李樹陽
(山東省威海市 乳山公路管理局,山東威海 264500)
土方工程是市政道路施工重要的組成部分,特別是對(duì)于一些大型的道路規(guī)劃工程,土方工程所占整體工程量更大,因此,必須進(jìn)行有效規(guī)劃和開展土方工程。在一般的市政道路工程中,土方工程具有以下幾個(gè)特點(diǎn)。第一,開挖、回填土方量巨大,工期相當(dāng)緊;第二,土方主要為棄方,并且需挖土機(jī)挖土自卸汽車運(yùn)土;第三,回填土方量較大,并且壓實(shí)度較高,一般要達(dá)到90%;第四,土方開挖、回填、運(yùn)輸相互交叉施工,工程測量復(fù)雜,難度大。針對(duì)這些工程特點(diǎn),必須從多個(gè)層面系統(tǒng)地開展有效的施工措施,保證土方工程施工質(zhì)量,為后期市政道路工程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
從施工程序上,土方工程可能并不復(fù)雜,但是在實(shí)際施工過程中,各個(gè)環(huán)節(jié)的工程施工量較大,并且施工環(huán)節(jié)的緊促性較強(qiáng)。因此,在土方工程施工中必須從整體規(guī)劃入手,從各個(gè)環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)施工出發(fā),保證工程施工質(zhì)量。
從施工的順序分析,整體土方工程施工流程可以劃分為圖1中的幾個(gè)環(huán)節(jié)。從圖1可以看出,整體施工流程并不復(fù)雜,其單一的流線形式的施工流程在施工操作上比較簡單。但是,正是這種流線型的施工流程,對(duì)于各個(gè)環(huán)節(jié)的施工要求更高。
土方工程在施工中的目的及意義就是為了保證場地平整。場地平整是將需要進(jìn)行施工范圍內(nèi)的自然地面,通過人工或機(jī)械挖填平整,改造為設(shè)計(jì)所需要的平面,以利于現(xiàn)場平面布置和文明施工。場地平整要考慮滿足總體規(guī)劃、生產(chǎn)施工工藝、交通運(yùn)輸和場地排水等要求,這也是對(duì)整體土方工程提出的施工原則和施工要求。
圖1 市政道路土方工程施工流程圖
準(zhǔn)備工作是土方工程施工的前提和基礎(chǔ),對(duì)于后續(xù)工作意義重大。準(zhǔn)備階段的工作主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容。第一,地質(zhì)勘察。地質(zhì)勘察對(duì)于土方開挖等工程具有重要的指導(dǎo)作用,通過地質(zhì)勘查,能夠了解場地地形、地貌和周圍環(huán)境。通過地質(zhì)勘查情況,確定施工方案,繪制施工總平面布置圖和基坑土方開挖圖,確定開挖路線、順序、范圍、底面標(biāo)高、邊坡坡度、排水溝等位置,以及挖去土方的堆放地點(diǎn),提出需要的施工機(jī)具、勞動(dòng)力、推廣新技術(shù)計(jì)劃。第二,施工測量。施工測量主要是為土方開挖進(jìn)行范圍確定。通過施工測量能夠有效地布設(shè)施工控制網(wǎng),精確控制軸線,同時(shí)負(fù)責(zé)埋設(shè)沉降觀測點(diǎn),并按規(guī)程定期觀測,測繪施工區(qū)域原始地形圖及竣工圖。對(duì)于整體土方工程提供有效的參考。第三,其他準(zhǔn)備工作。除了上述兩點(diǎn)之外,人員機(jī)械配置,圖紙等施工資料在施工之前都要做好充足的準(zhǔn)備。
土方挖運(yùn)屬于土方工程的取土工作,也是道路施工的第一個(gè)核心環(huán)節(jié),包括土方開挖和運(yùn)輸兩個(gè)施工步驟,在施工過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)要求,文明、安全地施工。
在土方開挖過程中,一般采用場地水平分層,沿場地平面長度方向分部挖掘法施工。這種施工方法能夠?yàn)槭┕ぬ峁┹^大的施工平面空間,能夠使得土方開挖分層、多向施工,有效地提高施工效率。取土過程采用機(jī)械開挖方式,在施工過程中,必須保證積水及時(shí)排除。因此,需要修建截水溝排除挖方地段上方邊坡的地表水。整體土方開挖自上而下分層施工。由于各地質(zhì)層條件不同,對(duì)于軟弱土與堅(jiān)硬巖石應(yīng)當(dāng)區(qū)別進(jìn)行施工。對(duì)于軟弱土層可以利用挖掘機(jī)械直接進(jìn)行開挖,但是對(duì)于堅(jiān)硬巖石應(yīng)當(dāng)先用破碎器進(jìn)行破碎松動(dòng)后再逐層開挖。在取土過程中,道路兩側(cè)應(yīng)當(dāng)預(yù)留30 cm左右邊坡,保證土方開挖的穩(wěn)定。
土方開挖過程中,要注意三個(gè)方面的問題。第一,徹底清理雜物。道路工程施工過程中,一定要將所有的雜物,例如樹木,生活垃圾,腐殖質(zhì)等進(jìn)行徹底清理,保證開挖土方的質(zhì)量,因?yàn)檫@些土方可能會(huì)被用來其他工程施工;第二,土方開挖過程中,不能一次開挖到底,必須根據(jù)施工要求進(jìn)行分層開挖,并且,每層土方必須設(shè)置一定的坡度,保證土方開挖之后邊坡的穩(wěn)定性;第三,當(dāng)挖掘機(jī)挖掘的土方符合工程設(shè)計(jì)要求時(shí),將土方直接裝入自卸汽車內(nèi)運(yùn)輸至填筑施工現(xiàn)場。
與土方開挖相比,土方運(yùn)輸施工環(huán)節(jié)相對(duì)簡單,主要是保證運(yùn)輸機(jī)械的充足即可。在土方運(yùn)輸過程中應(yīng)當(dāng)注意兩個(gè)方面的問題。第一,土方運(yùn)輸必須符合城市道路建設(shè)有關(guān)的三體物料運(yùn)輸規(guī)定,并且選擇合適的運(yùn)輸車輛,保證運(yùn)輸過程中土料不撒漏;第二,土方運(yùn)輸過程中必須進(jìn)行良好的交通規(guī)劃,盡量減少土方運(yùn)輸過程中影響正常交通運(yùn)輸。因此,在實(shí)際操作中,運(yùn)輸?shù)缆窇?yīng)采用現(xiàn)有主要道路,通過現(xiàn)場附近現(xiàn)有道路進(jìn)入施工現(xiàn)場,避免運(yùn)輸過程中經(jīng)過居民密集區(qū)域,若必須經(jīng)過,切實(shí)做好安全、文明及環(huán)保措施,確保工程施工的順利進(jìn)行。
在土方挖運(yùn)過程中,有很多施工細(xì)節(jié)值得注意,而這些施工細(xì)節(jié)正是決定施工質(zhì)量的重要因素。從施工技術(shù)角度,要保證土方挖運(yùn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量,在施工過程中應(yīng)當(dāng)著重注意以下幾個(gè)方面的施工細(xì)節(jié)。第一,開挖深度必須符合要求。在取土過程中,由于是機(jī)械進(jìn)行挖土,因此,很容易導(dǎo)致取土深度超過規(guī)劃要求。針對(duì)這一問題,必須在測量時(shí)就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行準(zhǔn)確定位,在開挖時(shí),應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行分層開挖,并且在接近開挖標(biāo)高時(shí)使用人工開挖方式,保證開挖深度符合施工要求。第二,嚴(yán)格施工機(jī)械的選擇。針對(duì)不同地層條件應(yīng)當(dāng)選擇合適的開挖機(jī)械,例如軟弱土層和地質(zhì)巖層一定要區(qū)別,并且在開挖過程中必須保證開挖方式和開挖順序符合要求,防止路基深部基層受到擾動(dòng),造成一系列安全隱患。第三,開挖與土方填筑工程相結(jié)合,如不能及時(shí)填筑時(shí),應(yīng)將回填土和棄土分別堆放,不得混淆,棄土區(qū)應(yīng)進(jìn)行適度平整。堆土區(qū)均設(shè)置在基坑邊線20 m以外,以確?,F(xiàn)場交通和基坑邊坡的穩(wěn)定。第四,在開挖過程中,所開挖土方若為松填土、有機(jī)土等,不能直接應(yīng)用于填方使用,必須進(jìn)行置換,并且,要做好積水排除,保證工作面干燥。
土方挖運(yùn)過程是市政道路工程的第一個(gè)重要環(huán)節(jié),在此基礎(chǔ)上要進(jìn)行最終的道路工程施工,也即回填土方施工?;靥钔练绞┕な菫榱吮WC地基的穩(wěn)定性而進(jìn)行的必要施工環(huán)節(jié)。其施工質(zhì)量對(duì)于市政道路的穩(wěn)定性及使用周期具有十分重要的影響。由于回填土方施工工程針對(duì)性較強(qiáng),因此,在下文分析中將按照一般情況下道路土方回填工程施工進(jìn)行分析。
填筑是回填土方施工的第一個(gè)環(huán)節(jié),其施工過程如圖2所示。在施工過程中,填筑施工包括三個(gè)過程。第一,土料鋪填運(yùn)輸。一般而言,土料運(yùn)輸采用大型自卸汽車(型號(hào)一般為10 t以上),將回填料運(yùn)輸?shù)教钪ぷ髅?,并按照一定的間距進(jìn)行卸土,保證施工方便。第二,土料的攤鋪。在施工中,攤鋪機(jī)械采用74 kW推土機(jī)平土。在攤鋪過程中,不能完全依賴機(jī)械施工,必須輔助人工配合。特別要注意的是,在攤鋪過程中,必須及時(shí)地清理其中的樹根等雜物,保證土料的質(zhì)量。第三,土層厚度的測量控制。當(dāng)土料攤鋪完成之后,要對(duì)攤鋪土層的水分和厚度進(jìn)行測定,并根據(jù)土質(zhì)的干濕度適當(dāng)作灑水或翻曬處理,雨后填筑新料時(shí)則減薄鋪料厚度,同時(shí)清除表面浮土。
圖2 土方回填施工過程示意圖
另外,在填料鋪筑過程中,針對(duì)不同的土層,其施工方法是不同的。對(duì)于地質(zhì)條件不好的施工路段,其所取土深度較深,那么在填料鋪筑時(shí)所需的土料厚度也較厚,這樣在鋪筑過程中就必須采用水平分層填筑法施工,按照橫斷面全寬從最低處逐層向上水平填筑。在作業(yè)時(shí),推土機(jī)鏟滿土料,推送至填筑面,卸土后斜線倒退,向一側(cè)移位,同樣方法可推送相鄰?fù)亮?。而?duì)于土料鋪筑厚度較小的施工路段,例如3 m以內(nèi)的深度,就直接從堤頂卸于坡面,由推土機(jī)將所卸土料推至工作面并鋪平即可。
鋪筑環(huán)節(jié)施工完成之后,就要進(jìn)行碾壓施工環(huán)節(jié),從而使得整體道路基底穩(wěn)定。在碾壓過程中,整體道路碾壓應(yīng)采用15 t及以上型號(hào)的重型振動(dòng)壓力機(jī)進(jìn)行分段分區(qū)騎縫碾壓。在一般市政道路中,分段長度在100 m左右,碾壓順序采用先兩側(cè)后中間的原則,并且行走方向應(yīng)平行于道路軸向方向。在施工細(xì)節(jié)方面,對(duì)于機(jī)械碾壓不到的部分,應(yīng)當(dāng)用人工利用蛙式夯實(shí)機(jī)進(jìn)行夯實(shí),而對(duì)于一系列的管道位置,必須在整個(gè)施工過程中采用機(jī)械碾壓和人工修正相結(jié)合的方法,以保證碾壓效果。
除了用常規(guī)的技術(shù)施工之外,根據(jù)回填土方施工要求還開展一系列的施工保證措施,以此來保證整體土方工程的施工質(zhì)量。整個(gè)質(zhì)量保證措施包括事前控制、事中控制、事后控制三個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)著重對(duì)于施工細(xì)節(jié)進(jìn)行質(zhì)量保證。
事前控制的內(nèi)容主要對(duì)原材料的質(zhì)量保證。在投料之前必須要對(duì)土料進(jìn)行碾壓試驗(yàn),有效地控制土料的含水量,并且一定要控制極小粒徑(<5 mm)的土料。事中控制的內(nèi)容則主要針對(duì)碾壓施工工藝及施工環(huán)節(jié)的各個(gè)參數(shù)。例如,臨時(shí)坡面在低高程部位填筑時(shí),每填一層用反鏟或推土機(jī)將坡面松散體推至待填面上,與新填料一起碾壓。通過事中控制有效地保證施工質(zhì)量,提供穩(wěn)定性的土方基礎(chǔ)。事后控制則是對(duì)碾壓完成之后的工程進(jìn)行抽樣檢查。例如各區(qū)段碾壓完成后,按要求取樣頻率挖坑取樣檢測,合格后方可進(jìn)行下一層的填筑。通過這種方式有效地減少了施工環(huán)節(jié)之間的誤差,保證工程的整體質(zhì)量。
土方工程對(duì)于市政道路工程意義重大。通過本文的分析,可以看出,土方工程施工環(huán)節(jié)較少,但是由于施工量較大,施工涉及的機(jī)械、人員配置等較多,因此會(huì)給土方工程帶來較大的施工困難。本文從宏觀和細(xì)觀兩個(gè)層面對(duì)土方工程施工進(jìn)行了分析,特別是一些施工細(xì)節(jié)的分析能夠?yàn)閷?shí)際工程提供一定的施工參考。
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