辛兆銘
摘要:隨著我國經濟的快速發展,建筑行業發展迅速,在建筑施工過程中土方工程是最基礎的工作,但是由于道路橋梁施工土方工程開挖工作與回填過程比較復雜,需要有一套整體的控制措施,保證土石方工程施工的質量與安全性。本文結合實踐經驗,分析道路橋梁施工中土方工程施工技術。
關鍵詞:道路橋梁;施工技術;土方工程施工
一、道路橋梁施工中土方工程施工特點
1.工程量大、勞動繁重
道路橋梁本身就是一個大工程,在場地平整和基坑開挖中,土石方工程量是最大的工程,所以合理的選擇土方機械、組織機械化施工十分重要,對縮短工期、降低工程成本具有重要的意義。
2.施工條件復雜
土石方施工大多在露天的環境中作業,而且土、石是天然的物質,種類繁多,成分也比較復雜,施工的時候會受到地區、氣候、水文、地質條件的影響,所以應做好相關的調研工作,制定合理的施工方案組織施工。
二、土石方的挖運
1.推土機施工
推土機的經濟運距在100米以內,以30~60米為最佳運距。推土機可以單獨使用,也可以卸下鏟刀牽引其他無動力的土方機械,如拖式鏟運機、松土機、羊足碾等。使用推土機推土的幾種施工方法有:
(1)下坡推土法:推土機順地面坡勢進行下坡推土,可以借機械本身的重力作用,增加鏟刀的切土力量,因而可增大推土機鏟土深度和運土數量,提高生產效率,在推土丘、回填管溝時,均可采用。
(2)分批集中,一次推送法:在較硬的土中,推土機的切土深度較小,一次鏟土不多,可分批集中,再整批地推送到卸土區。應用此法,可使鏟刀的推送數量增大,縮短運輸時間,提高生產效率12%~18%。
2.鏟運機施工
施工的特點是能獨立完成鏟土、運土、卸土、填筑、壓實等工作,常用于坡度在20度以內的大面積場地平整,開挖大型基坑、溝槽以及填筑路基等土方工程。鏟運機可在I~III類土中直接挖土、運土,適宜運距為600~1500米,當運距為200~350米時效率最高。
鏟運機鏟土的施工方法:
為了提高鏟運機的生產率,除規劃合理的開行路線外,還可根據不同的施工條件,采用下列施工方法:
(1)下坡鏟土。應盡量利用有利地形下坡鏟土。這樣可以利用鏟運機的重力來增大牽引力,使鏟斗切土加深,縮短裝土時間從而提高生產率。一般地面坡度以5°~7°為宜。如果自然條件不允許,可在施工中逐步創造一個下坡鏟土的地形。
(2)跨鏟法。預留土埂,間隔鏟土的方法。可使鏟運機在挖兩邊土槽時減少向外撒土量,挖土埂時增了兩個自由面,阻力減小,鏟土容易,土埂高度應不大于300mm,寬度以不小于拖拉機兩履帶間凈距為宜。
3.單斗挖土機施工
當場地起伏高差較大、土方運輸距離超過1000m,且工程量大而集中時,可采用挖土機挖土,配合自卸汽車運土,并在卸土區配備推土機平整土堆。
(1)正鏟挖土機
正鏟挖土機的挖土特點是:前進向上,強制切土。其挖掘力大,生產率高,能開挖停機面以內的 I~IV級土,開挖大型基坑時需設下坡道,適宜在土質較好、無地下水的地區工作。根據挖土機與運輸工具的相對位置不同,正鏟挖土和卸土的方式有以下兩種:正向挖土、側向卸土;正向挖土、后向卸土。
(2)反鏟挖土機
反鏟挖土機的特點是:后退向下,強制切土。其挖掘力比正鏟小,能開挖停機面以下的I~Ⅲ級的砂土或粘土,適宜開挖深度4m以內的基坑,對地下水位較高處也適用。反鏟挖土機的開挖方式,可分為溝端開挖與溝側開挖。
(3)抓鏟挖土機
抓鏟挖土機的挖土特點是:直上直下,自重切土。其挖掘力較小,只能開挖I~II級土,可以挖掘獨立基坑、沉井,特別適于水下挖土。
三、施工技術要點
1.石質路埑爆破施工技術要點
如下:①路基中線重新確定,復測邊線,并穩固邊樁;②根據具體現場施工情況,選擇合適的開挖爆破方法,并制定爆破方案和施工組織設計,同時報相關部門審批;③根據炮眼深度,確定施工機械、藥包位置、藥量等參數;④爆破應確保相關人員安全,考慮建筑物受到的影響,切實做好藥量的計算,如單孔藥量Q=e×q×Ht×Wd,其中,e為炸藥換算系數,q為梯段爆破單位耗藥量,Wd為最小抵抗線;⑤爆破前,應周密考慮爆破過程中所發生線路短路或者爆破二響重疊問題。
2.土質路堤壓實施工技術要點
如下:①壓實過程中要盡量放慢壓實速度,除羊足碾或者凸塊式碾外,其余碾壓方式以2~4km/h速度為最好,并且在碾壓前,應作試驗段確定相關參數;②全寬壓實以縱向分行進行最好,直線部分由兩邊向中間碾壓,曲線部分由曲線內側向外側碾壓,若曲線部分半徑大于200m,那么可以將其按照直線部分方式進行碾壓,同時,兩行接頭通常應重疊1/4~1/3輪跡;③第一遍碾壓結束,最好縱向退行進行第二遍碾壓,盡量掉頭碾壓,以免造成壓實土體二次損被翻松。
3.土質路埑冬季施工技術要點
如下:①當開挖至未凍土層時,應連續作業且分層開挖,若施工間隔時間過長,應在土層表面通過覆蓋雪來進行保溫;②在邊坡開挖過程中不宜一次性挖至設計高程,最好預留30cm厚度的臺階,待冬季過后或者有氣候合適時再行施工,此時應消去30cm厚的預留臺階;③冬季施工土質路埑嚴格按照從上向下的原則進行開挖,禁止從下往上開挖;④開挖后,棄土應遠離路埑邊坡坡頂,避免堆載過大,造成邊坡失穩。棄土高度不宜高于3m,且棄土坡腳距離路埑坡頂應超過3m。
4.土石路堤施工技術要點
如下:①土石路堤必須分層填筑,分層壓實,不準傾填,且松浦厚度不超過40cm為宜,當接近設計高程時,應采用土方填筑;②選用18t振動壓路機壓實土石方最好,且在布料前,大粒徑石料應均勻分散,并在間隙里填充小粒徑石料、土之類材料;③對于中或者硬質石料,每壓實一層后,應做試驗段確定工藝流程和工藝參數,使得土石路堤壓實達到要求;④對高路堤或者粉煤灰路基施工,應增設包邊土和邊坡盲溝等,且填筑材料宜選用強度高、水穩定性、透水性好的材料。
四、土石方工程的特殊問題處理措施
第一,在工程地質勘查方面需要加強,在對場地穩定性方面,一定要進行全面認真的評價與分析。
第二,需要在邊坡很穩定的地段進行工程作用和線路架設,對容易產生滑坡的地段,一般不選擇其作為建筑場地,如果沒有辦法避開,應采取必要的防范措施。
第三,將環形的截水溝設置在滑坡區域的外圍,用來攔截地表水。在滑坡區域內,修建排水系統,將地下水和一些地面水排出,防止滲入到滑體內。主排水溝應該設置在滑坡滑動方向的位置,而支線排水溝則設置在和滑坡方向成30-45斜度的位置,以防止沖刷坡腳。
第四,規范生活生產用水,避免濫用造成滑坡的侵蝕。如果地下水的活動會造成山坡淺層滑坡,應該溝渠及時將地下水排除。必要時,還需要要做好植被保護工程。
第五,邊坡的坡度需要保持穩定,土體的斜面坡度盡量的舒緩,還可以做成臺階狀,增加其穩定性。如果可以在坡腳處棄土,可以把土石方填充到坡腳處,使其對邊坡起到一定的反壓作用。修建擋土墻和臺地,可以有效的減少滑坡地段內部孔洞變大,進而降低滑坡概率。而在平整場地時,如果切去了一部分坡腳,并且在沒有修建擋土墻的時候,需將坡腳隨著原來自然的坡度自上而下的削切,形成要求的坡腳深度。
結語
道路橋梁土石方工程的施工技術措施是否科學合理,直接影響工程本身的進度與質量,并對工程的經濟效益和人身安全的保護起到關鍵作用。在實際工程中應當通過全面的分析、周密的安排、合理的部署,并采取一系列有效的措施,以確保土石方工程的順利進行,避免造成工程失控的局面發生。
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