■王洪輝 ■武漢大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,湖北 武漢 430072
土方工程的主要施工過程:機械挖掘、傳統(tǒng)爆破、車輛的運輸、機械填筑、機械平整和機械壓實等;輔助施工過程:工程施工的排水、降水的妥善預(yù)案和土壁結(jié)構(gòu)的支撐等。常用的施工機械有:鏟車、裝卸機、推土機、單斗挖土機等等。正確的選用施工所需要機械設(shè)備,能夠加快施工進度,保證工期的順利進行。
工程量非常大、施工周期很長、施工條件困難、勞動強度大
建筑工程場地的挖掘填筑,面積通常很大,在大型基坑開挖過程中,土石方工程量多為數(shù)十萬乃至數(shù)百萬立方米以上。土方工程作業(yè)區(qū)域大多數(shù)是露天進行,施工中受到自然因素影響最為直接。巨大的工程量和惡劣的施工環(huán)境,容易造成工人勞動強度大。盡管現(xiàn)在土方工程施工機械化水平有所提高和改善,但在特定工程中,大規(guī)模機械作業(yè)不適合開展,往往需要較大的勞動力。具體施工過程中,要考慮到工程自身特點外,還要考慮到認為因素,合理安排施工作業(yè)方式,盡可能利用機械設(shè)備,減少人工勞動,提高工作效率的同時還能夠減輕工人的作業(yè)負擔。在施工開工前,做好施工開工前的調(diào)查研究,編寫合理的施工方案,保證工程質(zhì)量的同時,提高作業(yè)效率。
土方的工程質(zhì)量在施工過程中是必須保質(zhì)保量完成的,一定要嚴格的依照設(shè)計要求來合理施工,對于基方的基底,要嚴格遵循國家規(guī)范性標準。回填部分,要按照相關(guān)規(guī)定,分層次進行夯壓。最后土方工程在質(zhì)量方面要符合國家強制性標準,上交質(zhì)量檢驗合格報告。
在不同的土木工程中,土方工程施工根據(jù)不同工程項目的特點進行相應(yīng)的施工方案設(shè)計,這樣就會使土方工程在不同的項目當中會有不同的表現(xiàn)形式。在結(jié)合實際的施工過程中,總結(jié)出房建工程與道路工程在施工過程中存在的差異如下。
房屋建筑工程是指各類房屋建筑管道元件連接或裝配而成,在各組成分項當中,每一個分項的質(zhì)量直接影響到下一工序的進行。對于室內(nèi)室外裝修工程來說,土方工程相對于其他分項來說工程難度低,工程量較小。在建筑中常見的土方工程有:地基地施工、管道的敷設(shè)、工程線的基坑、地坪填土等等。道路工程是道路的規(guī)劃、勘測、設(shè)計、施工、養(yǎng)護等的應(yīng)用科學(xué)和技術(shù),其中土方工程是重要的組成部分,土方工程占整體工程量較大。下面就根據(jù)土方工程施工的內(nèi)容,分別從場地平整、土方調(diào)配、施工排水等方面介紹土方工程在房建工程和道路工程中的差異。
場地平整是將已有土地進行規(guī)劃,按照施工設(shè)計要求完成整理場地的工作。在根據(jù)施工方提供的施工項目圖按照規(guī)定進行施工測量。通過測量待測點與已知點的標高,通過計算得出挖方填方的總工程量,得出總工程量清單,然后得出土方施工材料清單,設(shè)計得出土方施工材料和總體施工調(diào)配方案,組織機械進行機械作業(yè),不能夠用機械完成部分用人工代替機械進行施工,完成地面改造平面工作。
2.1.1 場地設(shè)計標高確定
在房建工程中,地形一般比較平坦,在確定設(shè)計標高時,首先測出相鄰兩條等高線,通過計算相鄰兩條等高線的高程差,用高差法計算標高結(jié)果。在實際施工時,只需將建筑范圍內(nèi)的地形平整為平面,后續(xù)工程都將在這一平面上開展,往往可以實現(xiàn)挖填方相等。但在道路工程中路線綿延很長,地形起伏略大,用插入法有比較大的誤差,可以在現(xiàn)場用木樁打好方格網(wǎng),然后用測量的方法求得。
2.1.2 場地平整土方量計算
對于房建工程來說作業(yè)區(qū)域和作業(yè)范疇大體一致,多為建筑群落集中地勢較為平坦地區(qū),對于這種類型作業(yè)區(qū)域我們多采用放格網(wǎng)法進行計算土方量。方格網(wǎng)法將我們的作業(yè)區(qū)劃分為多個方格,依據(jù)已有地面和設(shè)計地面的高差,來計算填方和挖方的總體體積。再將多個方格的總體積進行相加,最后算的的總數(shù),即為總土方量。
對于道路工程,由于道路在長度方向的延伸,往往采用斷面法。斷面法是將作業(yè)區(qū)劃分為多個相互平行的斷面,將每一個斷面在細化成多個三角形或者梯形,算出斷面的面積,然后算出每一個相鄰兩個斷面的土方體積,求和即為土方的總體積。
在施工的過程中,將挖掘的土方要及時運出和及時回填,這樣就面臨一項重要的統(tǒng)籌工作——土方調(diào)配。它是在工程施工過程中,對土方的運輸工作合理規(guī)劃合理統(tǒng)籌的一個過程。設(shè)計一套合理的土方調(diào)配,能夠使得工作效率得到提高,施工的工期保質(zhì)保量完成。
在房建工程中,施工范圍相對集中,所挖土方量也相對來說少一些。在房建工程中首先要考慮的因素是土方的運輸工作,在市區(qū)內(nèi)規(guī)劃好運輸?shù)穆肪€,設(shè)計好運輸方案,保證工作的準確性。而道路工程綿長,呈帶狀分布,沿線地形起伏很大,土方施工中面臨著挖方填方,土方調(diào)配工作量相比要大很多,并且運用的施工機械較多,實際上是挖、運、填、夯等工序的綜合施工過程,具體調(diào)配過程中要考慮單機施工單價還要綜合考慮運距運量等問題,以選擇最優(yōu)的土方調(diào)配方案。當前,工程中通常采用“表上作業(yè)法”求解均衡運輸?shù)膯栴},將運輸作業(yè)應(yīng)用到土方工程中,可以科學(xué)的計算出合理的、經(jīng)濟的調(diào)配運輸方案。使土方運輸總量、運輸總成本、土方施工總費用達到最優(yōu)化,從而降低運輸成本和縮短工期。
在施工過程中,施工時基坑過深,使得地下水外滲從而導(dǎo)致基坑內(nèi)存水,如果不及時排除滲入基坑內(nèi)的地下水,不但會影響施工的正常進行,還會存在事故隱患,房建工程容易造成基坑流砂等缺陷;道路工程通常會出現(xiàn)塌陷等缺陷,影響地基承載力,造成安全事故隱患。天氣原因?qū)е碌慕邓沟糜晁魅肟觾?nèi),不及時排出雨水,不僅會影響施工的進度,還會造成泥土松軟,使得邊坡塌方和坑底的承載能力下降。因此,在基坑的挖掘前和施工過程中,一定要保持泥土的干燥,做好預(yù)防工作。這些應(yīng)急預(yù)案必須是完善的。
地下水是在房建工程中的一項難關(guān),在基坑的挖掘時需要降低地下水的水位,在降低地下水為方面通常采用井點降水和水井降水兩種方法。井點降水方式是在施工前將濾水管埋設(shè)在基坑周圍,利用抽水設(shè)備將地下水不斷的抽出。集水井降水是在施工過程中,在基坑底設(shè)置排水溝和集水井,利用水泵等抽水排水設(shè)備將集水井中的水抽出。[1]依據(jù)不同的土層滲透系數(shù),采用不同的井點降水方法,可以達到不同的降水深度,以滿足各種基坑的深度要求。
在道路工程中,一方面注意施工初期地面水的排除,利用天然坡度設(shè)置排水溝或者采用水泵抽水等措施,通過自有排水系統(tǒng)和人工排水方式進行排除。同時,為了應(yīng)對超出基準范圍內(nèi)的地下水;影響路基、路面強度或邊坡穩(wěn)定的降水情況,設(shè)置暗管、滲溝、滲井等地下排水設(shè)施。根據(jù)不同的路基條件和設(shè)置方位,采用排水溝、暗溝、滲溝、滲井中的某一種或者某幾種。水是影響路基穩(wěn)定和強度的一個重要因素,必須做好路基排水,使其形成完善的排水系統(tǒng),并且要與地區(qū)排水規(guī)劃相協(xié)調(diào)[2]。
在房建工程和道路工程中,土方工程施工存在著較大的差異,本文通過不同施工方法的對比,使得在工程施工中能夠更加準確的確定施工方法,擬定施工方案。從而更好地服務(wù)于工程實踐。
[1]楊和禮主編.土木工程施工(第三版)[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2013.6.
[2]梁旭輝.土方工程施工排水技術(shù)的探討[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā),2011(07).