浦东机场渣土消纳工程施工关键技术研究

戴海峰

摘 要：依托上海浦东机场渣土消纳工程，本文对消纳场堆填施工中便道布置、摊铺作业施工组织和排水系统设置等施工技术措施进行了总结，明确了摊铺作业范围、运输通道宽度、摊铺分块划分和施工便道布置形式，确定了间距、排水沟深度和断面坡比等具体施工参数。

关键词：渣土消纳;便道布置;施工组织;排水系统

中图分类号：TU753文献标识码：A文章编号：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，国内主要城市的大型基础设施建设迅速推进，大型市政和轨道交通项目在建设期间产生的废弃渣土大幅增长，但随着生态环保标准的提高，各大城市的末端消纳容量十分紧张。目前，市政渣土的主要处置方式包括沿海滩涂围填、新建陆域消纳场形成人造山、废弃矿坑回填、低洼区域回填等几类[1-2]。废弃渣土来源以盾构渣土和基坑开挖土方为主，具有高含水量高、低强度和流塑性的特点[3]，堆填施工与一般土石方工程相比具有一定的特殊性。本文以上海浦东机场渣土消纳工程为例，对堆填施工作业的关键技术进行了有效总结，以期为类似工程技术工作提供有益参考。

1 工程概况

为契合城市渣土自我消纳的要求，上海市于2017年开始利用浦东机场新老大堤之间的3#围区作为渣土消纳堆放的场地，同时远期规划利用渣土进行围海造地。渣土消纳场平面位置如图1所示。3#围区中选取3a、3b、3d三个子围区设计为渣土消纳场，占地面积共计350.9万m2，其中，3a围区占地面积为31.3万m2，3b围区占地面积为72.0万m2，3d围区占地面积为247.6万m2，消纳渣土土源主要为上海市轨道交通建设和其他大型市政建设项目的基坑开挖和盾构掘进出土。截至目前，3a围区已完成全部堆载施工，3b围区已完成其中4个地块的堆载施工，3d围区一期堆载基本完成，二期堆载正在进行中。

2 摊铺作业范围

本工程消纳渣土一般为上海市区内重大市政工程的盾构掘进和基坑开挖填土，具有含水率高、孔隙率大、强度低等特点，摊铺完成后，渣土车等动车不能立即行走，条件较差时挖机行走也存在困难。因此，必须采用分次摊铺堆填的方式进行施工，根据现有机械条件确定具体的摊铺作业范围，这对后续施工组织确定具有重要意义。

摊铺范围计算示意图如图2所示。渣土车将渣土运至现场后将后退至首次堆填边界处进行卸土，一般的土方车总装车容量约为20 m3，卸载后形成约3 m宽度（a）的土堆。工程常用中型挖机（245～335型挖机）的最大挖掘距离（r）介于10～11 m[4-5]，则挖机站位固定条件下转运渣土可辐射的区域在长度和宽度（长宽相等，设为b）上保持在14～15 m，因此一次摊铺长度（L）为17～18 m，由于渣土含水率高，具有较强的流动性，实际摊铺范围可按照长、宽均为20 m的正方形网格考虑。相关计算公式如下：

3 摊铺作业区划分及流水组织

若渣土车由施工便道进入堆填区域，必须在堆填区内设置运输通道，通道宽度应同时考虑渣土车横向停放卸土和竖向通行需求，一般渣土车宽度约为2.5 m，长度约为9 m，为保证运输通畅，通道宽度（b2）采用15 m。以3d围区堆填工程为例，施工次便道单侧长度为80 m，便道末端至堆载范围边界的距离约为40 m，单侧便道堆填范围划分为3个作业区，每个作业区中部设置一条15 m宽度的运输通道，运输通道布置和作业区划分分别如图3、图4所示。

将运输通道两侧按约20 m间距划分为若干个子区，对于通道两侧的1、2、3和4作业区首先进行摊铺;休止一段时间后，渣土表层具有一定承载力，可满足渣土车行走条件，然后对5、6、7和8区进行摊铺作业;最后，对运输通道所在的9和10区进行摊铺，完成该作业区的摊铺工作。休止期间，挖机及渣土车转移至其他作业区进行摊铺作业，一般休止时间不少于1个月。

待消纳场地按照设计标高整体回填到位后，采用推土机进行整平修坡，坡顶面散水坡度按照不小于2‰的要求进行处理。坡顶整平修坡实景图如图5所示。

4 施工便道设置

施工便道的平面布置对渣土运输效率有重要影响，3a区设计时仅在堆载范围内沿着一个方向按“一”字形修筑便道，便道覆盖的堆填范围为两侧各40 m，即便道间距按照80 m设置。但根据现场施工实施情况反馈，由于渣土车需要在便道上横向停车倾倒渣土，对其他车辆的行进造成阻碍，影响渣土运输效率，因此后续设计中将便道平面布置形式改为“丰”字形，施工次便道被划分为干路和支路，支路设置间净距约80 m，次便道干路上不进行渣土倾倒作业，仅在支路设置若干倾倒点，减小倾倒与行车的相互影响，提高了渣土运输效率。此外，采用“丰”字形的便道布置形式，与堆载区块间排水沟的交叉数量减少，因此过路排水管涵数量也将减少，降低了工程造价。施工便道布置形式对比如图6所示。

5 排水系数设置

场地排水系统由排水沟、过路管涵、集水井等组成，其中排水沟在堆填分块间设置，分块间距一般为20 m，典型排水沟断面如图7所示，排水沟深度一般为0.5～2.0 m。由于渣土含水率高、强度低，过大的坡比无法保证土体稳定，导致塌滑堵塞排水沟，根据现场工程实践经验，排水沟断面坡比应控制不大于1.0∶2.5。排水沟施工效果图如图8所示。

6 结语

市政渣土用作滩涂围填造陆是沿海城市的重要处理方法，合理的施工参数设置是提高消纳作业效率的关键，根据本工程现场实施情况，笔者针对现场常用的中型挖机提出以下施工参数：单台挖机摊铺范围可按照20 m×20 m的正方形网格考虑;施工便道平面布置采用“丰”字形，与“一”字形相比，可以提高运输效率并减少过路管涵数量，其中施工便道支路间距可按80 m左右设置;作业区中部运输通道按15 m宽度设置，可以保证运输通畅;每一施工便道支路将覆盖范围内堆填场地划分为三个作业区，每个作业区结合运输通道按约20 m间距划分为若干作业子区，摊铺作业从运输通道依次向内推进，完成后对作业通道进行摊铺，临近作业子区摊铺作业应考虑一定间隔时间;排水沟深度不大于2 m，断面坡比不大于1.0∶2.5，可以保证长期使用的稳定性，满足中型挖机设备使用条件。

参考文献：

[1]陈盛达，张文琦，李孝安，等.快速城市化背景下工程渣土处置与再利用[C]//活力城乡 美好人居——2019中国城市规划年会.2019.

[2]黄万千.城市建筑弃土消纳场布局规划研究[J].大众科技，2011（7）：103-105.

[3]陈观连.地铁盾构渣土合理化处置探讨[J].中外建筑，2019（1）：206-207.

[4]上海三一重工（股份）有限公司.SY305/335H液压挖掘机产品手册[Z].2016.

[5]上海三一重工（股份）有限公司.SY245H/265C液压挖掘机产品手册[Z].2016.