■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(guò)程:機(jī)械挖掘、傳統(tǒng)爆破、車輛的運(yùn)輸、機(jī)械填筑、機(jī)械平整和機(jī)械壓實(shí)等;輔助施工過(guò)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(jī)械有:鏟車、裝卸機(jī)、推土機(jī)、單斗挖土機(jī)等等。正確的選用施工所需要機(jī)械設(shè)備,能夠加快施工進(jìn)度,保證工期的順利進(jìn)行。
工程量非常大、施工周期很長(zhǎng)、施工條件困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大
建筑工程場(chǎng)地的挖掘填筑,面積通常很大,在大型基坑開挖過(guò)程中,土石方工程量多為數(shù)十萬(wàn)乃至數(shù)百萬(wàn)立方米以上。土方工程作業(yè)區(qū)域大多數(shù)是露天進(jìn)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(dòng)強(qiáng)度大。盡管現(xiàn)在土方工程施工機(jī)械化水平有所提高和改善,但在特定工程中,大規(guī)模機(jī)械作業(yè)不適合開展,往往需要較大的勞動(dòng)力。具體施工過(guò)程中,要考慮到工程自身特點(diǎn)外,還要考慮到認(rèn)為因素,合理安排施工作業(yè)方式,盡可能利用機(jī)械設(shè)備,減少人工勞動(dòng),提高工作效率的同時(shí)還能夠減輕工人的作業(yè)負(fù)擔(dān)。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(shí),提高作業(yè)效率。
土方的工程質(zhì)量在施工過(guò)程中是必須保質(zhì)保量完成的,一定要嚴(yán)格的依照設(shè)計(jì)要求來(lái)合理施工,對(duì)于基方的基底,要嚴(yán)格遵循國(guó)家規(guī)范性標(biāo)準(zhǔn)。回填部分,要按照相關(guān)規(guī)定,分層次進(jìn)行夯壓。最后土方工程在質(zhì)量方面要符合國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),上交質(zhì)量檢驗(yàn)合格報(bào)告。
在不同的土木工程中,土方工程施工根據(jù)不同工程項(xiàng)目的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的施工方案設(shè)計(jì),這樣就會(huì)使土方工程在不同的項(xiàng)目當(dāng)中會(huì)有不同的表現(xiàn)形式。在結(jié)合實(shí)際的施工過(guò)程中,總結(jié)出房建工程與道路工程在施工過(guò)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(xiàng)當(dāng)中,每一個(gè)分項(xiàng)的質(zhì)量直接影響到下一工序的進(jìn)行。對(duì)于室內(nèi)室外裝修工程來(lái)說(shuō),土方工程相對(duì)于其他分項(xiàng)來(lái)說(shuō)工程難度低,工程量較小。在建筑中常見(jiàn)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(cè)、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)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(chǎng)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(chǎng)地平整是將已有土地進(jìn)行規(guī)劃,按照施工設(shè)計(jì)要求完成整理場(chǎng)地的工作。在根據(jù)施工方提供的施工項(xiàng)目圖按照規(guī)定進(jìn)行施工測(cè)量。通過(guò)測(cè)量待測(cè)點(diǎn)與已知點(diǎn)的標(biāo)高,通過(guò)計(jì)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(jì)得出土方施工材料和總體施工調(diào)配方案,組織機(jī)械進(jìn)行機(jī)械作業(yè),不能夠用機(jī)械完成部分用人工代替機(jī)械進(jìn)行施工,完成地面改造平面工作。
2.1.1 場(chǎng)地設(shè)計(jì)標(biāo)高確定
在房建工程中,地形一般比較平坦,在確定設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí),首先測(cè)出相鄰兩條等高線,通過(guò)計(jì)算相鄰兩條等高線的高程差,用高差法計(jì)算標(biāo)高結(jié)果。在實(shí)際施工時(shí),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(shí)現(xiàn)挖填方相等。但在道路工程中路線綿延很長(zhǎng),地形起伏略大,用插入法有比較大的誤差,可以在現(xiàn)場(chǎng)用木樁打好方格網(wǎng),然后用測(cè)量的方法求得。
2.1.2 場(chǎng)地平整土方量計(jì)算
對(duì)于房建工程來(lái)說(shuō)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(shì)較為平坦地區(qū),對(duì)于這種類型作業(yè)區(qū)域我們多采用放格網(wǎng)法進(jìn)行計(jì)算土方量。方格網(wǎng)法將我們的作業(yè)區(qū)劃分為多個(gè)方格,依據(jù)已有地面和設(shè)計(jì)地面的高差,來(lái)計(jì)算填方和挖方的總體體積。再將多個(gè)方格的總體積進(jìn)行相加,最后算的的總數(shù),即為總土方量。
對(duì)于道路工程,由于道路在長(zhǎng)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(gè)相互平行的斷面,將每一個(gè)斷面在細(xì)化成多個(gè)三角形或者梯形,算出斷面的面積,然后算出每一個(gè)相鄰兩個(gè)斷面的土方體積,求和即為土方的總體積。
在施工的過(guò)程中,將挖掘的土方要及時(shí)運(yùn)出和及時(shí)回填,這樣就面臨一項(xiàng)重要的統(tǒng)籌工作——土方調(diào)配。它是在工程施工過(guò)程中,對(duì)土方的運(yùn)輸工作合理規(guī)劃合理統(tǒng)籌的一個(gè)過(guò)程。設(shè)計(jì)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(duì)集中,所挖土方量也相對(duì)來(lái)說(shuō)少一些。在房建工程中首先要考慮的因素是土方的運(yùn)輸工作,在市區(qū)內(nèi)規(guī)劃好運(yùn)輸?shù)穆肪€,設(shè)計(jì)好運(yùn)輸方案,保證工作的準(zhǔn)確性。而道路工程綿長(zhǎng),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(yùn)用的施工機(jī)械較多,實(shí)際上是挖、運(yùn)、填、夯等工序的綜合施工過(guò)程,具體調(diào)配過(guò)程中要考慮單機(jī)施工單價(jià)還要綜合考慮運(yùn)距運(yùn)量等問(wèn)題,以選擇最優(yōu)的土方調(diào)配方案。當(dāng)前,工程中通常采用“表上作業(yè)法”求解均衡運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題,將運(yùn)輸作業(yè)應(yīng)用到土方工程中,可以科學(xué)的計(jì)算出合理的、經(jīng)濟(jì)的調(diào)配運(yùn)輸方案。使土方運(yùn)輸總量、運(yùn)輸總成本、土方施工總費(fèi)用達(dá)到最優(yōu)化,從而降低運(yùn)輸成本和縮短工期。
在施工過(guò)程中,施工時(shí)基坑過(guò)深,使得地下水外滲從而導(dǎo)致基坑內(nèi)存水,如果不及時(shí)排除滲入基坑內(nèi)的地下水,不但會(huì)影響施工的正常進(jìn)行,還會(huì)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(huì)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(shí)排出雨水,不僅會(huì)影響施工的進(jìn)度,還會(huì)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(guò)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(xiàng)難關(guān),在基坑的挖掘時(shí)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(diǎn)降水和水井降水兩種方法。井點(diǎn)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(guò)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(diǎn)降水方法,可以達(dá)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(guò)自有排水系統(tǒng)和人工排水方式進(jìn)行排除。同時(shí),為了應(yīng)對(duì)超出基準(zhǔn)范圍內(nèi)的地下水;影響路基、路面強(qiáng)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(qiáng)度的一個(gè)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(guò)不同施工方法的對(duì)比,使得在工程施工中能夠更加準(zhǔn)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(shí)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).