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特點。第一,開挖、回填土方量巨大,工期相當緊;第二,土方主要為棄方,并且需挖土機挖土自卸汽車運土;第三,回填土方量較大,并且壓實度較高,一般要達到90%;第四,土方開挖、回填、運輸相互交叉施工,工程測量復雜,難度大。針對這些工程特點,必須從多個層面系統(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實的基礎(chǔ)。
從施工程序上,土方工程可能并不復雜,但是在實際施工過程中,各個環(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。因此,在土方工程施工中必須從整體規(guī)劃入手,從各個環(huán)節(jié)的細節(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中的幾個環(huán)節(jié)。從圖1可以看出,整體施工流程并不復雜,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,對于各個環(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行施工范圍內(nèi)的自然地面,通過人工或機械挖填平整,改造為設(shè)計所需要的平面,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、交通運輸和場地排水等要求,這也是對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
準備工作是土方工程施工的前提和基礎(chǔ),對于后續(xù)工作意義重大。準備階段的工作主要包括以下幾個方面的內(nèi)容。第一,地質(zhì)勘察。地質(zhì)勘察對于土方開挖等工程具有重要的指導作用,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、底面標高、邊坡坡度、排水溝等位置,以及挖去土方的堆放地點,提出需要的施工機具、勞動力、推廣新技術(shù)計劃。第二,施工測量。施工測量主要是為土方開挖進行范圍確定。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,同時負責埋設(shè)沉降觀測點,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。對于整體土方工程提供有效的參考。第三,其他準備工作。除了上述兩點之外,人員機械配置,圖紙等施工資料在施工之前都要做好充足的準備。
土方挖運屬于土方工程的取土工作,也是道路施工的第一個核心環(huán)節(jié),包括土方開挖和運輸兩個施工步驟,在施工過程中應(yīng)當根據(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。這種施工方法能夠為施工提供較大的施工平面空間,能夠使得土方開挖分層、多向施工,有效地提高施工效率。取土過程采用機械開挖方式,在施工過程中,必須保證積水及時排除。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,對于軟弱土與堅硬巖石應(yīng)當區(qū)別進行施工。對于軟弱土層可以利用挖掘機械直接進行開挖,但是對于堅硬巖石應(yīng)當先用破碎器進行破碎松動后再逐層開挖。在取土過程中,道路兩側(cè)應(yīng)當預(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)等進行徹底清理,保證開挖土方的質(zhì)量,因為這些土方可能會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,當挖掘機挖掘的土方符合工程設(shè)計要求時,將土方直接裝入自卸汽車內(nèi)運輸至填筑施工現(xiàn)場。
與土方開挖相比,土方運輸施工環(huán)節(jié)相對簡單,主要是保證運輸機械的充足即可。在土方運輸過程中應(yīng)當注意兩個方面的問題。第一,土方運輸必須符合城市道路建設(shè)有關(guān)的三體物料運輸規(guī)定,并且選擇合適的運輸車輛,保證運輸過程中土料不撒漏;第二,土方運輸過程中必須進行良好的交通規(guī)劃,盡量減少土方運輸過程中影響正常交通運輸。因此,在實際操作中,運輸?shù)缆窇?yīng)采用現(xiàn)有主要道路,通過現(xiàn)場附近現(xiàn)有道路進入施工現(xiàn)場,避免運輸過程中經(jīng)過居民密集區(qū)域,若必須經(jīng)過,切實做好安全、文明及環(huán)保措施,確保工程施工的順利進行。
在土方挖運過程中,有很多施工細節(jié)值得注意,而這些施工細節(jié)正是決定施工質(zhì)量的重要因素。從施工技術(shù)角度,要保證土方挖運環(huán)節(jié)的質(zhì)量,在施工過程中應(yīng)當著重注意以下幾個方面的施工細節(jié)。第一,開挖深度必須符合要求。在取土過程中,由于是機械進行挖土,因此,很容易導致取土深度超過規(guī)劃要求。針對這一問題,必須在測量時就應(yīng)當進行準確定位,在開挖時,應(yīng)嚴格進行分層開挖,并且在接近開挖標高時使用人工開挖方式,保證開挖深度符合施工要求。第二,嚴格施工機械的選擇。針對不同地層條件應(yīng)當選擇合適的開挖機械,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,造成一系列安全隱患。第三,開挖與土方填筑工程相結(jié)合,如不能及時填筑時,應(yīng)將回填土和棄土分別堆放,不得混淆,棄土區(qū)應(yīng)進行適度平整。堆土區(qū)均設(shè)置在基坑邊線20 m以外,以確保現(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、有機土等,不能直接應(yīng)用于填方使用,必須進行置換,并且,要做好積水排除,保證工作面干燥。
土方挖運過程是市政道路工程的第一個重要環(huán)節(jié),在此基礎(chǔ)上要進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)定性而進行的必要施工環(huán)節(jié)。其施工質(zhì)量對于市政道路的穩(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性較強,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行分析。
填筑是回填土方施工的第一個環(huán)節(jié),其施工過程如圖2所示。在施工過程中,填筑施工包括三個過程。第一,土料鋪填運輸。一般而言,土料運輸采用大型自卸汽車(型號一般為10 t以上),將回填料運輸?shù)教钪ぷ髅?,并按照一定的間距進行卸土,保證施工方便。第二,土料的攤鋪。在施工中,攤鋪機械采用74 kW推土機平土。在攤鋪過程中,不能完全依賴機械施工,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。當土料攤鋪完成之后,要對攤鋪土層的水分和厚度進行測定,并根據(jù)土質(zhì)的干濕度適當作灑水或翻曬處理,雨后填筑新料時則減薄鋪料厚度,同時清除表面浮土。
圖2 土方回填施工過程示意圖
另外,在填料鋪筑過程中,針對不同的土層,其施工方法是不同的。對于地質(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,推土機鏟滿土料,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土料。而對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及以上型號的重型振動壓力機進行分段分區(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。在施工細節(jié)方面,對于機械碾壓不到的部分,應(yīng)當用人工利用蛙式夯實機進行夯實,而對于一系列的管道位置,必須在整個施工過程中采用機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。整個質(zhì)量保證措施包括事前控制、事中控制、事后控制三個環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)著重對于施工細節(jié)進行質(zhì)量保證。
事前控制的內(nèi)容主要對原材料的質(zhì)量保證。在投料之前必須要對土料進行碾壓試驗,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)容則主要針對碾壓施工工藝及施工環(huán)節(jié)的各個參數(shù)。例如,臨時坡面在低高程部位填筑時,每填一層用反鏟或推土機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)。事后控制則是對碾壓完成之后的工程進行抽樣檢查。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,施工涉及的機械、人員配置等較多,因此會給土方工程帶來較大的施工困難。本文從宏觀和細觀兩個層面對土方工程施工進行了分析,特別是一些施工細節(jié)的分析能夠為實際工程提供一定的施工參考。
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