挖掘機在水泥改性土削坡中的應(yīng)用與控制措施

□陳建國 □謝俊國（河南省水利第一工程局）

1 工程概況

南水北調(diào)方城六標全長7.55km，需要水泥改性土換填段6.50km，改性土換填量約120萬m3，削坡面積約33萬m2，改性土換填持續(xù)到2013年10月15日有效襯砌時間集中在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

為了加快工程進度，確保削坡質(zhì)量，以滿足襯砌要求，故根據(jù)實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)過分層填筑碾壓后相對壓實度0.98，整體性好，土體密實，強度高。換填富余保護層厚度（垂直坡面30cm），削坡機工作前必須用挖掘機削除邊坡表層保護層富余厚度至10cm左右。削坡機整套設(shè)備成本高，削坡機削坡受軌道、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)電機燒毀、傳動鏈條斷裂等故障，地下水對軌道穩(wěn)定性制約嚴重，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)面的及時提供，與襯砌趕工相矛盾。

2.2 挖掘機削坡的優(yōu)點

由于南水北調(diào)襯砌任務(wù)后門工期關(guān)死，工期緊、任務(wù)重，僅靠襯砌機削坡不能保證襯砌任務(wù)按時完成，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。通過比較，項目部帶領(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)其他標段進行觀摩學(xué)習(xí)，吸取他們采用挖掘機對水泥改性土的削坡經(jīng)驗及控制要點。交流學(xué)習(xí)后進行實施，我們的具體作法，采用挖掘機削坡作為削坡機削坡的有力補充，其好處是充分發(fā)揮了挖掘機削坡優(yōu)點：機動靈活，大量投入設(shè)備，分段削坡，化整為零，提高進度；其缺點：挖掘機操作手技術(shù)水平要求高，過程測量監(jiān)督檢測任務(wù)量大，施工人員具備高度責(zé)任心，全過程跟蹤測量控制，成本較削坡機略高。

2.3 挖掘機削坡控制要點

2.3.1 對施工用測量控制網(wǎng)進行復(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。每次測量放線前必須觀察控制點是否有擾動現(xiàn)象，定向點和校核點經(jīng)測量坐標經(jīng)X、Y、X無誤，即必須3個控制點聯(lián)測，確保控制點數(shù)據(jù)正確。測量過程中控制基點要牢固，不要隨意更換或加密臨時點。測量時盡量避開大霧、高溫、嚴寒、大風(fēng)等天氣，該天氣對儀器性能影響大，會造成測量數(shù)據(jù)誤差大或錯誤，GPS信號不良時測量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差或錯誤的幾率大。坡面精削坡時用全站儀，不宜用GPS。

2.3.2 挖掘機削坡前測量放設(shè)開口線

測量人員對施工員和操作人員現(xiàn)場交底放線內(nèi)容、開挖坡度、保護層厚度。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，保證工作面開闊。表層松散土挖除外運后開始開挖標準槽，標準槽預(yù)留保護層10cm，全過程全站儀跟蹤測量，避免挖超。每間隔10m設(shè)置一道標準槽，合理設(shè)置標準槽及控制標準槽精度是削度質(zhì)量的前提。

2.3.3 標準槽開挖結(jié)束后進行大面積粗削度

削度過程中施工員恪盡職守，坡度尺跟蹤控制開挖坡度，以標準槽為參考，要做到“勤目測、勤動手、勤交底、勤測量、勤糾偏”。

2.3.4 粗削坡結(jié)束后進行精削坡

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)測量用記號筆標注較標準基面高10cm位置，樁與樁之間用1mm尼龍線掛線，開挖時人員用直尺跟蹤測量。不欠挖，超挖控制在1～2cm以內(nèi)。

2.3.5 精削坡時應(yīng)對挖掘機刀板進行改進

挖掘機斗齒上焊接寬20cm厚20mm的鋼板，工作面割成鋸齒狀，提高工作效率。挖掘機定崗定責(zé)，作業(yè)班組劃片承包，施工員測量員責(zé)任到人，實行承包責(zé)任制，獎懲分明，超挖超澆混凝土費用由班組買單同時對挖掘機操作手、施工員、測量員進行罰款，形成有獎同享、損失共擔的制度，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

挖掘機削坡過程中施工測量人員均在挖掘機工作半徑之內(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械，做到安全施工，和諧施工。

3 結(jié)語

南水北調(diào)方城六標單邊削坡長度13km，面積33萬m2的削坡任務(wù)，投入了27臺挖掘機削坡，100余人跟隨挖掘機測量控制精度削坡，3個月完成削坡任務(wù)。由于削坡工作面提供及時，排水板、逆止閥、土工膜等工序得以及時跟進，混凝土面板襯砌單月最高完成單邊長度6km，2013年12月3日完成全部襯砌任務(wù)，較國調(diào)辦確定的節(jié)點目標提前了28d。

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