浦東機(jī)場(chǎng)渣土消納工程施工關(guān)鍵技術(shù)研究

戴海峰

摘 要：依托上海浦東機(jī)場(chǎng)渣土消納工程，本文對(duì)消納場(chǎng)堆填施工中便道布置、攤鋪?zhàn)鳂I(yè)施工組織和排水系統(tǒng)設(shè)置等施工技術(shù)措施進(jìn)行了總結(jié)，明確了攤鋪?zhàn)鳂I(yè)范圍、運(yùn)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(shù)。

關(guān)鍵詞：渣土消納;便道布置;施工組織;排水系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：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(lái)，國(guó)內(nèi)主要城市的大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)迅速推進(jìn)，大型市政和軌道交通項(xiàng)目在建設(shè)期間產(chǎn)生的廢棄渣土大幅增長(zhǎng)，但隨著生態(tài)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)形成人造山、廢棄礦坑回填、低洼區(qū)域回填等幾類[1-2]。廢棄渣土來(lái)源以盾構(gòu)渣土和基坑開(kāi)挖土方為主，具有高含水量高、低強(qiáng)度和流塑性的特點(diǎn)[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(jī)場(chǎng)渣土消納工程為例，對(duì)堆填施工作業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了有效總結(jié)，以期為類似工程技術(shù)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(kāi)始利用浦東機(jī)場(chǎng)新老大堤之間的3#圍區(qū)作為渣土消納堆放的場(chǎng)地，同時(shí)遠(yuǎn)期規(guī)劃利用渣土進(jìn)行圍海造地。渣土消納場(chǎng)平面位置如圖1所示。3#圍區(qū)中選取3a、3b、3d三個(gè)子圍區(qū)設(shè)計(jì)為渣土消納場(chǎng)，占地面積共計(jì)350.9萬(wàn)m2，其中，3a圍區(qū)占地面積為31.3萬(wàn)m2，3b圍區(qū)占地面積為72.0萬(wàn)m2，3d圍區(qū)占地面積為247.6萬(wàn)m2，消納渣土土源主要為上海市軌道交通建設(shè)和其他大型市政建設(shè)項(xiàng)目的基坑開(kāi)挖和盾構(gòu)掘進(jìn)出土。截至目前，3a圍區(qū)已完成全部堆載施工，3b圍區(qū)已完成其中4個(gè)地塊的堆載施工，3d圍區(qū)一期堆載基本完成，二期堆載正在進(jìn)行中。

2 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)范圍

本工程消納渣土一般為上海市區(qū)內(nèi)重大市政工程的盾構(gòu)掘進(jìn)和基坑開(kāi)挖填土，具有含水率高、孔隙率大、強(qiáng)度低等特點(diǎn)，攤鋪完成后，渣土車等動(dòng)車不能立即行走，條件較差時(shí)挖機(jī)行走也存在困難。因此，必須采用分次攤鋪堆填的方式進(jìn)行施工，根據(jù)現(xiàn)有機(jī)械條件確定具體的攤鋪?zhàn)鳂I(yè)范圍，這對(duì)后續(xù)施工組織確定具有重要意義。

攤鋪范圍計(jì)算示意圖如圖2所示。渣土車將渣土運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后將后退至首次堆填邊界處進(jìn)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(jī)（245～335型挖機(jī)）的最大挖掘距離（r）介于10～11 m[4-5]，則挖機(jī)站位固定條件下轉(zhuǎn)運(yùn)渣土可輻射的區(qū)域在長(zhǎng)度和寬度（長(zhǎng)寬相等，設(shè)為b）上保持在14～15 m，因此一次攤鋪長(zhǎng)度（L）為17～18 m，由于渣土含水率高，具有較強(qiáng)的流動(dòng)性，實(shí)際攤鋪范圍可按照長(zhǎng)、寬均為20 m的正方形網(wǎng)格考慮。相關(guān)計(jì)算公式如下：

3 攤鋪?zhàn)鳂I(yè)區(qū)劃分及流水組織

若渣土車由施工便道進(jìn)入堆填區(qū)域，必須在堆填區(qū)內(nèi)設(shè)置運(yùn)輸通道，通道寬度應(yīng)同時(shí)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(zhǎng)度約為9 m，為保證運(yùn)輸通暢，通道寬度（b2）采用15 m。以3d圍區(qū)堆填工程為例，施工次便道單側(cè)長(zhǎng)度為80 m，便道末端至堆載范圍邊界的距離約為40 m，單側(cè)便道堆填范圍劃分為3個(gè)作業(yè)區(qū)，每個(gè)作業(yè)區(qū)中部設(shè)置一條15 m寬度的運(yùn)輸通道，運(yùn)輸通道布置和作業(yè)區(qū)劃分分別如圖3、圖4所示。

將運(yùn)輸通道兩側(cè)按約20 m間距劃分為若干個(gè)子區(qū)，對(duì)于通道兩側(cè)的1、2、3和4作業(yè)區(qū)首先進(jìn)行攤鋪;休止一段時(shí)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(duì)5、6、7和8區(qū)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè);最后，對(duì)運(yùn)輸通道所在的9和10區(qū)進(jìn)行攤鋪，完成該作業(yè)區(qū)的攤鋪工作。休止期間，挖機(jī)及渣土車轉(zhuǎn)移至其他作業(yè)區(qū)進(jìn)行攤鋪?zhàn)鳂I(yè)，一般休止時(shí)間不少于1個(gè)月。

待消納場(chǎng)地按照設(shè)計(jì)標(biāo)高整體回填到位后，采用推土機(jī)進(jìn)行整平修坡，坡頂面散水坡度按照不小于2‰的要求進(jìn)行處理。坡頂整平修坡實(shí)景圖如圖5所示。

4 施工便道設(shè)置

施工便道的平面布置對(duì)渣土運(yùn)輸效率有重要影響，3a區(qū)設(shè)計(jì)時(shí)僅在堆載范圍內(nèi)沿著一個(gè)方向按“一”字形修筑便道，便道覆蓋的堆填范圍為兩側(cè)各40 m，即便道間距按照80 m設(shè)置。但根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)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(duì)其他車輛的行進(jìn)造成阻礙，影響渣土運(yùn)輸效率，因此后續(xù)設(shè)計(jì)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(shè)置間凈距約80 m，次便道干路上不進(jìn)行渣土傾倒作業(yè)，僅在支路設(shè)置若干傾倒點(diǎn)，減小傾倒與行車的相互影響，提高了渣土運(yùn)輸效率。此外，采用“豐”字形的便道布置形式，與堆載區(qū)塊間排水溝的交叉數(shù)量減少，因此過(guò)路排水管涵數(shù)量也將減少，降低了工程造價(jià)。施工便道布置形式對(duì)比如圖6所示。

5 排水系數(shù)設(shè)置

場(chǎng)地排水系統(tǒng)由排水溝、過(guò)路管涵、集水井等組成，其中排水溝在堆填分塊間設(shè)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(qiáng)度低，過(guò)大的坡比無(wú)法保證土體穩(wěn)定，導(dǎo)致塌滑堵塞排水溝，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，排水溝斷面坡比應(yīng)控制不大于1.0∶2.5。排水溝施工效果圖如圖8所示。

6 結(jié)語(yǔ)

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(shù)設(shè)置是提高消納作業(yè)效率的關(guān)鍵，根據(jù)本工程現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況，筆者針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)常用的中型挖機(jī)提出以下施工參數(shù)：?jiǎn)闻_(tái)挖機(jī)攤鋪范圍可按照20 m×20 m的正方形網(wǎng)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(yùn)輸效率并減少過(guò)路管涵數(shù)量，其中施工便道支路間距可按80 m左右設(shè)置;作業(yè)區(qū)中部運(yùn)輸通道按15 m寬度設(shè)置，可以保證運(yùn)輸通暢;每一施工便道支路將覆蓋范圍內(nèi)堆填場(chǎng)地劃分為三個(gè)作業(yè)區(qū)，每個(gè)作業(yè)區(qū)結(jié)合運(yùn)輸通道按約20 m間距劃分為若干作業(yè)子區(qū)，攤鋪?zhàn)鳂I(yè)從運(yùn)輸通道依次向內(nèi)推進(jìn)，完成后對(duì)作業(yè)通道進(jìn)行攤鋪，臨近作業(yè)子區(qū)攤鋪?zhàn)鳂I(yè)應(yīng)考慮一定間隔時(shí)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(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性，滿足中型挖機(jī)設(shè)備使用條件。

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