防洪工程中的土方施工及其質量控制

吳爭榮

（江西省贛西土木工程勘測設計院 江西 宜春 336000）

1 防洪工程概況

楊圩鎮防洪工程位于高安市楊圩鎮境內錦河支流蘇溪河下游兩岸。近年來，隨著楊圩鎮人口增加，產業結構的調整，生態環境和城鎮化水平提高，就防洪工程建設的現狀來看，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科所、右岸仙游村橋頭至楊圩中學段未設防（楊圩鎮鎮區位于該段），防洪工程標準低，河道淤積嚴重；現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，楊圩鎮受蘇溪河洪水影響，洪澇災害頻頻發生，給城鎮人民生活帶來許多困難、工農業生產帶來巨大損失，嚴重制約著楊圩鎮國民經濟的發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 施工土方調配

施工前進行斷面復核測量作業，并繪制測量原始斷面成果圖，根據設計要求進行套設計算各分項目的土方工程量，在報送監理批準后，據此進行開挖利用料的土方調配優化，土方調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運，有多余的利用料再參與其它部位土方調配。

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和四等高程控制網。按照和監理工程師商定的橫斷面的設置測量原始橫斷面圖，并報監理工程師審批后按此進行斷面套設并計算工程量。認真進行調查研究，全面搜集當地地質、水文、地形、地貌、氣象等資料，進行土方開挖施工組織設計。嚴格按照技術規范和設計要求組織施工，確保其開挖斷面符合設計及施工要求。

施工過程中，要按規定進行質量檢查，并請監理工程師進行工程質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。進行環境整體規劃，合理使用有機土壤，所有表土進行統一堆放，最后用于環境保護工程中。

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）采用機械作業時，應向機械司機詳細交底，交底內容一般應包括開挖面、堆土位置、施工技術、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安全操作規程，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構不被擾動或坡壞，由于機械不可能準確地將開挖面按規定高程整平，開挖時應在設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 生產性試驗

生產性試驗進行于回填施工前。碾壓試驗內容包括：鋪料方式、鋪料厚度、碾壓機械類型及重量、碾壓遍數、最優含水量等，以保證經碾壓后土料密實度達到設計要求。針對試驗成果建議恰當的壓實方法、壓實遍數、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道路和施工便道。土料的運輸應與土方開挖料、裝料和堤面卸料、鋪料等工序持續和連貫進行，以免周轉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、卸四個環節的配合，組織機械聯合作業，提高機械利用率。

3.4.3 土方鋪攤

可視化是BIM技術在項目信息管理中應用的基本特征。具體而言，在BIM技術應用過程中，建筑工程的數字化立體模型得以有效建立，其使得傳統二維圖紙指導工程實踐的信息管理模式發生轉變；現代信息管理體系下，三維模型的應用使得建筑工程內容信息更加直觀，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；分段作業段的長度為50m左右，相鄰施工段的作業面須均衡上升，避免出現陡坎高差。若段與段之間不可避免出現高差時，層與層以1∶3～1∶5的斜坡面相接，每層鋪筑厚度為25cm～35cm。作業面統一鋪土，統一碾壓，當天鋪筑，當天碾壓，確保填筑質量。全部填筑完成以后，作整坡壓實，經過一段時間的固結后，按設計要求進行修整，做到線型流暢，坡面平順。

4 施工質量控制及施工安全

4.1 施工質量控制措施

（1）邊坡、寬度、標高必須符合設計圖紙、文件的要求。

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

（3）基礎留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）按設計開挖邊坡、劃出開挖邊線、按設計邊坡進行開挖，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含水量。若天然含水量偏高，則在料場所設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含水量的3個百分點內。翻曬土料時進行分區、分層作業，確保做到連續均衡生產；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）填筑質量控制：應根據設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。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定，且按照當地土料性質及現場快速測量的要求。

含水量測定：現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：采用環刀法測定，并結合中子儀通過大量試驗配套使用，換算系數，對堤體碾壓壓實度干容重進行快速檢測。

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

4.2 開挖施工安全

（1）因施工需要須設置臨時邊坡時，在開工前14天內向監理人呈交確保臨時邊坡穩定的措施計劃，經監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量確保邊坡安全。

（3）夜間施工時，施工區內設置照明系統照明強度要符合招標文件技術條款中規定的數值，車輛行駛路線設反光標志；

（4）設專人指揮調度運輸車輛，保證車輛行駛暢通無阻；

（5）在土方開挖施工的基坑邊側設圍欄并設警示牌。

（6）在機械施工范圍內嚴禁站人，以免傷人；同時在機械施工范圍內，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 結語

土方工程是所有工程建設中都會面臨的問題，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，需要根據實際工程合理調配方案，統籌安排。本次楊圩鎮工程土方開挖施工將根據工程進度安排進行，土方回填在主要結構物施工完畢后進行回填。文中對防洪工程建設中土方開挖和回填的施工方案、質量控制及安全措施均進行了詳細的總結，與同行共享。陜西水利