時間：2023-03-02 15:07:53
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Abstract: this paper through the engineering case conditions of the excavation, the dam concrete dismantling, filling the conditions are discussed in this paper.
Keywords:cubic meter of earth and stone; Engineering construction; filling
中圖分類號：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
1.土石方開挖
某水電站工程土石方開挖工程主要包括發(fā)電廠房土石方明挖、廠區(qū)排水溝及集水井土石方明挖和尾水渠及下游防洪墻土石方開挖，主要施工項目為：土方開挖、砂卵石開挖、河道砂卵石開挖疏浚、一般石方開挖；某水電站土石方開挖總量為21.50萬m3。
1.1施工道路布置
為了提高運(yùn)輸效率，派專人負(fù)責(zé)對施工道路實行維護(hù)，確保道路暢通。氣候干燥時為了防止揚(yáng)塵污染環(huán)境，實行定期灑水作業(yè)。另一方面，為了防止泥沙隨暴雨徑流沖往下游，甚至進(jìn)入澧水江中，影響水質(zhì)，對出渣公路采取必要的防護(hù)措施。公路兩側(cè)砌排水溝，在排水溝出水位置開挖沉沙池，沉沙池需定期清理。
因道路施工造成的開挖面，砌擋渣墻或種植草皮護(hù)坡。工程完工后恢復(fù)原來植被。
1.2土方（卵石）開挖
根據(jù)本工程的地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地形地貌和水文地質(zhì)情況，邊坡的開挖采取沿等高線自上而下、分段、分層依次進(jìn)行。土方開挖的施工機(jī)械采用1m3~2m3反鏟挖掘機(jī)，12t三菱汽車運(yùn)輸渣料。根據(jù)開挖范圍在坡頂線外挖截水溝，清理開挖范圍內(nèi)的植被。植被清理范圍延伸至離施工圖所示最大開挖邊線或建筑物基礎(chǔ)邊線外側(cè)至少5m。土體（卵石）開挖層厚約為5m。永久邊坡開挖坡度為1:2、1：2.5和1：3，臨時邊坡的開挖坡度取1:1、1：0.75和1：0.5。廠房段開挖從轉(zhuǎn)輪中心線附近9.50～28.40高程，因高差較大，達(dá)到18.90m，分別在11.50m處、15.20處和25.50處設(shè)置不少于2m寬的馬道，以利于邊坡穩(wěn)定。邊坡臺階開挖，隨時開挖成一定坡勢，利于排水。
1.3石方開挖
廠房、溢流壩基礎(chǔ)位于含鐵質(zhì)石英砂巖上，需進(jìn)行爆破開挖施工，總爆破方量為10485m3，廠房集水井最大開挖深度近20m（9.50～28.40），是某水電站工程基坑開挖工程的關(guān)鍵。
基坑石方開挖爆破區(qū)位于某縣縣城城區(qū)下游5.0km河段。壩段兩岸有居民區(qū)。爆破主要防護(hù)目標(biāo)是確保城民房建安全；另外，在爆破時臨時封閉進(jìn)入爆破面的施工道路，以求萬無一失。
2.大壩混凝土拆除
該水電站擴(kuò)機(jī)土建工程的舊構(gòu)筑物拆除主要是閘壩左側(cè)邊墩外擋墻砼拆除、溢流壩下游護(hù)坦鋼筋砼拆除、溢流壩下游導(dǎo)墻漿砌石拆除和干砌護(hù)坡拆除。
閘壩左側(cè)邊墩外擋墻砼、溢流壩下游護(hù)坦鋼筋砼擬采用液壓沖擊錘配合人工進(jìn)行破碎，溢流壩下游導(dǎo)墻漿砌石和干砌護(hù)坡擬采用反鏟配合人工“由下至上”拆除，拆除材料分區(qū)、分高程堆放重新利用。
3.土石方填筑
3.1石渣填筑
本工程石渣回填主要包括安裝場外側(cè)、主廠房右側(cè)填筑等項目。土方回填工程量約為1.5萬m3。回填部位按基礎(chǔ)處理（層面處理）、自卸車鋪料、推土機(jī)攤鋪、振動輾輾壓、檢查驗收等環(huán)節(jié)分序進(jìn)行，工序如下：
清基上渣 鋪平碾壓碾壓試驗
每層渣體回填之前，先將基礎(chǔ)所有雜物清理干凈，隔斷流入渣層的來水，確保渣層表面無雜物、泥土、積水等。經(jīng)監(jiān)理工程師驗收合格后通過自卸汽車自土料場將合格的土料傾倒到工作面，TY220推土機(jī)隨其后邊推平邊控制渣層的厚度50～80cm，碾壓后每層厚度控制在60cm內(nèi)。根據(jù)試驗結(jié)果所要求的遍數(shù)，用YZ16型壓路機(jī)碾壓；邊角等壓路機(jī)不易達(dá)到的部位，則用型蛙式打夯機(jī)夯實。
每個渣層碾壓后，抽樣檢查渣層的孔隙率、干密度等，如發(fā)現(xiàn)不合格，必須重新碾壓，直到符合設(shè)計要求為止。而后報請監(jiān)理工程師驗收簽證，方可進(jìn)入下一層的石渣回填施工。回填過程如圖7-2回填作業(yè)流程示意圖示。
圖7-2 回填作業(yè)流程示意圖
3.2粘土填筑
3.2.1料場復(fù)查與開采
1) 料場復(fù)查進(jìn)行的工作如下：
a.剝離層厚度、有效層厚度及夾層的分布情況；
b.通過現(xiàn)場取樣試驗，核實料源的物理力學(xué)特性；
c.料場的分布、開采、裝運(yùn)條件；
e.根據(jù)料場的地形、地質(zhì)、施工等條件，復(fù)查料場的開采范圍、占地面積和有效儲量。
2) 土料物理力學(xué)特性復(fù)核
重點是比重、天然容重、天然含水量、顆粒級配、最優(yōu)含水量、最大干容重、壓縮系數(shù)、滲透系數(shù)等。
填筑料應(yīng)按施工規(guī)劃進(jìn)行開采直接上堤填筑或依據(jù)填筑參數(shù)進(jìn)行加工，不得混入任何有害物質(zhì)，如淤沙、風(fēng)化軟弱的巖塊、樹枝樹根、雜草及垃圾等，
3.2.2基礎(chǔ)（包括邊坡）檢查、處理與驗收
1) 基礎(chǔ)開挖后，必須及時對開挖后的基礎(chǔ)面尺寸和土體質(zhì)量進(jìn)行檢查（自檢）、整修和處理。
2) 基礎(chǔ)檢查分為自檢、工程師組織的初檢和終檢三個階段進(jìn)行。工程師對各階段提出的所有處理措施、處理要求，本投標(biāo)人均須遵照執(zhí)行。
3) 基礎(chǔ)處理應(yīng)符合下述要求：
a.基礎(chǔ)面如有欠挖，應(yīng)處理到符合有關(guān)規(guī)定。
b.基礎(chǔ)面必須平整堅實，不得有突起、松動塊體、虛土浮碴等缺陷。
c.基礎(chǔ)面如發(fā)現(xiàn)新的不良地質(zhì)因素，以及前期地質(zhì)勘探或試驗中遺留的鉆孔等，均應(yīng)按工程師的指示進(jìn)行處理。
d.基礎(chǔ)處理工作完成后，基礎(chǔ)面應(yīng)進(jìn)行必要的碾壓。
e.基礎(chǔ)處理完成后，及時報請工程師進(jìn)行基礎(chǔ)檢查驗收。
f.基礎(chǔ)驗收合格后，及時測繪基礎(chǔ)竣工地形圖，并報請工程師安排地質(zhì)描述。
3.2.3填筑施工
粘土填筑中從料場取土，均采用1m3反鏟配15t自卸汽車運(yùn)土，進(jìn)占法卸料，結(jié)合部位采用后退法卸料，74kw推土機(jī)鋪土，輔以人工攤鋪邊角，振動碾碾壓，邊角或結(jié)合部位采用蛙式打夯機(jī)夯實或人工進(jìn)行夯實。
土方填筑必須待建基面及堤基清除與處理檢驗合格后才能進(jìn)行。填筑施工應(yīng)由最低部位開始，按水平分層向上鋪土填筑，不得順斜坡填筑。填筑嚴(yán)禁出現(xiàn)界溝，限制鋪層厚度30cm，每個分段作業(yè)面的長度不應(yīng)小于100m。施工中應(yīng)做到相鄰分段作業(yè)面均衡上升，減少施工接縫。
1) 壓實設(shè)備
a.填筑壓實設(shè)備應(yīng)采用平碾、凸塊振動碾或輪胎碾，自重應(yīng)不小于10t。經(jīng)過壓實效果論證并于事先得到工程師批準(zhǔn)的其它類型的壓實機(jī)械也可使用。
b.坡面壓實應(yīng)使用經(jīng)批準(zhǔn)的手動式動力夯或坡面碾。
c.對于填筑平面面積較小，如填筑體與穿建筑物、結(jié)合部位等不能使用大型壓實設(shè)備進(jìn)行壓實的部位，可使用經(jīng)工程師批準(zhǔn)的小型碾壓或夯實設(shè)備。
2) 填筑工作應(yīng)符合相應(yīng)的堤防工程施工規(guī)范和設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】土石方工程；施工現(xiàn)場；安全管理
1.我國港口水運(yùn)工程中土石方施工管理現(xiàn)狀
自從我國改革開放以來，對于航道領(lǐng)域開始有了更多的關(guān)注和重視，而在水運(yùn)工程基礎(chǔ)建設(shè)上也在不斷的完善。在這段時期，對于港口水運(yùn)工程建設(shè)長期處于摸索階段，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，在水運(yùn)工程建設(shè)上取得了良好的成果和經(jīng)驗。然而，在大型土石方工程的建設(shè)上依舊存在著很多的不足，由于在港口施工現(xiàn)場，其施工環(huán)境復(fù)雜，施工設(shè)備類型多、結(jié)構(gòu)龐大，施工交叉面廣，相互之間的影響比較大。此外，在大型的土石方施工過程中必然會或多或少的設(shè)計到爆破工作，這同樣導(dǎo)致了施工現(xiàn)場控制的難度。近幾年來，在我國一些土石方工程施工現(xiàn)場，時常會發(fā)生施工安全事故，這些事故發(fā)生的原因大多數(shù)是由于施工現(xiàn)場管理不力所造成的。目前，在許多的土石方工程施工中，對于施工現(xiàn)場的管理工作被越來越看重，而施工現(xiàn)場的安全等問題依然是個巨大難題，這也需要在長期的施工現(xiàn)場管理工作實踐中需要探究的重要話題。
2.土石方工程施工現(xiàn)場管理中常見的問題
2.1現(xiàn)場管理的重要性
施工現(xiàn)場的管理是在一定約束條件下，以高效率地實現(xiàn)土石方工程施工完成為目的，按照工程內(nèi)在的邏輯規(guī)律進(jìn)行有效的計劃、組織、協(xié)調(diào)、控制的系統(tǒng)管理活動。施工現(xiàn)場管理是指對施工現(xiàn)場內(nèi)臨時設(shè)施的維修、各作業(yè)的協(xié)調(diào)、施工現(xiàn)場的協(xié)調(diào)以及現(xiàn)場操作平面的清理整頓等管理工作。土石方工程施工現(xiàn)場管理是根據(jù)不同需要，結(jié)合實際情況，合理調(diào)整施工場地分配。通過現(xiàn)場管理做好平衡工作，規(guī)定土石方的施工和運(yùn)輸方案，對運(yùn)輸車輛作出妥善安排，避免擁擠堵塞交通。對施工現(xiàn)場施工工藝的監(jiān)督和操作規(guī)范性管理，以確保施工操作的安全性等。
2.2土石方施工的危險性
在大型土石方施工中，安全事故時常發(fā)生，其中導(dǎo)致事故類型也很多（如圖1）。由于港口施工地理環(huán)境相對比較復(fù)雜，現(xiàn)場操控空間比較有限，因而在出現(xiàn)滑坡或者坍塌情況時，極容易導(dǎo)致施工人員被埋，給施工人員的生命安全造成巨大的威脅。而對于大型的土石方工程，其中必然會采取一些大型機(jī)械設(shè)備，這樣在機(jī)械操控上就有了更高的要求，一旦在設(shè)備操作上出現(xiàn)失誤，也是會導(dǎo)致安全事故發(fā)生的。另外，施工過程中還涉及到了大量的爆破作業(yè)，通常爆破作業(yè)都是人為開展的，顯然在這過程中不能出現(xiàn)一絲疏漏，否則后果不堪設(shè)想[1]。
2.3施工現(xiàn)場過于繁雜
一般在大型土石方工程中，現(xiàn)場作業(yè)機(jī)械和施工人員比較多，施工時要涉及到挖掘、爆破、運(yùn)輸科勘測等多方面的內(nèi)容，因此，施工現(xiàn)場作業(yè)面環(huán)境十分復(fù)雜，在管理上就存在著很大的難度。通常在施工前要求做好地質(zhì)、水文和地下設(shè)備的調(diào)查和勘察工作，在挖基坑和井坑時對于土壤的性質(zhì)、濕度和深度設(shè)計安全邊坡或固壁支撐考核要嚴(yán)格細(xì)致。其中還有許多的手工挖掘工作，這就致使安全問題更加嚴(yán)峻。為了避免塌方和保證安全，在開挖深度和坡度要嚴(yán)格控制。而機(jī)械挖掘和運(yùn)輸上的作業(yè)就使得施工空間明顯的被壓縮，不僅造成了嚴(yán)重的噪音污染，還對于施工人員的安全和施工管理造成了很大的影響。
3.大型土石方工程施工現(xiàn)場管理策略研究
3.1加強(qiáng)施工現(xiàn)場管理
在進(jìn)行大型土石方工程施工時，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)技術(shù)要求和規(guī)章制度，施工管理部門應(yīng)該加大現(xiàn)場管理力度，對于施工現(xiàn)場的安全問題全面把握，以確保工程施工的順利進(jìn)行。在工程施工前，必須按照施工設(shè)計確定的方案制定有效的安全技術(shù)措施。施工過程中，要加強(qiáng)施工技術(shù)的管理，合理組織施工程序，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，防止安全事故發(fā)生。施工現(xiàn)場要確保必需的安全設(shè)施與設(shè)備以及必備的勞動保護(hù)用品，積極做好安全生產(chǎn)檢查，及時發(fā)現(xiàn)事故隱患，要正確嚴(yán)肅的處理安全事故問題，有效采取防止事故危害發(fā)展的措施（如圖2）。
3.2規(guī)范現(xiàn)場管理制度
土石方工程施工管理上具有科學(xué)合理的安全管理制度，通過規(guī)范現(xiàn)場管理制度的建立來開展管理工作。首先是加強(qiáng)制度建設(shè)，要建立安全生產(chǎn)保證體系，實施安全生產(chǎn)責(zé)任制。對施工現(xiàn)場和安全生產(chǎn)的工作要有專門的機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)，須建立施工現(xiàn)場安全管理部門，在施工各作業(yè)點應(yīng)有安全監(jiān)督崗。要建立具體的安全責(zé)任制，并將安全施工責(zé)任制層層落實，以此全面的開展施工現(xiàn)場管理。對于施工人員的技能審查、機(jī)械設(shè)備的狀況、施工現(xiàn)場的地質(zhì)勘測等方面要有相應(yīng)的制度要求，必須嚴(yán)格制定，才能確保管理制度的權(quán)威性。
3.3提高施工安全意識
工程項目管理人員和施工建設(shè)人員的安全意識是施工現(xiàn)場管理工作是否有效執(zhí)行的重要因素，因此，對其進(jìn)行有效的安全技能和意識的培訓(xùn)是非常有必要的。通過一些土石方工程安全事故典型案例的分析來警示施工人員規(guī)范施工的重要性，在施工現(xiàn)場要設(shè)有安全施工的標(biāo)語，時刻提醒所有人員要謹(jǐn)慎施工安全操作。定期組織施工單位開展安全教育和技術(shù)培訓(xùn)考核，對管理人員和施工操作人員的工作職能進(jìn)行合理劃分，并教育其嚴(yán)格遵守自身的安全職責(zé)范圍[2]。
3.4嚴(yán)厲懲處違規(guī)施工
對于施工現(xiàn)場的管理還應(yīng)該建立相應(yīng)的安全生施工獎懲制度，并認(rèn)真落實，以監(jiān)督和激勵施工人員規(guī)范操作。安全施工應(yīng)與安全生產(chǎn)責(zé)任制結(jié)合起來，嚴(yán)明獎懲，對于違規(guī)施工操作要嚴(yán)厲的懲處。施工現(xiàn)場管理人員執(zhí)行職務(wù)應(yīng)佩帶證明其身份的證卡，明確崗位責(zé)任。違反規(guī)定要求的，在施工中造成周圍建筑物、防汛設(shè)施、地下管線損壞或堵塞的要按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處罰外，門還應(yīng)對施工單位給予警告、責(zé)令停止施工和限期改正的處罰。發(fā)現(xiàn)弄虛作假、貪贓枉法的應(yīng)當(dāng)由其所在單位給予行政處分。
4.結(jié)語
總而言之，在時代不斷進(jìn)步的同時，對于工程建設(shè)的要求會越來越高，所以在工程管理上應(yīng)該進(jìn)行不斷的完善，以此更好的適應(yīng)未來的發(fā)展需求。對于大型土石方工程而言，施工現(xiàn)場的管理不僅是督促施工進(jìn)度和保證施工質(zhì)量，也是確保施工現(xiàn)場的安全作業(yè)的必要措施。作為管理單位，應(yīng)該以身作則，健全現(xiàn)場管理制度的建設(shè)，嚴(yán)格執(zhí)行監(jiān)管工作，加強(qiáng)施工現(xiàn)場的控制和安全素質(zhì)的培訓(xùn)，只有這樣才能夠有效的實現(xiàn)對大型土石方工程施工現(xiàn)場的安全管理。
參考文獻(xiàn)：
[1] 郭銘祿，大型土石方工程控制[J].城市建設(shè)理論研究，2011（23）.
[2] 李雷斌，大型土石方工程安全管理與控制研究[J].現(xiàn)代城市建設(shè)，2010（01）.
1.土石方工程施工機(jī)械的特點
不論是水利水電工程，還是公路路基工程，其共性都是土石方工程量大，施工強(qiáng)度高，所使用的機(jī)械設(shè)備種類多，所用機(jī)械設(shè)備一般都具有功率大、機(jī)動性強(qiáng)、生產(chǎn)效率高和配套機(jī)型復(fù)雜等特點。土石方工程施工機(jī)械設(shè)備分為挖掘機(jī)械、推土機(jī)械、裝載機(jī)械、鏟運(yùn)機(jī)械、壓實機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)和新工藝已廣泛應(yīng)用于施工機(jī)械設(shè)備中，大大提高了施工機(jī)械的生產(chǎn)效率、工作精度和施工質(zhì)量。為了提高土石方工程施工質(zhì)量，按時完成施工任務(wù)，獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，根據(jù)工程建設(shè)項目要求和具體施工條件，對土石方工程施工機(jī)械進(jìn)行合理選配，并進(jìn)行嚴(yán)格和細(xì)致的管理，使其發(fā)揮最大效能是土石方工程采用機(jī)械化施工時必須認(rèn)真解決的技術(shù)問題。同時，在當(dāng)前激烈的投標(biāo)競爭中，施工單位在作施工組織設(shè)計時，合理選配施工機(jī)械，還能降低商務(wù)報價，提高中標(biāo)率。
2.施工機(jī)械的選配原則
土石方工程采用機(jī)械化施工，目的是為了優(yōu)質(zhì)、高效、安全、低耗的完成工程建設(shè)任務(wù)，在提高勞動生產(chǎn)率的同時減輕施工人員的勞動強(qiáng)度，這是土石方工程施工機(jī)械選配的基本原則。適應(yīng)性選配機(jī)械設(shè)備，其性能和參數(shù)，應(yīng)與工程施工條件、施工方案和工藝流程相符合，與開挖地段的地形和地質(zhì)條件相適應(yīng)，且能滿足開挖強(qiáng)度和開挖質(zhì)量的要求。開挖過程中各工序所采用的機(jī)械，要注重相互間的配合，應(yīng)能充分發(fā)揮其生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)進(jìn)度。另一方面施工機(jī)械的工作容量、生產(chǎn)率等要與工程進(jìn)度及工程量相符合，盡量避免因施工機(jī)械的作業(yè)能力不足而延誤工期，或因作業(yè)能力過大而使施工機(jī)械利用率降低。
3.施工階段的質(zhì)量策劃控制
工程實施過程的質(zhì)量策劃控制，主要是使質(zhì)量、進(jìn)度、安全、文明施工、機(jī)械調(diào)配、勞力安排等因素在施工管理過程和質(zhì)量活動中處于受控狀態(tài)。控制工序活動條件的質(zhì)量，即每道工序的投入質(zhì)量是否符合規(guī)定要求；控制工序活動效果的質(zhì)量，即每道工序施工完成的產(chǎn)品質(zhì)量，是否達(dá)到有關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求，保證對整個施工過程質(zhì)量的控制。嚴(yán)格工序活動條件的控制。工序活動條件的內(nèi)容很多，首先要對原材料、半成品檢查驗證，把好進(jìn)場物資材料驗證關(guān)，做好對物資材料標(biāo)識，對進(jìn)入工程實體材料的再檢驗，堅決杜絕不合格材料進(jìn)入工程實體。根據(jù)工序特點，在施工過程中設(shè)置質(zhì)量控制點，按規(guī)定頻次檢查控制。認(rèn)真做好施工技術(shù)交底工作，交底以書面形式，針對性強(qiáng)，要求具體。交底要做到層層交底，層層落實，加強(qiáng)對交代內(nèi)容事實情況的監(jiān)督檢查。對工程采用的新材料、新工藝，在施工中要掌握材料性能、工藝流程、結(jié)構(gòu)特點，對施工作業(yè)人員進(jìn)行培訓(xùn)教育。應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，結(jié)合工程項目實際編制年、季、月施工進(jìn)度計劃。做到綜合平衡，連續(xù)施工，使計劃具有科學(xué)性、合理性和經(jīng)濟(jì)性。項目經(jīng)理負(fù)責(zé)施工組織和進(jìn)度計劃的編制審核，并對計劃組織實施。項目總工對接到的設(shè)計變更要核定有關(guān)的要求，提出實施的具體措施。涉及合同變更的，適時進(jìn)行合同評審，提出補(bǔ)充合同條款的意見，凡重大的設(shè)計變更由公司總工審核公司總經(jīng)理審定。施工過程必須按照國家的有關(guān)法令、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量體系標(biāo)準(zhǔn)文件、項目質(zhì)量計劃、作業(yè)指導(dǎo)書以及施工合同等規(guī)定的要求實施。
3.1 關(guān)鍵工序和特殊過程的質(zhì)量策劃控制
在工程實施過程中，項目經(jīng)理部根據(jù)工程項目實際，識別確定本工程項目的關(guān)鍵工序，設(shè)置質(zhì)量控制點。由項目總工組織編制相應(yīng)的施工作業(yè)指導(dǎo)書，經(jīng)項目經(jīng)理審定后實施。對關(guān)鍵工序的控制從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個方面做好嚴(yán)格控制。參與的操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)并取得合格證書，具備上崗資格；施工機(jī)械、檢試驗設(shè)備要事先檢查驗證確保正常連續(xù)工作，施工技術(shù)和檢試驗方法要嚴(yán)格按照現(xiàn)行有效標(biāo)準(zhǔn)要求操作；對施工環(huán)境進(jìn)行控制，保證作業(yè)環(huán)境對工程質(zhì)量不產(chǎn)生降低的影響；事先作好進(jìn)入工程實體原材料的檢查和驗證,對關(guān)鍵工序施工實施連續(xù)監(jiān)控抓好過程檢驗。
3.2 竣工驗收及交付質(zhì)量策劃控制
關(guān)鍵詞：土石方工程施工；爆破技術(shù)作用；安全控制
中圖分類號：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
引言
進(jìn)行土石方施工時，通常會遇到許多的難題，比如體積較大的土石如何破除等，讓許多的施工企業(yè)和單位十分頭痛，而采用爆破技術(shù)進(jìn)行解決是十分有效的一種手段之一。
一、土石方工程施工中爆破技術(shù)的作用
（一）施工要求
(1) 安全要求。必須嚴(yán)格依照國家相關(guān)的《爆破安全規(guī)則》進(jìn)行。在進(jìn)行這種露天作業(yè)時，必須嚴(yán)格依照“從上到下，分層進(jìn)行”的順序進(jìn)行。要保障施工場地周圍的居民以及路過行人、施工作業(yè)人員的生命財產(chǎn)安全。
(2) 技術(shù)要求。實行從上到下的分層作業(yè)，多鉆孔，少裝藥，減少爆破過程中飛石的飄揚(yáng)，進(jìn)而降低爆破帶來的影響。
(3) 進(jìn)度要求。在爆炸完成后，施工作業(yè)人員要結(jié)合施工場地的環(huán)境，對爆破產(chǎn)生的石渣進(jìn)行有效的清理，并且確定好工序步驟圖，同時確保在規(guī)定的工期內(nèi)完成路基的構(gòu)筑。
(4) 挖掘順序。應(yīng)當(dāng)先從山體頂部向下挖掘，同時從南面開始向北面挖掘，在全部清理完表皮土層后，在開始實行爆破作業(yè)，結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，合理確定好分層作業(yè)厚度和面積，每層爆破的深度應(yīng)該控制在具體的范圍之內(nèi)。
（二）裝藥和堵塞
(1) 在裝藥前，必須提前對鉆孔內(nèi)的泥漿以及鉆孔遺留下來的石粉進(jìn)行全面清理，保障鉆孔內(nèi)部是完全干凈的，同時還需要對暴孔四周一定距離的面積進(jìn)行打掃，防止爆破的藥受到潮濕影響，也可以在鉆孔的底部方上一些油紙，如果是選擇的散裝炸藥，在裝藥的過程中可以實行分次裝，沒裝完一次以后，用竹棍等進(jìn)行壓實。如果采用的是藥卷，就可以直接將藥卷一個一個有序的放入鉆孔當(dāng)中，在放置完成以后，可以輕輕的壓緊，將引線正確的安裝在合理的位置。
(2) 在裝藥結(jié)束后，必須對鉆孔剩下的空隙進(jìn)行堵塞，堵塞物一般不做特殊的限制，可以是松土，也可以使細(xì)小的石粉等均可。對堵塞的長度有一定的要求，要求不能小于一個最小抵抗線，通常在孔深的三成左右即可。
(3) 在裝藥過程中。與裝藥無關(guān)的閑雜人員一律嚴(yán)格禁止進(jìn)入爆破區(qū)域內(nèi)，同時在爆破四周一定距離內(nèi)設(shè)立好警戒線，樹立好相關(guān)的警戒標(biāo)志。在裝藥的過程中，必須嚴(yán)格靜止使用鐵器等對炸藥進(jìn)行敲打，裝藥人員一律嚴(yán)格靜止抽煙，同時不能用裝藥工具等對雷管進(jìn)行敲打。在上臺階爆破過程中，正對的下一個臺階不能有別的作業(yè)。
(4) 根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)和實踐經(jīng)驗，如果填賽長度過長，在爆破結(jié)束后，通常對孔口的影響效果不佳，爆后也會產(chǎn)生許多大塊的石頭，相反，如果填塞長度適中，爆破后的各石頭的體積的較為適中，噪音較小、也便于后續(xù)的施工操作。所以，正常情況下，孔口的填塞長度和抵抗線之間應(yīng)在一定的數(shù)值之內(nèi)。
二、土石方工程土方施工安全技術(shù)及其控制措施
（一）土石方開挖施工中安全技術(shù)及控制措施
塌方是土石方施工安全事故中傷亡事件的重要原因，各種類型的開挖，均會破壞原有的土體平衡，產(chǎn)生新的臨空面、坡面等，因此在土方開挖中應(yīng)采取有效措施預(yù)防坍塌。首先在開挖土方前應(yīng)展開有效排水處理；在開挖坑及溝深度在 1.5m以上時，應(yīng)設(shè)置有效支撐或進(jìn)行放坡，進(jìn)行必要的應(yīng)力計算，滿足穩(wěn)定要求。在溝邊及坑邊禁止隨意堆料、堆土或停放機(jī)械，場地緊張確實需要的，事前必須計算堆土高度及與坑邊的安全距離。在雨季展開挖土方時，應(yīng)保持排水通道暢通，雨水浸泡會導(dǎo)致土體強(qiáng)度下降，應(yīng)力狀態(tài)惡化，因此還應(yīng)做好必要的監(jiān)測。若需夜間展開土石方開挖，則應(yīng)選取施工干擾少、地形平坦、運(yùn)輸?shù)缆吠〞车牡囟问┕?，并為施工場地中配備充分的照明設(shè)備。
（二）基坑開挖安全技術(shù)及控制措施
基坑開挖方式主要包括機(jī)械開挖與人工開挖，其中機(jī)械開挖適用于民用、工業(yè)建筑物、大面積場地平整和構(gòu)筑物大型基坑施工中，人工開挖適用于一般的民用及工業(yè)建筑物和構(gòu)筑物管溝和基槽等。在開展人工開挖時，首先應(yīng)準(zhǔn)確把握障礙物如地下管線等布設(shè)情況，按照施工方案對各類障礙物進(jìn)行徹底清除，對需要保護(hù)的設(shè)施妥善保護(hù)和標(biāo)識；對構(gòu)筑物或建筑物場地或位置展開定位控制線、基槽灰線尺寸及標(biāo)準(zhǔn)水平樁等展開檢驗，待確定檢驗合格后才可展開后續(xù)施工。（三）土釘墻支護(hù)安全技術(shù)及控制措施
較深的基坑普遍使用土釘墻護(hù)壁，土釘墻支護(hù)是由密集土釘群、噴射混凝土面層、已加固原位土體及必要防水系統(tǒng)等組成，多用于基坑側(cè)壁安全等級是二級和三級、深度不足 12m 的邊坡加固或基坑支護(hù)，適用于堅硬、硬塑或可塑黏性土、風(fēng)化巖層、填土等土體中。在作業(yè)時必須具備下述安全條件：①施工方案完整且相關(guān)技術(shù)文件齊全，已展開有效技術(shù)交底；②注漿強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定等強(qiáng)時間；③若地下水位比基坑底高，應(yīng)采取截水或降水措施，并在坡腳和坡頂設(shè)置有效排水措施。在開挖過程中，基坑應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求嚴(yán)格分層開挖，將上一層作業(yè)面上的土釘開挖完成且強(qiáng)度為設(shè)計要求的70%及以上時，才可對下一層土層進(jìn)行開挖，且挖土方法應(yīng)選用對原狀土干擾小的挖土方法及設(shè)備，禁止對邊壁進(jìn)行超挖或?qū)е缕渫馏w松動。若利用機(jī)械對坡面進(jìn)行開挖，則應(yīng)采用人工或小型機(jī)械展開切削清坡，確保坡度、坡面平整度符合相應(yīng)要求。
（四）土方回填安全技術(shù)及控制措施
基坑開挖后，一般會有一定的回填工作。在展開正式回填之前應(yīng)對基底垃圾進(jìn)行徹底清理，對基底標(biāo)高、相關(guān)保護(hù)層、基礎(chǔ)、地下防水層及墻等即將覆蓋的部位做驗收。對于重要的土方回填工程，在回填前應(yīng)根據(jù)試驗對回填土最大干密度等參數(shù)加以確定；在回填管溝和房心時，應(yīng)在上、下水管道、施工及墻間加固等工作完成后進(jìn)行。管道等構(gòu)筑物下部的回填土要夯實?；靥顕?yán)格執(zhí)行設(shè)計的分層厚度和碾壓遍數(shù)，按規(guī)定檢測壓實度；在保證質(zhì)量的前提下，回填施工還應(yīng)盡在盡量短的時間內(nèi)完成，避免坡面長時間暴露。夜間施工，應(yīng)對施工順序合理安排，減少交叉作業(yè)干擾，確保照明設(shè)備充足。
三、大型土石方工程爆破安全管理
（一）爆破飛石
爆破飛石是指在爆破作業(yè)過程中從爆破點拋擲到空中或沿地面拋擲的雜物、泥土、砂石等物質(zhì)。爆破飛石的危害主要體現(xiàn)在人員傷亡、建筑物毀壞、機(jī)器設(shè)備損壞等方面，而其中人員傷亡是爆破飛石的最大危害。針對飛石產(chǎn)生的原因，可采取以下措施對飛石進(jìn)行控制：設(shè)計施工前詳盡掌握有關(guān)地質(zhì)資料，精心設(shè)計與施工；在能達(dá)到工程目的的前提下，盡量采取炸藥單耗較低的爆破方式，并設(shè)法降低實際炸藥消耗量；認(rèn)真選取最小抵抗線的大小及方向，一般情況下爆破指數(shù)不宜過大，爆破前對各種爆破參數(shù)進(jìn)行校對，如誤差較大采取補(bǔ)救措施；盡量避免將炮位選在軟弱夾層、斷層、裂隙、孔洞、破碎帶等弱面處及其附近；選用摩擦系數(shù)大、密度大的材料作炮泥，堵塞密實、連續(xù)，堵塞物中避免夾雜碎石，保證足夠的堵塞長度；設(shè)計合理的起爆順序和最佳的延遲起爆時間，避免改變實際最小抵抗線的大小及方向；加強(qiáng)覆蓋防護(hù)，設(shè)置遮擋排架，掛鋼絲網(wǎng)等。
（二）爆破地震波
爆破地震波，是指炸藥爆炸的部分能量轉(zhuǎn)化為彈性波，在巖土中傳播引起的震動。爆破地震波對爆區(qū)附近的地層、建筑物、構(gòu)筑物及邊坡等產(chǎn)生破壞作用。爆破地震波強(qiáng)度的大小主要取決于使用炸藥的性能、炸藥量、爆源距離、巖石的性質(zhì)、爆破方法以及地層地形條件。為了最大程度地減小地震波的危害，可采取如下有效措施：（1）爆破前應(yīng)調(diào)查了解爆破區(qū)域范圍內(nèi)建筑物、構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)，邊坡穩(wěn)定狀況等情況。（2）根據(jù)爆區(qū)的周邊環(huán)境，采用減震爆破方法和控制炸藥量，如微差爆破、緩沖爆破、預(yù)裂爆破等爆破方法。（3）根據(jù)最小安全距離要求，反算最大炸藥用量。
結(jié)語
綜上所述，在爆破過程中，通過相應(yīng)的措施可以降低其對人、設(shè)備、建筑物的安全帶來的風(fēng)險。其中在爆破設(shè)計過程中，通過其安全距離反算其最大用藥量是一種很有效的方法。
參考文獻(xiàn)：
[1]許世川.土石方工程施工成本的關(guān)鍵影響因素及控制措施[J].重慶建筑,2014,02:47-48.
近年來，在建筑業(yè)快速發(fā)展的過程中，我國加大了對建筑工程質(zhì)量管理、成本控制以及施工技術(shù)等方面的研究，然而卻在一定程度上忽略了對建筑工程測量及土石方工程施工技術(shù)的研究。然而土石方工程開挖和回填工作始終是建筑施工中的一大難點，提升土石方工程施工質(zhì)量對于保證建筑工程整體質(zhì)量具有重要意義，在這種情況下，積極加強(qiáng)建筑工程測量及土石方工程施工技術(shù)分析勢在必行。該文以某工程為例，對建筑工程測量及土石方工程施工技術(shù)展開了研究。
1 測量控制
建筑工程屬于高層框架剪力墻結(jié)構(gòu)，在測量過程中，根據(jù)建筑特點應(yīng)用了S3水準(zhǔn)儀、激光垂準(zhǔn)儀、全站儀、搭尺和50 m鋼卷尺等設(shè)備。實施測量的工作人員具有較高的專業(yè)素質(zhì)以及豐富的測量經(jīng)驗。
1.1 平面控制
測量控制點由業(yè)主提供，根據(jù)本建筑平面結(jié)構(gòu)，應(yīng)用的控制原則應(yīng)為先總體后局部，從而在定位建筑物的過程中構(gòu)建一個統(tǒng)一的控制網(wǎng)。在測量地下結(jié)構(gòu)中，偷電放線工作應(yīng)對軸線控制樁進(jìn)行應(yīng)用，它位于周邊矩形控制網(wǎng)基礎(chǔ)上，在測量-0.030 m以上的結(jié)構(gòu)中，測站應(yīng)根據(jù)已經(jīng)標(biāo)記號的樓層十字線為基礎(chǔ)，應(yīng)用常規(guī)措施有效測量不同樓層中的邊線和控制線[1]。
1.2 垂準(zhǔn)控制
將控制點基點埋設(shè)于一層樓板之上，將100 mm×100 mm、厚度為10 mm的鐵板預(yù)埋在一層樓板中，砼澆筑時是預(yù)埋的時間，將鋼筋焊接于地板之上，其擁有8 cm長度、4φ12。在將放線應(yīng)用于-0.030 m結(jié)構(gòu)層中時，需要對矩形平面控制網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用，逐個標(biāo)注每一個控制點位置，并進(jìn)行詳細(xì)的復(fù)核，在對直徑為1 mm的小孔進(jìn)行打造的過程中，需要對電鉆進(jìn)行應(yīng)用，同時將兩個對頂紅油漆三角畫在點的一旁，說明該點在應(yīng)用過程中，可以作為平面坐標(biāo)幾點進(jìn)行主體結(jié)構(gòu)的向上傳遞。測量中對天頂法進(jìn)行應(yīng)用，控制點同每一層樓板的對應(yīng)位置應(yīng)對洞口進(jìn)行預(yù)留，其大小應(yīng)為200 mm×200 mm。測站設(shè)置在一層樓板基點位置，測量的樓層面當(dāng)中的十字絲是鎖定垂準(zhǔn)點的關(guān)鍵位置，孔邊上應(yīng)用墨斗線，規(guī)劃改正放出的控制點以后，將常規(guī)的投點放線應(yīng)用于樓層當(dāng)中。
1.3 高程控制
場區(qū)高程控制系統(tǒng)必須構(gòu)建于施工現(xiàn)場當(dāng)中，其構(gòu)建過程中應(yīng)用的水準(zhǔn)點應(yīng)當(dāng)由業(yè)主或相關(guān)部門進(jìn)行提供。將4個穩(wěn)定而堅固的砼設(shè)置在建筑物的四周，它起到半永久性水準(zhǔn)基點的功能。施工中，為了保證順準(zhǔn)點的精確性，應(yīng)實施定期的檢測和復(fù)核，從而提升檢測數(shù)據(jù)的精度[2]。當(dāng)一層完成施工以后，將+1.000 m的標(biāo)高點設(shè)置在建筑物的柱腳和周邊墻上，當(dāng)向上傳遞高程的過程中，以標(biāo)高為出發(fā)點對鋼卷尺進(jìn)行應(yīng)用將其引致樓層，從而在測設(shè)樓層水平標(biāo)高的過程中，對水準(zhǔn)儀進(jìn)行應(yīng)用。當(dāng)?shù)竭_(dá)建筑的18層時，對標(biāo)高控制點進(jìn)行重新建立，針對建筑18層以上的標(biāo)高來講，應(yīng)以該控制點為基礎(chǔ)進(jìn)行上引。
1.4 沉降觀測
將沉降觀測點設(shè)置在建筑四周，在對半永久性水準(zhǔn)點進(jìn)行設(shè)置的過程中，應(yīng)使用+0.500 m標(biāo)高。“四固定”應(yīng)應(yīng)用于沉降觀測過程中，在對每一層結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀測以后，在工程竣工以后還需要繼續(xù)定期進(jìn)行觀測，第一年應(yīng)每月進(jìn)行以及沉降觀測，第二年延長至每兩月1次觀測，第三年為半年觀測1次，第四年為1年觀測1次，直到建筑沉降不發(fā)生變化為止[3]。
2 土石方工程施工技術(shù)
2.1 開挖
計算基坑邊坡坡角，根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ?gòu)建經(jīng)驗，以8.5 m為基礎(chǔ)進(jìn)行基坑深度的計算，20KPA活荷載是坡頂?shù)目紤]因素，其可以轉(zhuǎn)換成9.5 m基坑深度，根據(jù)工程特點，可以按高寬比1∶06放坡，將一個平臺設(shè)置于地面以下4 m位置處，其擁有1.0 m的寬度。在開挖中，具體的施工工藝如下：對反鏟挖掘機(jī)進(jìn)行應(yīng)用，開挖中應(yīng)日夜不間斷施工，挖出的土應(yīng)轉(zhuǎn)移到指定地點，不可以堆放在基坑周邊，從而為邊坡的穩(wěn)定性奠定基礎(chǔ)。分兩層、由北至南是開挖的順序，首層開挖過程中，在到達(dá)難免位置時，應(yīng)對15%坡度的坡道進(jìn)行留置。開挖過程中，設(shè)備很難對邊角的位置進(jìn)行有效的挖掘，此時可以適當(dāng)?shù)囊匀斯さ姆绞竭M(jìn)行清坡工作，保證機(jī)械作業(yè)可以對松土進(jìn)行清理位置[4]。將200 mm厚度預(yù)留在基底位置，以人工的方式來進(jìn)行清底，實現(xiàn)找平。開挖中，測量人員在控制基坑底標(biāo)高的過程中，應(yīng)對水準(zhǔn)儀進(jìn)行利用，以輪流的方式進(jìn)行控制，有效防止超挖現(xiàn)象。同時在預(yù)防雨水對基坑產(chǎn)生浸泡的過程中，可以將集水井和排水溝設(shè)置在底部四周。
2.2 回填
在實施填土的過程中，首先應(yīng)當(dāng)對含水量在涂料中的值進(jìn)行測定，如果擁有過大的含水量，應(yīng)對風(fēng)干、摻入干土以及翻松等方式進(jìn)行利用，如果測定過程中發(fā)現(xiàn)土料過干，應(yīng)首先對其進(jìn)行潤濕，提升壓實遍數(shù)。填土中針對建筑物相對的兩端，應(yīng)分層、均勻、同時進(jìn)行填方，起點為最低處，從下至上，應(yīng)保證水平均勻的鋪填土料，并進(jìn)行夯實。夯實過程中對蛙式打夯機(jī)進(jìn)行應(yīng)用，鋪土中每層應(yīng)保持在低于250 mm的厚度，人工夯實中，這一厚度應(yīng)小于200 mm，在對壓路機(jī)進(jìn)行應(yīng)用的過程中，這一厚度為小于150 mm。初步整平是打夯前的主要措施，打夯過程中也擁有固定的方向，保證一夯壓半夯，努力實現(xiàn)夯夯相連，均勻分布，兩夯之間不存在任何縫隙[5]。在管道部位回填的過程中，應(yīng)以人工為主，夯實中應(yīng)從管道兩側(cè)同時開展，直至管頂0.5 m以上高度為止，接下來才能夠應(yīng)用打夯機(jī)進(jìn)行夯實。
一、土石方工程的施工特點
1、工程量大、勞動繁重：
在場地平整和大型基坑開挖中，土石方工程量往往可達(dá)幾十萬乃至幾百萬立方米以上，因此，合理選擇土方機(jī)械、組織機(jī)械化施工，對于縮短工期、降低工程成本都有很重要的意義。
2、施工條件復(fù)雜：
土石方工程施工多為露天作業(yè)，土、石又是一種天然物質(zhì)，種類繁多，成分較為復(fù)雜，施工中直接受到地區(qū)、氣候、水文和地質(zhì)條件的影響，在地面建筑物稠密的城市中進(jìn)行土石方工程施工，還會受到施工環(huán)境的影響。因此，在施工前應(yīng)做好調(diào)研，制定合理的施工方案組織施工。
二、土石方工程的施工過程
土石方工程的施工過程包括：土石方開挖、運(yùn)輸、填筑與壓實等。
（一）、土石方的挖運(yùn)
1、推土機(jī)施工：
推土機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)距在100米以內(nèi)，以30～60米為最佳運(yùn)距。推土機(jī)可以單獨使用，也可以卸下鏟刀牽引其他無動力的土方機(jī)械，如拖式鏟運(yùn)機(jī)、松土機(jī)、羊足碾等。使用推土機(jī)推土的幾種施工方法有：
（1）下坡推土法：推土機(jī)順地面坡勢進(jìn)行下坡推土，可以借機(jī)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(jī)鏟土深度和運(yùn)土數(shù)量，提高生產(chǎn)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(jī)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(qū)。應(yīng)用此法，可使鏟刀的推送數(shù)量增大，縮短運(yùn)輸時間，提高生產(chǎn)效率12%～18%。
2、鏟運(yùn)機(jī)施工：
施工的特點是能獨立完成鏟土、運(yùn)土、卸土、填筑、壓實等工作，常用于坡度在20度以內(nèi)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(yùn)機(jī)可在I～I(xiàn)II類土中直接挖土、運(yùn)土，適宜運(yùn)距為600～1500米，當(dāng)運(yùn)距為200～350米時效率最高。
鏟運(yùn)機(jī)鏟土的施工方法：
為了提高鏟運(yùn)機(jī)的生產(chǎn)率，除規(guī)劃合理的開行路線外，還可根據(jù)不同的施工條件，采用下列施工方法：
（1）下坡鏟土。應(yīng)盡量利用有利地形下坡鏟土。這樣可以利用鏟運(yùn)機(jī)的重力來增大牽引力，使鏟斗切土加深，縮短裝土?xí)r間從而提高生產(chǎn)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(chuàng)造一個下坡鏟土的地形。
（2）跨鏟法。預(yù)留土埂，間隔鏟土的方法?？墒圭P運(yùn)機(jī)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(yīng)不大于300mm，寬度以不小于拖拉機(jī)兩履帶間凈距為宜。
（3）助鏟法。在地勢平坦、土質(zhì)較堅硬時，可采用推土機(jī)助鏟以縮短鏟土?xí)r間。此法的關(guān)鍵是雙機(jī)要緊密配合，否則達(dá)不到預(yù)期效果。一般每3～4臺鏟運(yùn)機(jī)配1臺推土機(jī)助鏟。推土機(jī)在助鏟的空隙時間，可做松土或其他零星的平整工作，為鏟運(yùn)機(jī)施工創(chuàng)造條件。
3、單斗挖土機(jī)施工
當(dāng)場地起伏高差較大、土方運(yùn)輸距離超過1000m，且工程量大而集中時，可采用挖土機(jī)挖土，配合自卸汽車運(yùn)土，并在卸土區(qū)配備推土機(jī)平整土堆。
（1）正鏟挖土機(jī)
正鏟挖土機(jī)的挖土特點是：前進(jìn)向上，強(qiáng)制切土。其挖掘力大，生產(chǎn)率高，能開挖停機(jī)面以內(nèi)的?????? I～I(xiàn)V級土，開挖大型基坑時需設(shè)下坡道，適宜在土質(zhì)較好、無地下水的地區(qū)工作。根據(jù)挖土機(jī)與運(yùn)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(cè)向卸土；正向挖土、后向卸土。
（2）反鏟挖土機(jī)
反鏟挖土機(jī)的特點是：后退向下，強(qiáng)制切土。其挖掘力比正鏟小，能開挖停機(jī)面以下的I～Ⅲ級的砂土或粘土，適宜開挖深度4m以內(nèi)的基坑，對地下水位較高處也適用。反鏟挖土機(jī)的開挖方式，可分為溝端開挖與溝側(cè)開挖。
（3）拉鏟挖土機(jī)
拉鏟挖土機(jī)的挖土特點是：后退向下，自重切土。其挖掘半徑和挖土深度較大，能開挖停機(jī)面以下的I～I(xiàn)I級土，適宜開挖大型基坑及水下挖土。拉鏟挖土機(jī)的開挖方式基本與反鏟挖土機(jī)相似，也可分為溝端開挖和溝側(cè)工挖。
（4）抓鏟挖土機(jī)
抓鏟挖土機(jī)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～I(xiàn)I級土，可以挖掘獨立基坑、沉井，特別適于水下挖土。
（二）土石方的填筑與壓實
1、填筑壓實的施工要求
（1）填方的邊坡坡度，應(yīng)根據(jù)填方高度、土的類別、使用期限及其重要性確定。
（2）填方宜采用同類土填筑,若采用不同透水性的土分層填筑時,下層宜填筑透水性較大、上層宜填筑透水性較小的填料，或?qū)⑼杆暂^小的土層表面做成適當(dāng)坡度，以免形成水囊。
（3）基坑（槽）回填前，應(yīng)清除溝槽內(nèi)積水和有機(jī)物，檢查基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度后方可回填。
（4）填方應(yīng)按設(shè)計要求預(yù)留沉降量，如無設(shè)計要求時，可根據(jù)工程性質(zhì)、填方高度、填料類別、壓實機(jī)械用壓實方法等，同有關(guān)部門共同確定。
（5）填方壓實工程應(yīng)自下至上分層鋪填，分層壓（夯）實，分層厚度用壓（夯）實遍數(shù)，根據(jù)壓（夯）機(jī)械、密實度要求、填料種類及含水量確定。
2、土料選擇與填筑方法
為了保證填土工程的質(zhì)量，必須正確選擇土料和填筑方法。
碎石類土、砂土、爆破石渣及含水量符合壓實要求的粘性土可作為填方土料。淤泥、凍土、膨脹性土及有機(jī)物含量在于8﹪的土，以及硫酸鹽含量大于5%的土均不能做填土。填方土料為粘性土?xí)r，填土前應(yīng)檢驗其含水量是否在控制范圍以內(nèi)，含水量大的粘土不宜做填土用。
3、填土壓實方法
填土壓實方法有：碾壓法、夯實法及振動壓實法。
平整場地等大面積填土多采用碾壓法，小面積的填土工程多用夯實法，而振動壓實法主要用于粘性土。
（1）碾壓法
碾壓適用于大面積填土工程。碾壓機(jī)械有平碾（壓路機(jī)）、羊足碾和氣胎碾。平碾（光碾壓路機(jī)）是一種以內(nèi)燃機(jī)為動力的自行式壓路機(jī)，重量6～15t。羊足碾一般都沒有動力，靠拖拉機(jī)牽引，有單筒、雙筒兩種。根據(jù)碾壓要求，又可分為空筒及裝砂、注水等三種。羊足碾一般用于碾壓粘性土，不適于砂性土，因在砂土中碾壓時，土的顆粒受到羊足碾較大的單位壓力會向四面移動而使土的結(jié)構(gòu)破壞。此外，松土不宜用重型碾壓機(jī)械直接滾壓，否則土層有強(qiáng)烈起伏現(xiàn)象，效率不高。如果先用輕碾壓實，再用重碾壓實就會取得較好效果。
（2）夯實法
夯實法是利用夯錘自由下落的沖擊力來夯實土壤，主要用于小面積回填土。夯實主要用于小面積填土，可以夯實粘性土或非粘性土。夯實法分人工夯實和機(jī)械夯實兩種。人工夯實所用的工具有木夯、石夯等；常用的夯實機(jī)械有夯錘、內(nèi)燃夯土機(jī)和蛙式打夯機(jī)等。
（3）振動壓實法
振動壓實法是將振動壓實機(jī)放在土層表面，借助振動機(jī)構(gòu)使壓實機(jī)振動，土顆粒發(fā)生相對位移而達(dá)到緊密狀態(tài)。振動碾比一般平碾提高功效1～2倍，可節(jié)省動力30%。這種方法用于振實填料為爆破石渣、碎石類土、雜填土和粉土等非粘性土效果較好。
總之：在土石方工程的施工過程中，只要遵循先對土石方工程進(jìn)行分類，再根據(jù)類別的不同在施工過程中采用相應(yīng)施工方法的規(guī)律，就可以減輕繁重的體力勞動，加快施工進(jìn)度，降低工程造價。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】水利工程；土石方；施工工藝
Research on water conservancy construction quality control measures earthwork
Liu Min
（Bureau of ministry of water resources get WeiNa Texas water resources and hydropower engineering group co.， LTD Hebei 054900）
【Abstract】This paper describes the earth's major open-cut technology development， focuses on the construction process of mechanization， case study construction quality inspection and control measures.
【Key words】Construction technology；Hydraulic engineering；Earth
土方工程施工的特點是：工程量大，受外界干擾較多。例如：在
高挖方中常遇到邊坡穩(wěn)定問題；在深挖方中常遇到地下水的困惑；氣
候因素往往使工期緊張。還有土質(zhì)的差異、地形的陡緩都給施工帶來
諸多不利條件。應(yīng)按實際情況，決定施工方法。
1. 土石方明挖
（1）施工機(jī)械。
由于我國的土石方明挖施工的機(jī)械化起步相對較晚，在我國解
放初期建造的一些大型的水電站，都經(jīng)歷了土石方明挖施工技術(shù)從半
機(jī)械化轉(zhuǎn)為機(jī)械化的轉(zhuǎn)變過程，但是我國的黃河三門峽工程例外。在
六十年代末的中國，土石方的開挖才逐漸形成了低水平的機(jī)械化施工
能力，那時采用的主要施工設(shè)備僅為手風(fēng)鉆、自卸汽車和斗容挖掘機(jī)，
如果要進(jìn)行大型的土石方工程，那么就要引進(jìn)大量的進(jìn)口設(shè)備。在70年代后期，我國的施工機(jī)械化水平得到了較快的發(fā)展，至80 年代中期后，我國的施工機(jī)械化水平進(jìn)入了飛速發(fā)展階段，較為常用的機(jī)械設(shè)備主要有鉆孔機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械、輔助機(jī)械以及挖裝機(jī)械四大類，且能夠形成配套的開挖設(shè)備。
（2）高陡邊坡開挖。
在近幾年來，我國興建的大型水電站開挖工程中，高陡邊坡的情況較多，且根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，高邊坡在100m 以上的有大約10 座多，最大的邊坡高度為380m，例如在長江三峽工程雙線永久船閘閘室中，直立墻高為68.5m，在中間還保留了巖石隔墩，這樣一來，既能夠有效的保證開挖的精度，還能夠有效的確保邊坡的穩(wěn)定性，在工程中對開挖技術(shù)的要求也有了一定程度的提高。
（3）控制爆破技術(shù)。
我國在基巖保護(hù)層的開挖工程中，從原來的分層開挖，逐漸進(jìn)步為現(xiàn)在的水平預(yù)裂或是光面預(yù)裂爆破法，有些工程中也應(yīng)用了孔底設(shè)柔性墊層的小梯段爆破法，來進(jìn)行爆除的工作，眾多先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠有效的保證開挖的質(zhì)量，還能夠加快施工的進(jìn)度。在特殊部位進(jìn)行爆破時，也對原有的混凝土結(jié)構(gòu)、基巖灌漿區(qū)和錨噴支護(hù)區(qū)的爆破開挖難題進(jìn)行了解決。
（4）土石方平衡。
在對大型的水電工程進(jìn)行施工過程中，對開挖料的利用十分重要，開挖料的利用對保持挖填的平衡起著較為重要的作用，例如在我國長江三峽工程中，有效的利用開挖料來進(jìn)行大江截留和圍堰填筑、人工骨料等，再如在葛洲壩工程中，開發(fā)的土石方體積達(dá)7464m3，開挖料的總利用率高達(dá)95%，這些都對保持土石方挖填的平衡做出了貢獻(xiàn)。
2. 土石壩施工
土石壩施工中，與挖掘機(jī)械配套的自卸汽車，在數(shù)量上和所占機(jī)
械費用都很大，應(yīng)仔細(xì)選擇車型和計算需要數(shù)量。
2.1 選擇自卸汽車的次序。
（1）選用適當(dāng)?shù)钠嚾萘颗c挖掘機(jī)斗容量比（簡稱車鏟容積比）
再根據(jù)已選定的挖掘機(jī)斗容量來選取汽車的容量或載重量。
（2）計算裝滿一車廂的鏟裝次數(shù)以及汽車實際的載積量（m3）和載重量（t），以確定汽車載重量的利用程度。
（3）計算與一臺挖掘機(jī)配套的汽車需要量。
（4）進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，推薦車型和數(shù)量。
2.2 車鏟容積比的選擇。
（1）挖掘機(jī)和汽車的利用率均達(dá)到最高值時的理論車鏟容積比，是隨
著運(yùn)距的增加而提高，隨著汽車平均行駛速度增加而降低，也就是隨
著汽車循環(huán)時間的增加而提高的。當(dāng)運(yùn)距為1～ 2.5kin 時，理論的車鏟容積比為4 ～ 7；運(yùn)距在3 ～ 5kin 時為7～ 10。結(jié)合我國當(dāng)前情況，自卸汽車容積較小，分別可取為3 ～ 5，不大于5 ～ 8。
（2）實踐表明，車鏟容積比宜取較低值，但車廂也不能過小，以免延
長卸載時間，而且也容易損壞車廂。對于挖掘機(jī)械和汽車配套的綜合
研究結(jié)果指出，當(dāng)汽車循環(huán)時間超過15min 時，采用載重量較大的汽車運(yùn)輸費用較低。
2.3 與一臺挖掘機(jī)配套的汽車需要量計算。
與挖掘機(jī)配套工作的車輛需要量的理論計算，是認(rèn)為在挖掘機(jī)前
總有一輛車待裝，挖掘機(jī)能充分發(fā)揮效率，這時需要車輛數(shù)量N 可由下式計算（取整數(shù)）：N=T/t1
2.4 土石壩綜合機(jī)械化施工設(shè)備選擇實例。
2.4.1 新疆某水庫土壩，壩高106m，工程量為心墻粘土料198m3、壩殼
砂卵石料573 萬m3，過渡帶反濾料32.8 萬m3。施工組織設(shè)計中曾擬定如下三個挖運(yùn)方案進(jìn)行比較：
（1）東方紅75 型拖拉機(jī)牽引2.5m3 鏟運(yùn)機(jī)和紅旗100 型拖拉機(jī)牽引6 ～ 8m3 鏟運(yùn)機(jī)。
（2）1m3 挖掘機(jī)配3.5t 和8t 自卸汽車。
（3）2.5 ～ 8m3 鏟運(yùn)機(jī)和60 ～ 120 馬力推土機(jī)配800 ～ 1000mm 皮帶運(yùn)輸機(jī)。經(jīng)分析比較，推土機(jī)配皮帶運(yùn)輸機(jī)方案，不僅挖運(yùn)單價較低，且具有施工干擾少，設(shè)備及配件供應(yīng)不難，管理方便，運(yùn)行人員少等優(yōu)點，故選用之。工地?fù)碛卸份喪酵诰驒C(jī)后，配合皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸，可保證挖運(yùn)的連續(xù)作業(yè)。后來，該工程土料系統(tǒng)采用的施工方案為DW- 200 型斗輪挖掘機(jī)挖土，帶寬1000mm 的皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)土，坡度為1：1 ～ 1：1.15 的半圓形溜槽和轉(zhuǎn)運(yùn)皮帶機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)，12t 自卸汽車壩面散土，推土機(jī)平土，25 ～ 35t 氣胎碾和8.5t 羊腳碾聯(lián)合碾壓。
2.4.2 土石方施工方案為WK- 4 正向鏟挖掘機(jī)開挖，20t 自卸汽車運(yùn)輸，推土機(jī)鋪平，25 ～ 35t 氣胎碾壓實。
3. 施工質(zhì)量檢查和控制
3.1 料場的質(zhì)量檢查和控制。
對土料場應(yīng)檢查和控制土質(zhì)、土塊大小、含水量及料場排水系統(tǒng)
和防雨，防凍措施是否符合要求。一般為500 ～ 1000m3應(yīng)取試樣測定其含水量，并定期檢查堆存土料的含水量。對于一些性質(zhì)不詳?shù)耐亮希瑧?yīng)進(jìn)行物理力學(xué)性質(zhì)及化學(xué)分析試驗，經(jīng)檢查合格后方能使用。
3.2 壩體填筑的質(zhì)量檢查和控制。
（1）在壩面作業(yè)中，應(yīng)對鋪土厚度，填土塊度，含水量大小，壓實后
的干容重等進(jìn)行檢查，并提出質(zhì)量控制措施。對粘性土，含水量的檢測是關(guān)鍵。簡單辦法是“手檢”，即手握土料能成團(tuán)，手指搓可成碎
塊，則含水量合適。更精確可靠的方法是用含水量測定儀測定，應(yīng)采
用烘干法，也可用核子水分密度計法、酒精燃燒法、紅外線烘干法。
對于碾壓后達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的或壓實層間產(chǎn)生光面、彈簧土、漏壓、欠壓、
裂縫和剪切破壞現(xiàn)象的，應(yīng)分析原因并采取措施及時處理。
（2）干容重取樣試驗結(jié)果，其合格率應(yīng)不小于90%，不合格干容重不得低于設(shè)計干容重的98%，且不合格樣不得集中。干容重的測定，粘性土一般可用體積不小于500cm3 的環(huán)刀法（環(huán)刀直徑不小于10mm，高度不小于64mm）、表面型核子水分密度計法或三點擊實試驗法；砂可用體積為500cm3 的環(huán)刀測定；礫質(zhì)土、砂礫料，反濾料用灌水法、灌砂法或表面波壓實密度儀法測定；堆石因其空隙大，一般用灌水法測定。當(dāng)砂礫料因缺乏細(xì)料而架空時，也用灌水法測定。
3.3 負(fù)溫下施工的質(zhì)量控制。
負(fù)溫下施工應(yīng)增加以下檢查項目：填筑面防凍措施，凍塊尺寸、凍土含量、含水率、壩基已壓實層有無凍結(jié)現(xiàn)象，填筑面上的冰霜是否清除干凈，應(yīng)對氣溫、土溫、風(fēng)速等進(jìn)行觀測記錄，在春季應(yīng)對凍
結(jié)深度以內(nèi)的填土層質(zhì)量進(jìn)行復(fù)查。
3.4 雨季施工的質(zhì)量控制。
雨季施工，應(yīng)檢查施工措施落實情況。雨前應(yīng)檢查防滲土體表面
松土是否已適當(dāng)平整和壓實；雨后復(fù)工前應(yīng)檢查填筑面上土料是否合
格。
3.5 其它項目的質(zhì)量控制。
在施工質(zhì)量檢查和控制中，對于特別重要的土石壩應(yīng)增加土的抗
剪強(qiáng)度和滲透系數(shù)的現(xiàn)場測試項目，用于驗證設(shè)計和竣工驗收。
4. 結(jié)束語
水利水電工程技術(shù)尤其是土石方工程技術(shù)將面臨許多挑戰(zhàn)，研究
和實踐的任務(wù)仍很艱巨，管理水平還有待進(jìn)一步提高，很多難題不會
在短時期內(nèi)得到解決。我們相信，通過廣大建設(shè)者的共同努力，我國
水利水電工程土石方工程施工技術(shù)一定能夠在不長時間內(nèi)躍居國際領(lǐng)先水平。
參考文獻(xiàn)
[1] 李美玉. 淺談水利水電工程土石方施工技術(shù)的發(fā)展[J]. 科技致富向?qū)?2011（17）.
1 土石方工程施工技術(shù)
1.1 覆蓋層的清理
在建筑土石方施工過程中，覆蓋層的施工應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照施工設(shè)計的要求，對相關(guān)位置的堆積物和殘積物進(jìn)行及時的清理，并有針對性的修筑攔渣坎，處理好截水、排水溝的施工，并對是給排水效果進(jìn)行驗證，從而有效的減少地下水對施工的影響，從而促進(jìn)下一步施工工序的進(jìn)行。覆蓋層的開挖過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計邊坡的坡比進(jìn)行開挖，促進(jìn)排水的順利進(jìn)行。根據(jù)施工的實際情況對坡面進(jìn)行處理，并采取適當(dāng)?shù)闹ёo(hù)措施，促進(jìn)工程施工的順利進(jìn)行。應(yīng)當(dāng)注意在汛期做好防水措施，對邊坡進(jìn)行保護(hù)，從而防止邊坡出現(xiàn)坍塌等事故，減少工程施工的安全隱患。在實際施工過程中，受土體質(zhì)量的影響，不免存在土層邊坡風(fēng)化崩解的情況，面對這種狀況，應(yīng)當(dāng)采取有效的措施進(jìn)行處理，對開挖面進(jìn)行及時的支護(hù)，或者預(yù)留保護(hù)層，從而為施工的順利進(jìn)行提供可靠的保障。實際施工過程中，應(yīng)當(dāng)采取機(jī)械操作與人工操作相結(jié)合的方式，以保證施工的質(zhì)量。人工開挖的過程中，應(yīng)當(dāng)掌握好開挖的水平距離，施工人員注意施工安全，并對開挖過程中遇到的體塊較大的孤石進(jìn)行合理的爆理，若在覆蓋層開挖過程中出現(xiàn)裂縫等跡象，管理人員應(yīng)當(dāng)暫停施工并將施工人員轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域，在采取有效的安全措施后方可繼續(xù)施工，安全是施工的第一要素，覆蓋層的清理過程中，應(yīng)當(dāng)注意施工安全，通過多種有效措施降低存在的安全隱患。
1.2 土方開挖施工技術(shù)
土方開發(fā)施工過程中，通常情況下采用挖掘機(jī)進(jìn)行直接開挖，掌握好開挖的寬度和深度，采用縱向分層的方式，盡可能保證開挖的標(biāo)準(zhǔn)化。尤其是在雨季進(jìn)行土方開挖時，應(yīng)當(dāng)及時關(guān)注天氣情況，并對邊坡進(jìn)行預(yù)留以減少滑坡現(xiàn)象，從而保證路基邊坡的穩(wěn)定性和安全性。與此同時應(yīng)當(dāng)及時對縱向排水溝進(jìn)行清理和通順，從而有效的增強(qiáng)排水效果。
1.3 石方開挖施工技術(shù)
在石方開挖施工的過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵守邊坡石方的爆破流程，對爆破設(shè)計、爆破器材的檢驗以及布置安全崗等環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置，從而促進(jìn)爆破工序的順利進(jìn)行，減少安全隱患，對于靠近邊坡的部位采取適宜的爆破方式，從而促進(jìn)爆破的質(zhì)量滿足石方開挖施工的實際要求，并對開挖后的坡比進(jìn)行測定和驗證。
邊坡石方開挖的施工具有特殊性和復(fù)雜性，因而在實際施工過程中，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)合理的施工技術(shù)和預(yù)防措施，從而對出現(xiàn)的突發(fā)狀況進(jìn)行有效的處理。施工人員在開挖過程中，應(yīng)當(dāng)選取自上而下的開挖方式，處理好開口線附近的錨固工作，及時對需要支護(hù)的邊坡進(jìn)行支護(hù)處理，掌握好永久支護(hù)的預(yù)應(yīng)力錨索與開挖工作面的高度差，從而有效的保證石方開挖的質(zhì)量。邊坡開挖的爆破過程中，應(yīng)當(dāng)對爆破位置進(jìn)行明確，并掌握好爆破的藥量，在實際的爆破施工之前就進(jìn)行爆破試驗，制定合理的爆破方案，最大可能的減少安全隱患。邊坡易風(fēng)化的巖體，極易出現(xiàn)巖體破碎，巖體穩(wěn)定性較差，因而在施工過程中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)安全防護(hù)，保證施工的安全性。若開挖的位置距離電線、風(fēng)水管等附近時，應(yīng)當(dāng)委派專門的技術(shù)人員對開位置進(jìn)行檢查，并制定出具體的施工方案，采取安全防護(hù)措施促進(jìn)施工的順利進(jìn)行。
2 特殊問題的處理措施
加強(qiáng)工程地質(zhì)勘察，以擬建場地（包括邊坡）的穩(wěn)定性進(jìn)行認(rèn)真分析和評價；工程和線路一定要選在邊坡穩(wěn)定的地段，對具備滑坡形成條件的或存在有古老滑坡的地段，一般不應(yīng)選作建筑場地，或采取必要的措施加以預(yù)防。做好泄洪系統(tǒng)，在滑坡范圍外設(shè)置多道環(huán)形截水溝，以攔截附近的地表水，在滑坡區(qū)域內(nèi)，修設(shè)或疏通原排水系統(tǒng)，疏導(dǎo)地表、地下水，阻止?jié)B入滑體內(nèi)。主排水溝宜與滑坡滑動方向一致，支排水溝與滑坡方向成30-45度斜交，防止沖刷坡腳。處理好滑坡區(qū)域附件的生活及生產(chǎn)用水，防止浸入滑坡地段。如因地下水活動有可能形成山坡淺層滑坡時，可設(shè)置支撐盲溝、滲水溝，排除地下水。盲溝應(yīng)布置在平行于滑坡滑動方向有地下水露頭處。做好植被工程。
保持邊坡有足夠的坡度，避免隨意切割坡腳。土體盡量削成較平緩的坡度，或做成臺階形，使中間1～2個平臺，以增加穩(wěn)定；土質(zhì)不同時，視情況削成2～3種坡度。在坡腳處有棄土條件時，將土石方填至坡腳，使其起反壓作用。筑擋土堆或修筑臺地，避免在滑坡地段切去坡腳或深挖方。如整平場地必須切割坡腳，且不設(shè)擋土墻時，應(yīng)按切割深度，將坡腳隨原自然坡度由上而下削坡，逐漸挖至要求的坡腳深度。盡量避免在坡腳處取土，在坡肩上設(shè)置棄土或建筑物。在斜坡地段挖方時，應(yīng)遵守由上而下分層的開挖程序。在斜坡上填方時，應(yīng)遵守由下往上分層填壓的施工程序，避免在斜坡上集中棄土，同時避免對滑坡體的各種振動作用。對可能出現(xiàn)的淺層滑坡，如滑坡土方量不大時，最好將滑坡體全部挖除；如土方量較大，不能全部挖除，且表層破碎含有滑坡夾層時，可對滑坡采取深翻、推壓、打亂滑坡夾層、表面壓實等措施，減少滑坡因素。
對于滑坡體的主滑地段可采取挖方卸荷，拆除已有建筑物等減重輔助措施，對抗滑地段可采取堆方中重等輔助措施?；旅嫱临|(zhì)松散或具有大量裂縫時，應(yīng)進(jìn)行填平、夯填，防止地表水下滲；在骨坡面植樹、種草皮、漿砌片石等保護(hù)坡面。傾斜表層下有裂隙滑動面的，可在基礎(chǔ)下設(shè)置混凝土錨樁。土層下有傾斜巖層，將基礎(chǔ)設(shè)置在基巖上用錨栓錨固或作成階梯形或采用灌注樁基減輕土體負(fù)擔(dān)。對已滑坡工程，穩(wěn)定后采取設(shè)置混凝土錨固排樁、擋土墻、抗滑明洞、抗滑錨桿或混凝土墩與擋土墻相結(jié)合的方法加固坡腳，并在下段作截水溝、排水溝。陡壩部分采取去土減重，保持適當(dāng)坡度。
關(guān)鍵詞：土石方開挖；挖裝運(yùn)設(shè)備；配置；優(yōu)化
中圖分類號：F28 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）12-0203-02
機(jī)械配置是施工組織設(shè)計的一項重要內(nèi)容，特別是對大型工程項目的施工尤為重要，合理的機(jī)械設(shè)備配置方案能保證工程按期完成，并且節(jié)約施工成本，從而給施工單位帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益。所以對施工設(shè)備配置方案進(jìn)行優(yōu)化研究，不僅具有良好的理論意義，而且有一定的實際意義。
1設(shè)備配置的一般原則
工程施工機(jī)械種類、規(guī)格繁多，各種機(jī)械又有著自身獨特的技術(shù)性能和作業(yè)范圍。一種機(jī)械可能有多種用途，而某一施工內(nèi)容往往可以采用不同的機(jī)械去完成，或者需要若干機(jī)種聯(lián)合工作。為了獲得最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，根據(jù)具體的施工條件，對施工機(jī)械進(jìn)行合理的選擇和組合，使其發(fā)揮盡可能大的效能，是機(jī)械化施工中的一個重要環(huán)節(jié)。
工程量和施工進(jìn)度是合理選擇機(jī)械的重要依據(jù)。為了保證施工進(jìn)度，提高經(jīng)濟(jì)效益，工程量大時采用大型機(jī)械，而工程量小時則采用中小型機(jī)械。但影響機(jī)械施工的因素是多方面的，一般情況下可以遵循以下原則。
1.1施工機(jī)械與工程項目的具體情況相適應(yīng)
由于土石方工程施工面廣，施工條件復(fù)雜多變，一方面，選用的施工機(jī)械類型應(yīng)適應(yīng)具體工程項目的地形、地質(zhì)情況、氣候、施工場地大小、運(yùn)輸距離、施工斷面形狀尺寸、工程質(zhì)量等要求；另一方面，機(jī)械的容量要與工程進(jìn)度及工程量任務(wù)符合，盡量避免因機(jī)械工作能力不足或剩余，造成工期延緩或機(jī)械利用效率太低的現(xiàn)象，在條件允許的情況下，盡量選擇最能滿足施工內(nèi)容的機(jī)種和機(jī)型。
1.2選用的機(jī)型應(yīng)有較好的經(jīng)濟(jì)性
施工機(jī)械經(jīng)濟(jì)性選擇的基礎(chǔ)是施工單價，主要的機(jī)械固定資產(chǎn)消耗及運(yùn)行費用等因素有關(guān)。采用大型機(jī)械進(jìn)行施工，雖然一次性投資大，但它可以分?jǐn)偟捷^大的工程量當(dāng)中，對工程成本影響較小。因此在選擇機(jī)械時，必須權(quán)衡工程量與機(jī)械費用的關(guān)系，同時要考慮機(jī)械的先進(jìn)性和可靠性，這是影響經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。施工機(jī)械經(jīng)濟(jì)運(yùn)距與開挖運(yùn)輸機(jī)械的選擇見表1。
1.3應(yīng)能保證工程質(zhì)量要求和施工安全
根據(jù)工程項目的技術(shù)要求，選擇合適的施工機(jī)械是保證工程質(zhì)量的重要因素之一。對于技術(shù)要求高的項目，應(yīng)考慮采用性能優(yōu)良的機(jī)械和專用機(jī)械，以保證工程質(zhì)量和較高的生產(chǎn)率。但應(yīng)注意不可片面追求高性能專用機(jī)械，應(yīng)在滿足工程質(zhì)量要求的前提下，與機(jī)械的通用性相結(jié)合。同時，機(jī)械應(yīng)具有可靠的安全性能，如行駛穩(wěn)定，有翻車或落體保護(hù)裝置，危險施工項目可遙控作業(yè)等。此外，在保證施工人員、設(shè)備安全的同時，應(yīng)注意保護(hù)自然環(huán)境。施工現(xiàn)場及其附近已有的其他建筑設(shè)施，不應(yīng)因采用的機(jī)械不當(dāng)而受到破壞和質(zhì)量降低。
1.4機(jī)械的合理組合
合理地進(jìn)行機(jī)械組合是發(fā)揮機(jī)械設(shè)備效率、形成機(jī)械化施工方案的重要因素，也是機(jī)械化施工的一個基本要求，它包括技術(shù)性能、機(jī)械類型及數(shù)量兩個方面的配置。
施工機(jī)械類型及數(shù)量宜少不宜多，根據(jù)土石方施工項目的作業(yè)內(nèi)容，盡可能選用大工作容量、高作業(yè)效率的相同類型的施工設(shè)備。一般來說，組合的施工機(jī)械臺數(shù)適當(dāng)減少有利于提高協(xié)同作業(yè)的效率。施工機(jī)械品種規(guī)格單一時，便于施工過程中的調(diào)度、管理和維護(hù)。
2施工機(jī)械的配置方法
2.1通過分析施工過程，合理選配施工機(jī)械。合理選配施工機(jī)械的主要依據(jù)是建設(shè)項目的工程量和施工進(jìn)度。一般情況下，為了保證工程的施工質(zhì)量、施工進(jìn)度，提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，施工項目工程量大時應(yīng)采用大型機(jī)械和先進(jìn)設(shè)備，而工程量小時則應(yīng)采用中小型施工機(jī)械，但這不是絕對的。
2.2擬訂合理施工方案，正確選配施工機(jī)械。土石方工程施工，一般有多種施工方案可供選擇。制定先進(jìn)、合理施工方案的依據(jù)首先是工程性質(zhì)、工程量、工程進(jìn)度、施工條件，同時還要考慮盡可能多地使用現(xiàn)有設(shè)備，挖掘現(xiàn)有設(shè)備潛力，以免一次性機(jī)械設(shè)備費用投入做大（購買新的施工機(jī)械或租賃施工機(jī)械）。施工方案一旦確定，應(yīng)首先選用基本工作的主要設(shè)備，即按照施工條件、工程進(jìn)度和工作面的參數(shù)選擇主要機(jī)械，然后根據(jù)主要機(jī)械的生產(chǎn)能力和性能選用配套機(jī)械。選擇施工機(jī)械時.可參考類似工程的施工經(jīng)驗和有關(guān)機(jī)械手冊。
3施工機(jī)械配置過程
在進(jìn)行機(jī)械配置時，應(yīng)根據(jù)施工環(huán)境及要求，結(jié)合工程量、工期等求出輔助機(jī)械及臺數(shù)，如產(chǎn)生多種方案，應(yīng)對其進(jìn)行經(jīng)濟(jì)評價，求出最佳方案。其基本過程為：開始-施工條件-可選機(jī)型-經(jīng)濟(jì)性評價-確定機(jī)型-確定主導(dǎo)機(jī)械及數(shù)量-確定輔助機(jī)械數(shù)量-多方案經(jīng)濟(jì)評價-確定最優(yōu)配置方案-結(jié)束。
4施工機(jī)械的配置算法
各作業(yè)面上施工機(jī)械型號的確定主要取決于具體工程的要求，所用施工機(jī)械的數(shù)量基本受兩個因素的制約：一是工期或臺班內(nèi)每臺施工機(jī)械的作業(yè)量。故工作面的計劃時段內(nèi)所有機(jī)械的數(shù)量N為
N=Q/（WPK）
式中：O――計劃時段內(nèi)的工程量；
W-――計劃時段內(nèi)的制度臺班數(shù)；
P――每臺施工機(jī)械的臺班生產(chǎn)率；
K-――機(jī)械的臺班利用率
實際應(yīng)用中，各作業(yè)面施工設(shè)備的數(shù)量是通過傳遞的作業(yè)量求得。一般是后續(xù)機(jī)械的生產(chǎn)能力略大于主導(dǎo)機(jī)械的生產(chǎn)能力，這樣可以充分發(fā)揮主導(dǎo)機(jī)械（即臺班費高的機(jī)械）的生產(chǎn)潛力。依據(jù)設(shè)備配置的基本原則、基本公式和經(jīng)驗系數(shù)，由主導(dǎo)施工機(jī)械的生產(chǎn)能力，進(jìn)而得出工作面上所有施工機(jī)械的數(shù)量和其他基礎(chǔ)參數(shù)。下面以挖掘機(jī)、運(yùn)輸汽車為例說明施工機(jī)械的合理選擇與配置。
4.1挖掘機(jī)的合理選擇
挖掘機(jī)是土石方工程的一種主要施工機(jī)械。其特點是挖土石效率高、產(chǎn)量大，但它的機(jī)動性較差。挖掘機(jī)作業(yè)必須與自卸汽車配套使用，因此挖掘機(jī)適用于施工工期比較長、工程量比較大的公路工程。挖掘機(jī)性能參數(shù)和結(jié)構(gòu)類型的選擇直接影響施工進(jìn)度、成本和效益。挖掘機(jī)的基本選擇原則：挖掘機(jī)的斗容和數(shù)量與工程量和工程進(jìn)度相適應(yīng)；整機(jī)應(yīng)有較高的可靠性、舒適性及性價比。挖掘機(jī)斗容的選擇首先取決于工程量大小和工程進(jìn)度要求。對于不同的工程量，選擇合理的斗容量可大大降低施工成本。
4.2自卸汽車在質(zhì)量與數(shù)量上的確定
自卸汽車與挖掘機(jī)配置的合理性是決定其生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益的基本因素。自卸汽車的載質(zhì)量和數(shù)量應(yīng)符合挖掘機(jī)生產(chǎn)率和工程運(yùn)距的要求。
載質(zhì)量的大小不僅影響運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)率。而且影響施工成本。斗容量一定時。一個最佳在質(zhì)量值，與其對應(yīng)的單位作業(yè)成本最低。斗容量越大，單位成本最小值對應(yīng)的載質(zhì)量隨之增加。運(yùn)距和斗容越大，單位成本最小值對應(yīng)的載質(zhì)量隨之增加。當(dāng)運(yùn)距和斗容量確定時，自卸汽車的載質(zhì)量可參考表3選取。有關(guān)試驗研究表明，挖掘機(jī)斗容量與載質(zhì)量合理配置的基本要求是：斗容量1.00-1.25M3的挖掘機(jī)配置15-25T的自卸汽車。
自卸汽車的數(shù)量取決于運(yùn)距和平均速度，確定的基本原則為：既能保持挖掘機(jī)工作的生產(chǎn)率要求，又不會經(jīng)常產(chǎn)生裝車等待現(xiàn)象。自卸汽車數(shù)量nz為
Nz=Tq/Tz+1
式中：Tq――自卸汽車平均運(yùn)輸周期
Tz――平均裝載時間。
在實際作業(yè)中，平均運(yùn)輸周期和平均裝載時間均為隨機(jī)變量，需確定其概率分布才能加以精確描述。平均運(yùn)輸周期主要取決于平均行駛速度和運(yùn)距，其中道路交通條件是關(guān)鍵因素。此外，運(yùn)輸周期還受裝載和卸載工作面及工作場地的影響。為使挖掘機(jī)和自卸汽車具有較高的生產(chǎn)效率，除了合理確定其基本參數(shù)外，還應(yīng)保證自卸汽車與挖掘機(jī)、卸土點之間具有最佳路線。對于大型工程，道路上的車輛密度應(yīng)有所控制，以提高平均運(yùn)輸速度。
