浦東機場渣土消納工程施工關鍵技術研究

戴海峰

摘 要：依托上海浦東機場渣土消納工程，本文對消納場堆填施工中便道布置、攤鋪作業施工組織和排水系統設置等施工技術措施進行了總結，明確了攤鋪作業范圍、運輸通道寬度、攤鋪分塊劃分和施工便道布置形式，確定了間距、排水溝深度和斷面坡比等具體施工參數。

關鍵詞：渣土消納;便道布置;施工組織;排水系統

中圖分類號：TU753文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）32-0091-03

Abstract： Relying on the municipal waste residue landfill project of Shanghai Pudong Airport， construction technical measures such as layout of construction detour， organization of paving construction and setting of drainage system etc. has been summarized， and the scope of paving operation， the width of the transportation channel， the division of paving blocks and the layout of construction access roads were clarified， and specific construction parameters such as spacing， drainage ditch depth and section slope ratio were determined in this paper.

Keywords： municipal waste residue landfill;layout of construction detour;organization of paving construction;drainage system

近年來，國內主要城市的大型基礎設施建設迅速推進，大型市政和軌道交通項目在建設期間產生的廢棄渣土大幅增長，但隨著生態環保標準的提高，各大城市的末端消納容量十分緊張。目前，市政渣土的主要處置方式包括沿海灘涂圍填、新建陸域消納場形成人造山、廢棄礦坑回填、低洼區域回填等幾類[1-2]。廢棄渣土來源以盾構渣土和基坑開挖土方為主，具有高含水量高、低強度和流塑性的特點[3]，堆填施工與一般土石方工程相比具有一定的特殊性。本文以上海浦東機場渣土消納工程為例，對堆填施工作業的關鍵技術進行了有效總結，以期為類似工程技術工作提供有益參考。

1 工程概況

為契合城市渣土自我消納的要求，上海市于2017年開始利用浦東機場新老大堤之間的3#圍區作為渣土消納堆放的場地，同時遠期規劃利用渣土進行圍海造地。渣土消納場平面位置如圖1所示。3#圍區中選取3a、3b、3d三個子圍區設計為渣土消納場，占地面積共計350.9萬m2，其中，3a圍區占地面積為31.3萬m2，3b圍區占地面積為72.0萬m2，3d圍區占地面積為247.6萬m2，消納渣土土源主要為上海市軌道交通建設和其他大型市政建設項目的基坑開挖和盾構掘進出土。截至目前，3a圍區已完成全部堆載施工，3b圍區已完成其中4個地塊的堆載施工，3d圍區一期堆載基本完成，二期堆載正在進行中。

2 攤鋪作業范圍

本工程消納渣土一般為上海市區內重大市政工程的盾構掘進和基坑開挖填土，具有含水率高、孔隙率大、強度低等特點，攤鋪完成后，渣土車等動車不能立即行走，條件較差時挖機行走也存在困難。因此，必須采用分次攤鋪堆填的方式進行施工，根據現有機械條件確定具體的攤鋪作業范圍，這對后續施工組織確定具有重要意義。

攤鋪范圍計算示意圖如圖2所示。渣土車將渣土運至現場后將后退至首次堆填邊界處進行卸土，一般的土方車總裝車容量約為20 m3，卸載后形成約3 m寬度（a）的土堆。工程常用中型挖機（245～335型挖機）的最大挖掘距離（r）介于10～11 m[4-5]，則挖機站位固定條件下轉運渣土可輻射的區域在長度和寬度（長寬相等，設為b）上保持在14～15 m，因此一次攤鋪長度（L）為17～18 m，由于渣土含水率高，具有較強的流動性，實際攤鋪范圍可按照長、寬均為20 m的正方形網格考慮。相關計算公式如下：

3 攤鋪作業區劃分及流水組織

若渣土車由施工便道進入堆填區域，必須在堆填區內設置運輸通道，通道寬度應同時考慮渣土車橫向停放卸土和豎向通行需求，一般渣土車寬度約為2.5 m，長度約為9 m，為保證運輸通暢，通道寬度（b2）采用15 m。以3d圍區堆填工程為例，施工次便道單側長度為80 m，便道末端至堆載范圍邊界的距離約為40 m，單側便道堆填范圍劃分為3個作業區，每個作業區中部設置一條15 m寬度的運輸通道，運輸通道布置和作業區劃分分別如圖3、圖4所示。

將運輸通道兩側按約20 m間距劃分為若干個子區，對于通道兩側的1、2、3和4作業區首先進行攤鋪;休止一段時間后，渣土表層具有一定承載力，可滿足渣土車行走條件，然后對5、6、7和8區進行攤鋪作業;最后，對運輸通道所在的9和10區進行攤鋪，完成該作業區的攤鋪工作。休止期間，挖機及渣土車轉移至其他作業區進行攤鋪作業，一般休止時間不少于1個月。

待消納場地按照設計標高整體回填到位后，采用推土機進行整平修坡，坡頂面散水坡度按照不小于2‰的要求進行處理。坡頂整平修坡實景圖如圖5所示。

4 施工便道設置

施工便道的平面布置對渣土運輸效率有重要影響，3a區設計時僅在堆載范圍內沿著一個方向按“一”字形修筑便道，便道覆蓋的堆填范圍為兩側各40 m，即便道間距按照80 m設置。但根據現場施工實施情況反饋，由于渣土車需要在便道上橫向停車傾倒渣土，對其他車輛的行進造成阻礙，影響渣土運輸效率，因此后續設計中將便道平面布置形式改為“豐”字形，施工次便道被劃分為干路和支路，支路設置間凈距約80 m，次便道干路上不進行渣土傾倒作業，僅在支路設置若干傾倒點，減小傾倒與行車的相互影響，提高了渣土運輸效率。此外，采用“豐”字形的便道布置形式，與堆載區塊間排水溝的交叉數量減少，因此過路排水管涵數量也將減少，降低了工程造價。施工便道布置形式對比如圖6所示。

5 排水系數設置

場地排水系統由排水溝、過路管涵、集水井等組成，其中排水溝在堆填分塊間設置，分塊間距一般為20 m，典型排水溝斷面如圖7所示，排水溝深度一般為0.5～2.0 m。由于渣土含水率高、強度低，過大的坡比無法保證土體穩定，導致塌滑堵塞排水溝，根據現場工程實踐經驗，排水溝斷面坡比應控制不大于1.0∶2.5。排水溝施工效果圖如圖8所示。

6 結語

市政渣土用作灘涂圍填造陸是沿海城市的重要處理方法，合理的施工參數設置是提高消納作業效率的關鍵，根據本工程現場實施情況，筆者針對現場常用的中型挖機提出以下施工參數：單臺挖機攤鋪范圍可按照20 m×20 m的正方形網格考慮;施工便道平面布置采用“豐”字形，與“一”字形相比，可以提高運輸效率并減少過路管涵數量，其中施工便道支路間距可按80 m左右設置;作業區中部運輸通道按15 m寬度設置，可以保證運輸通暢;每一施工便道支路將覆蓋范圍內堆填場地劃分為三個作業區，每個作業區結合運輸通道按約20 m間距劃分為若干作業子區，攤鋪作業從運輸通道依次向內推進，完成后對作業通道進行攤鋪，臨近作業子區攤鋪作業應考慮一定間隔時間;排水溝深度不大于2 m，斷面坡比不大于1.0∶2.5，可以保證長期使用的穩定性，滿足中型挖機設備使用條件。

參考文獻：

[1]陳盛達，張文琦，李孝安，等.快速城市化背景下工程渣土處置與再利用[C]//活力城鄉 美好人居——2019中國城市規劃年會.2019.

[2]黃萬千.城市建筑棄土消納場布局規劃研究[J].大眾科技，2011（7）：103-105.

[3]陳觀連.地鐵盾構渣土合理化處置探討[J].中外建筑，2019（1）：206-207.

[4]上海三一重工（股份）有限公司.SY305/335H液壓挖掘機產品手冊[Z].2016.

[5]上海三一重工（股份）有限公司.SY245H/265C液壓挖掘機產品手冊[Z].2016.