防洪工程中的土方施工及其質(zhì)量控制

吳爭榮

（江西省贛西土木工程勘測設(shè)計院 江西 宜春 336000）

1 防洪工程概況

楊圩鎮(zhèn)防洪工程位于高安市楊圩鎮(zhèn)境內(nèi)錦河支流蘇溪河下游兩岸。近年來，隨著楊圩鎮(zhèn)人口增加，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，生態(tài)環(huán)境和城鎮(zhèn)化水平提高，就防洪工程建設(shè)的現(xiàn)狀來看，防洪工程體系還不健全，兩岸20.0km中有6.24km無任何防護措施，地勢較低，不能抵御蘇溪河10年一遇洪水。防洪隱患大，防洪安全問題日趨突出。

工程河段存在主要問題：左岸楊圩小學至楊圩農(nóng)科所、右岸仙游村橋頭至楊圩中學段未設(shè)防（楊圩鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)位于該段），防洪工程標準低，河道淤積嚴重；現(xiàn)狀左岸楊圩大橋至楊圩老橋漿砌石擋墻破損嚴重；部分河岸近年來取砂使得河床下切，河岸沖刷、崩岸嚴重。長期以來，楊圩鎮(zhèn)受蘇溪河洪水影響，洪澇災害頻頻發(fā)生，給城鎮(zhèn)人民生活帶來許多困難、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大損失，嚴重制約著楊圩鎮(zhèn)國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的進一步提高。

擬進行的綜合整治工程主要包括：河道清淤疏浚長8.5km，新建防洪堤3760m，新建C20埋石砼防洪墻1210m，新建C20鋼筋砼防浪墻1137m，砼預制塊護坡600m，漿砌石護岸870m，新建2座穿堤建筑物（橋頭自排閘和聞家自排閘），拆除楊圩陂，況家陂改閘。

2 主體防洪工程的施工程序

本防洪工程主要施工項目為河道疏浚、新建堤防、新建防浪墻及穿堤建筑物等，主體工程施工程序如下框圖所示：

河道疏浚：

新建堤防：

新建防浪墻：

穿堤建筑物：

明顯，無論對于河道疏浚、新建堤防還是穿堤建筑物，土方開挖、土方回填等都是其主要的施工步驟。

3 土方工程施工方案規(guī)劃

3.1 施工布置

本工程河道土方開挖、疏浚采用自下而上的開挖程序，挖掘機配合人工修坡清底方法施工；土方回填主要是采用挖機配合推土機鋪料、小型機械壓實。

3.2 施工土方調(diào)配

施工前進行斷面復核測量作業(yè)，并繪制測量原始斷面成果圖，根據(jù)設(shè)計要求進行套設(shè)計算各分項目的土方工程量，在報送監(jiān)理批準后，據(jù)此進行開挖利用料的土方調(diào)配優(yōu)化，土方調(diào)配原則為各開挖段的利用料首先用于自身填筑，以減少填筑料的二次轉(zhuǎn)運，有多余的利用料再參與其它部位土方調(diào)配。

3.3 土方開挖施工方法

3.3.1 測繪地形圖和斷面圖

采用全站儀和水準儀建立四等導線控制網(wǎng)和四等高程控制網(wǎng)。按照和監(jiān)理工程師商定的橫斷面的設(shè)置測量原始橫斷面圖，并報監(jiān)理工程師審批后按此進行斷面套設(shè)并計算工程量。認真進行調(diào)查研究，全面搜集當?shù)氐刭|(zhì)、水文、地形、地貌、氣象等資料，進行土方開挖施工組織設(shè)計。嚴格按照技術(shù)規(guī)范和設(shè)計要求組織施工，確保其開挖斷面符合設(shè)計及施工要求。

施工過程中，要按規(guī)定進行質(zhì)量檢查，并請監(jiān)理工程師進行工程質(zhì)量評定和工程量簽證。

3.3.2 場地清理

場地清理包括植被清理和表土清理。其范圍包括永久和臨時工程、存棄渣場等施工用地需要清理的全部區(qū)域的地表。

圖1 土方開挖施工程序框圖

草皮及雜物用推土機清除，按設(shè)計比輪廓線平均刮土20cm，所清除渣料用PC220挖土機裝車，自卸汽車將渣料運輸至甲方指定渣場分類堆放。進行環(huán)境整體規(guī)劃，合理使用有機土壤，所有表土進行統(tǒng)一堆放，最后用于環(huán)境保護工程中。

3.3.3 土方開挖

本次防洪工程土方開挖采用挖掘機配合人工修坡清底方法施工。

針對現(xiàn)場情況，開挖方案采用挖掘機配合人工開挖方式實施。

（1）采用機械作業(yè)時，應向機械司機詳細交底，交底內(nèi)容一般應包括開挖面、堆土位置、施工技術(shù)、安全要求等，并應指定專人與司機配合，其配合人員應熟悉機械挖土有關(guān)安全操作規(guī)程，并及時量測開挖高程和寬度，防止超挖。

（2）機械挖掘應確保開挖面土壤結(jié)構(gòu)不被擾動或坡壞，由于機械不可能準確地將開挖面按規(guī)定高程整平，開挖時應在設(shè)計開挖面高程以上保留20cm左右一層不挖，用人工清底（機挖人清）。

3.4 土方回填施工方法

本次防洪工程的土方回填主要是堤身填筑、建筑物土方回填。

土方回填采用自卸汽車或推土機推土入回填面，在水平面小于2.5m下用人工分層平鋪，采用蛙式打夯機分層回填，在水平面大于2.5m上采用推土機分層平鋪，機械水平分層回填。

3.4.1 生產(chǎn)性試驗

生產(chǎn)性試驗進行于回填施工前。碾壓試驗內(nèi)容包括：鋪料方式、鋪料厚度、碾壓機械類型及重量、碾壓遍數(shù)、最優(yōu)含水量等，以保證經(jīng)碾壓后土料密實度達到設(shè)計要求。針對試驗成果建議恰當?shù)膲簩嵎椒?、壓實遍?shù)、鋪土厚度、碾壓機械類型及重量、含水量的適宜范圍等，并整理成正式報告，供審核和參考。

3.4.2 土料運輸

土料采用自卸汽車運輸，利用臨時道路作為運輸?shù)缆泛褪┕け愕?。土料的運輸應與土方開挖料、裝料和堤面卸料、鋪料等工序持續(xù)和連貫進行，以免周轉(zhuǎn)過多而導致含水量的過大變化，在運輸過程中應注意挖、裝、運、卸四個環(huán)節(jié)的配合，組織機械聯(lián)合作業(yè)，提高機械利用率。

3.4.3 土方鋪攤

可視化是BIM技術(shù)在項目信息管理中應用的基本特征。具體而言，在BIM技術(shù)應用過程中，建筑工程的數(shù)字化立體模型得以有效建立，其使得傳統(tǒng)二維圖紙指導工程實踐的信息管理模式發(fā)生轉(zhuǎn)變；現(xiàn)代信息管理體系下，三維模型的應用使得建筑工程內(nèi)容信息更加直觀，其在可視化的條件下，充分保證了工程項目信息管理的質(zhì)量，確保了信息決策的高效和精確。

土方攤鋪分二種方式:在水平面小于2.5m下用人工攤鋪，大面積用推土機攤鋪；分段作業(yè)段的長度為50m左右，相鄰施工段的作業(yè)面須均衡上升，避免出現(xiàn)陡坎高差。若段與段之間不可避免出現(xiàn)高差時，層與層以1∶3～1∶5的斜坡面相接，每層鋪筑厚度為25cm～35cm。作業(yè)面統(tǒng)一鋪土，統(tǒng)一碾壓，當天鋪筑，當天碾壓，確保填筑質(zhì)量。全部填筑完成以后，作整坡壓實，經(jīng)過一段時間的固結(jié)后，按設(shè)計要求進行修整，做到線型流暢，坡面平順。

4 施工質(zhì)量控制及施工安全

4.1 施工質(zhì)量控制措施

（1）邊坡、寬度、標高必須符合設(shè)計圖紙、文件的要求。

（2）基礎(chǔ)開挖前、開挖過程中及開挖后，均按圖紙要求或監(jiān)理人的指示進行測量、放樣。責任分解到個人，保證測量結(jié)果的準確性，并對此負全部責任。

（3）基礎(chǔ)留20cm厚的保護層，該層采用人工開挖、整平，不使用機械挖掘，以保護地基原狀土不受擾動。

（4）按設(shè)計開挖邊坡、劃出開挖邊線、按設(shè)計邊坡進行開挖，對開挖或處理過程中的各種情況應及時詳細紀錄，經(jīng)分部工程驗收合格后方能進行下一道工序。

（5）開挖土料含水量調(diào)整：土料開采前由試驗室派試驗員測定土料天然含水量及最優(yōu)含水量。若天然含水量偏高，則在料場所設(shè)的翻曬場采用翻曬法降低土料含水量，使土料含水量降至最優(yōu)含水量的3個百分點內(nèi)。翻曬土料時進行分區(qū)、分層作業(yè)，確保做到連續(xù)均衡生產(chǎn)；若含水量偏低，則采用灑水潤濕的方法提高含水量，使含水量符合碾壓試驗成果中的控制含水量范圍；

（6）設(shè)專人專職將土料中的草皮、樹根、孤石、過大粒徑土塊等雜物清除干凈；保證開挖土料的合格。

（7）開挖土料嚴格按可利用料及棄渣料分類堆放。

（9）填筑質(zhì)量控制：應根據(jù)設(shè)計要求壓實體表面刨毛、灑水濕潤；每層鋪土的厚度及碾壓參數(shù)。隨時檢查碾壓情況，以判斷含水量、碾壓等是否適當。有無層間光面、剪力破壞、彈簧土、漏壓或欠壓土層裂縫等；

（10）土方填筑檢驗方法：土方的檢驗方法應遵守土工試驗規(guī)定，且按照當?shù)赝亮闲再|(zhì)及現(xiàn)場快速測量的要求。

含水量測定：現(xiàn)場快速判斷土料是否適宜填筑，壓實容重是否合格，可用手試法測定含水量，并結(jié)合烘干法測定，并及時校正壓實干容重，一般采用酒精燃燒法和烘干法進行測試含水量。

容重測定：采用環(huán)刀法測定，并結(jié)合中子儀通過大量試驗配套使用，換算系數(shù)，對堤體碾壓壓實度干容重進行快速檢測。

質(zhì)量管理分析：為便于現(xiàn)場施工控制，分析原因，隨時掌握填土壓實情況，繪制干容重含水量現(xiàn)場質(zhì)量控制管理示意圖。

4.2 開挖施工安全

（1）因施工需要須設(shè)置臨時邊坡時，在開工前14天內(nèi)向監(jiān)理人呈交確保臨時邊坡穩(wěn)定的措施計劃，經(jīng)監(jiān)理人批準后才能實施。

（2）施工過程中應采取措施保證施工質(zhì)量確保邊坡安全。

（3）夜間施工時，施工區(qū)內(nèi)設(shè)置照明系統(tǒng)照明強度要符合招標文件技術(shù)條款中規(guī)定的數(shù)值，車輛行駛路線設(shè)反光標志；

（4）設(shè)專人指揮調(diào)度運輸車輛，保證車輛行駛暢通無阻；

（5）在土方開挖施工的基坑邊側(cè)設(shè)圍欄并設(shè)警示牌。

（6）在機械施工范圍內(nèi)嚴禁站人，以免傷人；同時在機械施工范圍內(nèi)，高壓線應在安全范圍以外，否則移動高壓線路或回避施工。

5 結(jié)語

土方工程是所有工程建設(shè)中都會面臨的問題，一般來說，其具有工程量大、工期長、貫穿工程施工全過程、施工條件復雜等特點，需要根據(jù)實際工程合理調(diào)配方案，統(tǒng)籌安排。本次楊圩鎮(zhèn)工程土方開挖施工將根據(jù)工程進度安排進行，土方回填在主要結(jié)構(gòu)物施工完畢后進行回填。文中對防洪工程建設(shè)中土方開挖和回填的施工方案、質(zhì)量控制及安全措施均進行了詳細的總結(jié)，與同行共享。陜西水利