配合装载机进行，人工辅助。摊铺厚度按照招标文件要求进行摊铺，摊铺后采用小型压路机碾压，直至达到设计高程，以此满足设备的摆放及混凝土浇筑的需要。

1.1.3 质量保证措施

路基填筑严格按照试验段试验结果并经工程师批准的数据和填筑工艺组织施工。路基施工中除保证达到规范要求的压实度外，还要达到层层找平，随时阻止雨水聚积，以免影响填方质量。对路基填料随时检测含水量，偏低时洒水，偏高时晾晒，保证碾压时达到最佳含水量。路堤基底未经监理工程师验收，不得开始填筑，下一层填土未经监理工程师检验合格，上一层填土不得进行。

斜坡上填筑路基时，原地挖成台阶，并用小型压路机加以压实。

控制每层填料铺设的宽度，每侧应超出路堤的设计宽度30cm，以保证修整路基边坡后的路缘有足够的压实度。

路堑开挖，无论是人工作业还是机械作业，均须严格控制路基设计宽度，若有超挖，应用与挖方相同的土壤填补，并压实至规定要求压实度，如不能达到规定要求，应用合适的筑路材料补填压实。

管涵两侧与顶部、锥坡与挡土墙等构造物背后的填土均应分层压实，每层压实的松铺厚度不宜超过20cm。由于工作面限制和构造物受压影响，应尽量采用小型手扶式振动压路机，管涵顶部50cm内须采用轻型静力压路机压实，以符合规定的压实度。