挖掘機(jī)在水泥改性土削坡中的應(yīng)用與控制措施

□陳建國(guó) □謝俊國(guó)（河南省水利第一工程局）

1 工程概況

南水北調(diào)方城六標(biāo)全長(zhǎng)7.55km，需要水泥改性土換填段6.50km，改性土換填量約120萬(wàn)m3，削坡面積約33萬(wàn)m2，改性土換填持續(xù)到2013年10月15日有效襯砌時(shí)間集中在2013年 9-12月，共有 1︰2、1︰2.75、1︰3.25三種坡型，施工技術(shù)復(fù)雜、任務(wù)重。

2 水泥改性削坡

2.1 原因

為了加快工程進(jìn)度，確保削坡質(zhì)量，以滿足襯砌要求，故根據(jù)實(shí)際情況必須采取適合措施。水泥改性土的水泥摻量4%～6%，改性后土質(zhì)膨脹率大大降低，經(jīng)過(guò)分層填筑碾壓后相對(duì)壓實(shí)度0.98，整體性好，土體密實(shí)，強(qiáng)度高。換填富余保護(hù)層厚度（垂直坡面30cm），削坡機(jī)工作前必須用挖掘機(jī)削除邊坡表層保護(hù)層富余厚度至10cm左右。削坡機(jī)整套設(shè)備成本高，削坡機(jī)削坡受軌道、電源、坡頂至坡腳軌道跨度大、鋼架撓度大、刀頭磨損等因素制約，由于水泥改性土強(qiáng)度高致使削坡速度慢且困難，需2～3遍完成削坡，設(shè)備容易出現(xiàn)電機(jī)燒毀、傳動(dòng)鏈條斷裂等故障，地下水對(duì)軌道穩(wěn)定性制約嚴(yán)重，經(jīng)常出現(xiàn)坡面超挖或欠挖現(xiàn)象，設(shè)備完好率低下，影響襯砌作業(yè)面的及時(shí)提供，與襯砌趕工相矛盾。

2.2 挖掘機(jī)削坡的優(yōu)點(diǎn)

由于南水北調(diào)襯砌任務(wù)后門(mén)工期關(guān)死，工期緊、任務(wù)重，僅靠襯砌機(jī)削坡不能保證襯砌任務(wù)按時(shí)完成，所以如何探索提高削坡速度是重中之重，關(guān)鍵是既加快削坡速度又確保削坡質(zhì)量。通過(guò)比較，項(xiàng)目部帶領(lǐng)技術(shù)干部和技術(shù)工人采取走出去的方法，到南水北調(diào)其他標(biāo)段進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)，吸取他們采用挖掘機(jī)對(duì)水泥改性土的削坡經(jīng)驗(yàn)及控制要點(diǎn)。交流學(xué)習(xí)后進(jìn)行實(shí)施，我們的具體作法，采用挖掘機(jī)削坡作為削坡機(jī)削坡的有力補(bǔ)充，其好處是充分發(fā)揮了挖掘機(jī)削坡優(yōu)點(diǎn)：機(jī)動(dòng)靈活，大量投入設(shè)備，分段削坡，化整為零，提高進(jìn)度；其缺點(diǎn)：挖掘機(jī)操作手技術(shù)水平要求高，過(guò)程測(cè)量監(jiān)督檢測(cè)任務(wù)量大，施工人員具備高度責(zé)任心，全過(guò)程跟蹤測(cè)量控制，成本較削坡機(jī)略高。

2.3 挖掘機(jī)削坡控制要點(diǎn)

2.3.1 對(duì)施工用測(cè)量控制網(wǎng)進(jìn)行復(fù)核

復(fù)核之后，確保平面位置和高程誤差符合規(guī)范要求，若有位移則校正后使用。每次測(cè)量放線前必須觀察控制點(diǎn)是否有擾動(dòng)現(xiàn)象，定向點(diǎn)和校核點(diǎn)經(jīng)測(cè)量坐標(biāo)經(jīng)X、Y、X無(wú)誤，即必須3個(gè)控制點(diǎn)聯(lián)測(cè)，確?？刂泣c(diǎn)數(shù)據(jù)正確。測(cè)量過(guò)程中控制基點(diǎn)要牢固，不要隨意更換或加密臨時(shí)點(diǎn)。測(cè)量時(shí)盡量避開(kāi)大霧、高溫、嚴(yán)寒、大風(fēng)等天氣，該天氣對(duì)儀器性能影響大，會(huì)造成測(cè)量數(shù)據(jù)誤差大或錯(cuò)誤，GPS信號(hào)不良時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差或錯(cuò)誤的幾率大。坡面精削坡時(shí)用全站儀，不宜用GPS。

2.3.2 挖掘機(jī)削坡前測(cè)量放設(shè)開(kāi)口線

測(cè)量人員對(duì)施工員和操作人員現(xiàn)場(chǎng)交底放線內(nèi)容、開(kāi)挖坡度、保護(hù)層厚度。首先挖除表層富裕寬度范圍內(nèi)松散水泥改性土并裝車外運(yùn)，保證工作面開(kāi)闊。表層松散土挖除外運(yùn)后開(kāi)始開(kāi)挖標(biāo)準(zhǔn)槽，標(biāo)準(zhǔn)槽預(yù)留保護(hù)層10cm，全過(guò)程全站儀跟蹤測(cè)量，避免挖超。每間隔10m設(shè)置一道標(biāo)準(zhǔn)槽，合理設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)槽及控制標(biāo)準(zhǔn)槽精度是削度質(zhì)量的前提。

2.3.3 標(biāo)準(zhǔn)槽開(kāi)挖結(jié)束后進(jìn)行大面積粗削度

削度過(guò)程中施工員恪盡職守，坡度尺跟蹤控制開(kāi)挖坡度，以標(biāo)準(zhǔn)槽為參考，要做到“勤目測(cè)、勤動(dòng)手、勤交底、勤測(cè)量、勤糾偏”。

2.3.4 粗削坡結(jié)束后進(jìn)行精削坡

精削坡控制平整度很關(guān)鍵，不允許欠挖，在坡面橫斷面處每間隔5m打一排鋼筋樁，上下鋼筋樁間距5m，鋼筋筋樁經(jīng)測(cè)量用記號(hào)筆標(biāo)注較標(biāo)準(zhǔn)基面高10cm位置，樁與樁之間用1mm尼龍線掛線，開(kāi)挖時(shí)人員用直尺跟蹤測(cè)量。不欠挖，超挖控制在1～2cm以內(nèi)。

2.3.5 精削坡時(shí)應(yīng)對(duì)挖掘機(jī)刀板進(jìn)行改進(jìn)

挖掘機(jī)斗齒上焊接寬20cm厚20mm的鋼板，工作面割成鋸齒狀，提高工作效率。挖掘機(jī)定崗定責(zé)，作業(yè)班組劃片承包，施工員測(cè)量員責(zé)任到人，實(shí)行承包責(zé)任制，獎(jiǎng)懲分明，超挖超澆混凝土費(fèi)用由班組買(mǎi)單同時(shí)對(duì)挖掘機(jī)操作手、施工員、測(cè)量員進(jìn)行罰款，形成有獎(jiǎng)同享、損失共擔(dān)的制度，共同上心，有效提高削坡質(zhì)量，較少超挖。

2.3.6 施工人員要遵守安全規(guī)章制度

挖掘機(jī)削坡過(guò)程中施工測(cè)量人員均在挖掘機(jī)工作半徑之內(nèi)，必須正確佩帶安全帽，不得穿拖鞋，宜穿平底鞋。參與削坡人員做好安全交底，不違章指揮或操作機(jī)械，做到安全施工，和諧施工。

3 結(jié)語(yǔ)

南水北調(diào)方城六標(biāo)單邊削坡長(zhǎng)度13km，面積33萬(wàn)m2的削坡任務(wù)，投入了27臺(tái)挖掘機(jī)削坡，100余人跟隨挖掘機(jī)測(cè)量控制精度削坡，3個(gè)月完成削坡任務(wù)。由于削坡工作面提供及時(shí)，排水板、逆止閥、土工膜等工序得以及時(shí)跟進(jìn)，混凝土面板襯砌單月最高完成單邊長(zhǎng)度6km，2013年12月3日完成全部襯砌任務(wù)，較國(guó)調(diào)辦確定的節(jié)點(diǎn)目標(biāo)提前了28d。

通過(guò)南水北調(diào)方城六標(biāo)挖掘機(jī)進(jìn)行水泥改性土削坡成功事例，說(shuō)明工程建設(shè)結(jié)合施工任務(wù)和工期，針對(duì)工程特點(diǎn)攻堅(jiān)克難、不拘一格、多措并舉、舍得投入、控制到位，確保質(zhì)量的情況下挖掘機(jī)進(jìn)行水泥改性土削坡是行之有效的方法。