土方平衡和調配在合肥六水廠提升改造工程中的應用

徐勛蒙，李利源，何秀鐸，程 濤

中建安裝集團有限公司，江蘇 南京 210000

1 工程概況

合肥六水廠提升改造工程是當地重要的民生工程，原來是常規處理后供水60萬m3/d，水源就近取自水庫。該工程是在原狀基礎上新增30萬m3/d的常規處理、深度處理工藝設施和生產廢水收集調節設施，以及對原來60萬m3/d規模的設施增加深度處理設施。項目單體設計常規處理設施及深度處理設施，工程場地位于原先廠內，廠內單體較為密集。

2 工程重難點

（1）場地高差較大，西側為3個水塘，東側有土堆，北側原狀土較高，現場原有土方較多，需要進行土方平衡后再開展后續施工。

（2）該工程為提升改造工程，現有建筑物較多，而新建單體也較密集，且多為地下結構，回填土密度要求高，施工難度較大。

（3）中標后業主要求施工單位立即進場施工，工期十分緊，加之進場后正值臺風及雨水期，受氣候等因素影響較大，給土方運輸造成了極大的困難。

（4）該地區土質為黏性土，遇水以后土層容易塌陷，會給施工運輸帶來諸多不便，也是施工中的一大難點。

3 土方平衡的優點

土方平衡和調配在該案例工程中發揮了極大的作用，土方平衡的應用對于項目施工有重要作用與推進效用。

（1）節約成本。如果達到土方平衡狀態，將減少挖、填的土方量，優先內部消化。把挖出來的土方用于案例工程中需回填的部位，一方面，能減少因多次挖填產生的費用；另一方面，不會因為棄土而產生多余的運輸費用。通過繪制原場地內標高圖與進行土方量計算，可測算場內土方倒運量，節約土方外運成本，同時可以通過利用樁基施工過程中產生的土方及時回填至3個水塘處，使場地得到平整，確保項目水塘上的單體具備施工條件，并為后續施工提供工作面，最大程度上節約土方外運及外購的成本。

（2）節約工期。工期是項目完美履約的首要因素，現場合理的策劃不僅能有效地縮短工期，還能節約項目資源。由此可見，土方平衡策劃在項目前期策劃中顯得尤為重要。通過土方內倒，能節約后期因土方過多而產生的外運費用。場地內部倒運可以減少制約土方施工的干擾因素，如天氣、政策等外界因素。土方平衡工作需在項目施工前期開展，合理測算場內土方，減少外界因素影響，達到節約工期的效果，既能避免樁基工程無法流水施工的限制，又能減少土方單位的工作量，從而縮短工期，提高工程生產效率。

（3）有利于前期現場的安全文明施工管理。工程前期盡可能做到場內倒運消化土方，使場內土方僅在場區內自消化，既能避免在外運或外購土的過程中對市政道路產生污染，又能通過合理的場內管控確保現場文明施工。

（4）有利于場地規劃。通過合理的土方平衡計算與土方調配策劃，結合案例項目總進度計劃的時間節點，在確保土方挖填平衡的同時，既能保證工程進度，又能減少土方堆放，從而有利于進行場地規劃。在樁基施工過程中，將鉆機鉆出土方及時內倒至地勢較低的水塘處，在為樁基提供后續工作面的同時，也使場地得到了平整。

（5）場內土方倒運較外運更加便捷。土方平衡在避免受到外界各種不利因素制約的同時，也有利于環境保護。土石方工程施工受環境的制約影響較大，要合理調配場地內土方，盡可能利用場內土方，從而達到土方平衡，同時減少外運棄土過程中的諸多不利因素影響，達到保護環境的效果。

4 土方平衡調配原則

（1）選擇合適的開挖順序、合理的運輸路線。工程地形及土方平衡示意圖如圖1所示，水塘集中于A、B區域，A區東側以及C、D區原有土方較多。先開挖A區清水池并將D區土方平整至場平標高，后將多余土方回填至B區地勢較低的水塘處，在為樁基工程提供工作面的同時確保了土方平衡，使得樁基工程能流水施工，避免窩工。

圖1 工程地形及土方平衡示意圖

（2）就近利用，調配合理。六水廠提升改造工程場平過程中，結合總平面布置圖充分考慮了各個堆場及臨時道路的標高，挖機平整時將土方就地平整，減少了渣土車的來回倒運，土方得到了合理的調配。

（3）合理規劃現場道路。合理地規劃道路既要確保場地運輸條件，又要能縮短運輸路線，還要保證現場施工不受影響，做到安全文明施工。合肥六水廠提升改造項目現場道路在永臨結合的基礎上，適當擴寬了轉彎半徑，設置了會車點，為土方車提供了便捷的運輸路徑，提高了場內運輸效率。

（4）在土方施工過程中，盡量保持挖方和填方的土方量相等，即開挖的土方回填到填方區，進而減少重復倒運的情況發生。該工程中，在A區及D區樁基施工時，根據B區的土方需求量進行倒運。

5 土方平衡及調配現場實踐

（1）土方平衡。根據場地實際土方情況，在滿足項目前期策劃及圖紙設計要求的前提下，計算出場地施工實際需要的土方量，實現對場內土方平衡的調配。統計場內各單體位置實際需要土方量，統計匯總形成表格，確認后期土方回填標高，做好場內倒運策劃及管控工作，從而達到土方平衡效果。

在該項目土方工程施工前，根據測量土方量制訂了切實可行的土方平衡方案，然后根據方案進行現場管理把控。根據前期決策及現場實際情況進行管理，及時做好糾偏工作，以達到預期效果。為此，筆者認為應做好以下幾點：①做好土方測量是前提，土方平衡需要通過較為準確的數字計算得出結論。根據實際情況選擇合適的測量方法能達到事半功倍的效果。②在測量計算土方量后，將數據匯總制成表格，結合數據商討并制訂方案，通過對不同方案的比選，最終選出最優方案。將最優方案進行書面交底后施工，施工過程中及時糾偏。③在土方平衡過程中需要考慮運距和運輸量，使運距和運輸量乘積最小化；確保現場施工進度不落后進度計劃，發揮出土方平衡減少成本、縮短工期的作用。

（2）土方調配及優選土方。充分考慮回填的先后順序再進行調配，對回填質量要求高的部分選擇土質較好的土進行分層回填，避免后期出現質量問題。因此，有選擇地進行土方調配有利于對工程質量的把控。對于土質較差的泥土，根據需要調配至花壇草坪處用于種植，盡量提高土方的利用價值，避免外運。

（3）節約運距。挖填方量與運距乘積盡可能最小化，即總土方運輸量或運輸費用最少，這樣不僅能減少運輸造成的揚塵，還有利于安全文明施工管理，在場地內倒的同時也能避免外運所帶來的風險和政策導致的工期延誤。

（4）適當取舍。局部的分區調配應與總體調配相協調，避免只顧局部平衡而破壞總體的土方平衡，局部與總體有沖突時，以局部服從總體為原則。

6 土方平衡及調配經驗總結

在合肥六水廠案例工程中，綜合考慮圖紙、現場的地形地貌特征、現場施工實際標高需要，以方格網法方式計算土方量。以區域劃分制訂出土方平衡調配方案，將工程A區旋挖鉆鉆出的土方予以利用，倒運至B區回填；將C區、D區多余的土方回填至A區。由于場地限制無法堆土，土方得到及時回填不僅節約了外運及外購土的費用，還縮短了工期，為場地平整創造了條件。

根據對該工程土方平衡及調配的分析總結，結合案例工程的特點，筆者認為先要做到技術創新，因地制宜地制訂切實可行的土方平衡及調配方案，在技術方案的引導下做好現場管理，使土方平衡的目標得以實現。技術創新和現場管理在土方平衡及調配乃至整個項目管理過程中都發揮著極為重要的作用。項目管理的核心是目標控制，合理做到土方平衡便是目標控制不可缺失的重要部分，不僅能有效縮短工期，還能使場地得到合理的布置與規劃，并在安全文明施工的前提下減少土方總量的運輸，從而節約成本。