防洪工程中的土方施工及其质量控制

吴争荣

（江西省赣西土木工程勘测设计院 江西 宜春 336000）

1 防洪工程概况

杨圩镇防洪工程位于高安市杨圩镇境内锦河支流苏溪河下游两岸。近年来，随着杨圩镇人口增加，产业结构的调整，生态环境和城镇化水平提高，就防洪工程建设的现状来看，防洪工程体系还不健全，两岸20.0km中有6.24km无任何防护措施，地势较低，不能抵御苏溪河10年一遇洪水。防洪隐患大，防洪安全问题日趋突出。

工程河段存在主要问题：左岸杨圩小学至杨圩农科所、右岸仙游村桥头至杨圩中学段未设防（杨圩镇镇区位于该段），防洪工程标准低，河道淤积严重；现状左岸杨圩大桥至杨圩老桥浆砌石挡墙破损严重；部分河岸近年来取砂使得河床下切，河岸冲刷、崩岸严重。长期以来，杨圩镇受苏溪河洪水影响，洪涝灾害频频发生，给城镇人民生活带来许多困难、工农业生产带来巨大损失，严重制约着杨圩镇国民经济的发展和人民生活水平的进一步提高。

拟进行的综合整治工程主要包括：河道清淤疏浚长8.5km，新建防洪堤3760m，新建C20埋石砼防洪墙1210m，新建C20钢筋砼防浪墙1137m，砼预制块护坡600m，浆砌石护岸870m，新建2座穿堤建筑物（桥头自排闸和闻家自排闸），拆除杨圩陂，况家陂改闸。

2 主体防洪工程的施工程序

本防洪工程主要施工项目为河道疏浚、新建堤防、新建防浪墙及穿堤建筑物等，主体工程施工程序如下框图所示：

河道疏浚：

新建堤防：

新建防浪墙：

穿堤建筑物：

明显，无论对于河道疏浚、新建堤防还是穿堤建筑物，土方开挖、土方回填等都是其主要的施工步骤。

3 土方工程施工方案规划

3.1 施工布置

本工程河道土方开挖、疏浚采用自下而上的开挖程序，挖掘机配合人工修坡清底方法施工；土方回填主要是采用挖机配合推土机铺料、小型机械压实。

3.2 施工土方调配

施工前进行断面复核测量作业，并绘制测量原始断面成果图，根据设计要求进行套设计算各分项目的土方工程量，在报送监理批准后，据此进行开挖利用料的土方调配优化，土方调配原则为各开挖段的利用料首先用于自身填筑，以减少填筑料的二次转运，有多余的利用料再参与其它部位土方调配。

3.3 土方开挖施工方法

3.3.1 测绘地形图和断面图

采用全站仪和水准仪建立四等导线控制网和四等高程控制网。按照和监理工程师商定的横断面的设置测量原始横断面图，并报监理工程师审批后按此进行断面套设并计算工程量。认真进行调查研究，全面搜集当地地质、水文、地形、地貌、气象等资料，进行土方开挖施工组织设计。严格按照技术规范和设计要求组织施工，确保其开挖断面符合设计及施工要求。

施工过程中，要按规定进行质量检查，并请监理工程师进行工程质量评定和工程量签证。

3.3.2 场地清理

场地清理包括植被清理和表土清理。其范围包括永久和临时工程、存弃渣场等施工用地需要清理的全部区域的地表。

图1 土方开挖施工程序框图

草皮及杂物用推土机清除，按设计比轮廓线平均刮土20cm，所清除渣料用PC220挖土机装车，自卸汽车将渣料运输至甲方指定渣场分类堆放。进行环境整体规划，合理使用有机土壤，所有表土进行统一堆放，最后用于环境保护工程中。

3.3.3 土方开挖

本次防洪工程土方开挖采用挖掘机配合人工修坡清底方法施工。

针对现场情况，开挖方案采用挖掘机配合人工开挖方式实施。

（1）采用机械作业时，应向机械司机详细交底，交底内容一般应包括开挖面、堆土位置、施工技术、安全要求等，并应指定专人与司机配合，其配合人员应熟悉机械挖土有关安全操作规程，并及时量测开挖高程和宽度，防止超挖。

（2）机械挖掘应确保开挖面土壤结构不被扰动或坡坏，由于机械不可能准确地将开挖面按规定高程整平，开挖时应在设计开挖面高程以上保留20cm左右一层不挖，用人工清底（机挖人清）。

3.4 土方回填施工方法

本次防洪工程的土方回填主要是堤身填筑、建筑物土方回填。

土方回填采用自卸汽车或推土机推土入回填面，在水平面小于2.5m下用人工分层平铺，采用蛙式打夯机分层回填，在水平面大于2.5m上采用推土机分层平铺，机械水平分层回填。

3.4.1 生产性试验

生产性试验进行于回填施工前。碾压试验内容包括：铺料方式、铺料厚度、碾压机械类型及重量、碾压遍数、最优含水量等，以保证经碾压后土料密实度达到设计要求。针对试验成果建议恰当的压实方法、压实遍数、铺土厚度、碾压机械类型及重量、含水量的适宜范围等，并整理成正式报告，供审核和参考。

3.4.2 土料运输

土料采用自卸汽车运输，利用临时道路作为运输道路和施工便道。土料的运输应与土方开挖料、装料和堤面卸料、铺料等工序持续和连贯进行，以免周转过多而导致含水量的过大变化，在运输过程中应注意挖、装、运、卸四个环节的配合，组织机械联合作业，提高机械利用率。

3.4.3 土方铺摊

可视化是BIM技术在项目信息管理中应用的基本特征。具体而言，在BIM技术应用过程中，建筑工程的数字化立体模型得以有效建立，其使得传统二维图纸指导工程实践的信息管理模式发生转变；现代信息管理体系下，三维模型的应用使得建筑工程内容信息更加直观，其在可视化的条件下，充分保证了工程项目信息管理的质量，确保了信息决策的高效和精确。

土方摊铺分二种方式:在水平面小于2.5m下用人工摊铺，大面积用推土机摊铺；分段作业段的长度为50m左右，相邻施工段的作业面须均衡上升，避免出现陡坎高差。若段与段之间不可避免出现高差时，层与层以1∶3～1∶5的斜坡面相接，每层铺筑厚度为25cm～35cm。作业面统一铺土，统一碾压，当天铺筑，当天碾压，确保填筑质量。全部填筑完成以后，作整坡压实，经过一段时间的固结后，按设计要求进行修整，做到线型流畅，坡面平顺。

4 施工质量控制及施工安全

4.1 施工质量控制措施

（1）边坡、宽度、标高必须符合设计图纸、文件的要求。

（2）基础开挖前、开挖过程中及开挖后，均按图纸要求或监理人的指示进行测量、放样。责任分解到个人，保证测量结果的准确性，并对此负全部责任。

（3）基础留20cm厚的保护层，该层采用人工开挖、整平，不使用机械挖掘，以保护地基原状土不受扰动。

（4）按设计开挖边坡、划出开挖边线、按设计边坡进行开挖，对开挖或处理过程中的各种情况应及时详细纪录，经分部工程验收合格后方能进行下一道工序。

（5）开挖土料含水量调整：土料开采前由试验室派试验员测定土料天然含水量及最优含水量。若天然含水量偏高，则在料场所设的翻晒场采用翻晒法降低土料含水量，使土料含水量降至最优含水量的3个百分点内。翻晒土料时进行分区、分层作业，确保做到连续均衡生产；若含水量偏低，则采用洒水润湿的方法提高含水量，使含水量符合碾压试验成果中的控制含水量范围；

（6）设专人专职将土料中的草皮、树根、孤石、过大粒径土块等杂物清除干净；保证开挖土料的合格。

（7）开挖土料严格按可利用料及弃渣料分类堆放。

（9）填筑质量控制：应根据设计要求压实体表面刨毛、洒水湿润；每层铺土的厚度及碾压参数。随时检查碾压情况，以判断含水量、碾压等是否适当。有无层间光面、剪力破坏、弹簧土、漏压或欠压土层裂缝等；

（10）土方填筑检验方法：土方的检验方法应遵守土工试验规定，且按照当地土料性质及现场快速测量的要求。

含水量测定：现场快速判断土料是否适宜填筑，压实容重是否合格，可用手试法测定含水量，并结合烘干法测定，并及时校正压实干容重，一般采用酒精燃烧法和烘干法进行测试含水量。

容重测定：采用环刀法测定，并结合中子仪通过大量试验配套使用，换算系数，对堤体碾压压实度干容重进行快速检测。

质量管理分析：为便于现场施工控制，分析原因，随时掌握填土压实情况，绘制干容重含水量现场质量控制管理示意图。

4.2 开挖施工安全

（1）因施工需要须设置临时边坡时，在开工前14天内向监理人呈交确保临时边坡稳定的措施计划，经监理人批准后才能实施。

（2）施工过程中应采取措施保证施工质量确保边坡安全。

（3）夜间施工时，施工区内设置照明系统照明强度要符合招标文件技术条款中规定的数值，车辆行驶路线设反光标志；

（4）设专人指挥调度运输车辆，保证车辆行驶畅通无阻；

（5）在土方开挖施工的基坑边侧设围栏并设警示牌。

（6）在机械施工范围内严禁站人，以免伤人；同时在机械施工范围内，高压线应在安全范围以外，否则移动高压线路或回避施工。

5 结语

土方工程是所有工程建设中都会面临的问题，一般来说，其具有工程量大、工期长、贯穿工程施工全过程、施工条件复杂等特点，需要根据实际工程合理调配方案，统筹安排。本次杨圩镇工程土方开挖施工将根据工程进度安排进行，土方回填在主要结构物施工完毕后进行回填。文中对防洪工程建设中土方开挖和回填的施工方案、质量控制及安全措施均进行了详细的总结，与同行共享。陕西水利