第5章 土方开挖及填筑施工.docx
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第5章 土方开挖及填筑施工.docx
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第5章土方开挖及填筑施工
第5章土石方开挖及填筑施工
5.1概述5-1
5.2施工布置5-3
5.3土方开挖5-4
5.4土方填筑5-6
5.5施工进度计划5-9
5.6资源配置5-9
5.7施工质量、安全措施5-11
第5章土石方开挖及填筑施工
5.1概述
5.1.1工程概况及工程量
华能铁岭平顶堡风电场49.5MW风机及箱变基础土建工程土石方开挖及填筑工程包括施工道路、风机换填基础、箱式变电站基础及高低压侧电缆沟开挖及填筑。
其开挖工作内容包括:
准备工作、场地清理、施工期防水、排水、渣土的运输和堆存、基础回填、完工验收前的维护以及按监理人指示对风场恢复等工作。
华能铁岭平顶堡风电场49.5MW风机及箱变基础土建工程土方开挖及填筑工程主要分项工程量见表5.1-1。
表5.1-1土方开挖及填筑施工主要工程量一览表
序号
施工项目
单位
工程量
备注
1
风机基础土石方开挖
m3
41320
2
风机基础土方回填
m3
18686
3
箱变基础土石方开挖
m3
2240
4
箱变基础土方回填
m3
1275
合计土石方开挖4.356万m3土方回填1.996万m3,基坑的支护与施工,综合分析工程地质与水文地质条件、基础类型、基坑开挖深度、降排水条件、周边环境对基坑侧壁位移的要求,基坑周边荷载、施工季节、支护结构的使用期限等因素,做到因地制宜,合理设计、精心施工、严格监控。
5.1.2引用标准和规程规范
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
《土工试验方法标准》GB/T50123-1999
《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
5.1.3施工条件
5.1.3.1工程地质条件
风电场区域的地层岩性表层地层主要以第四系风积物及残积物为主,下部主要为强风化、中等风化的太古代混合岩、混合花岗岩,局部基岩出露。
根据地形地貌及地质测绘调查,对本风电场区风机塔位处的地层岩性综合叙述如下:
①粉土:
灰黄~黑褐色,稍密,稍湿,土质不均匀,含砾石及腐殖质,层底部含少量碎石,无光泽,韧性及干强度低,一般厚度0.50~1.00m。
仅分布在个别地形平缓、地势较低的风机塔位处。
其主要物理力学指标推荐值为:
W0=10.0%,ρ0=1.60g/cm3,e0=0.925,C=10kPa,φ=20.0°,fak=100kPa。
②碎石:
碎石成份为混合花岗岩,为风化或坡积产物。
杂色,稍密,碎石粒径多为5~8cm,含块石,充填物为少量的粉土及砾石、砾砂,含量约为10~30%。
一般厚度0.50~1.00m。
整个场地广泛分布。
其主要物理力学指标推荐值为:
ρ0=2.00g/cm3,C=0kPa,φ=30.0°,fak=200kPa。
③混合岩、混合花岗岩:
灰白色~褐黄色,主要矿物成分为长石、石英,含少量黑云母,中粒-中粗粒结构,块状、片麻状构造,强风化状态,组织结构基本破坏,裂隙节理很发育,呈散体状。
该层分布于整个场地,厚度2.50~4.00m。
其主要物理力学指标推荐值为:
ρ0=2.20g/cm3,τs=20kN/m2,fak=400kPa。
④混合岩、混合花岗岩:
灰白色~褐黄色,主要矿物成分为长石、石英,含少量黑云母,中粒-中粗粒结构,块状、片麻状构造,中等风化状态,结构较完整,基岩节理裂隙较发育,局部贯穿有石英岩脉。
该层分布于整个场地,厚度大于10.00m。
其主要物理力学指标推荐值为:
ρ0=2.50g/cm3,τs=30kN/m2,fak≥500kPa。
5.1.3.2交通条件
(1)场外交通条件
华能铁岭平顶堡49.5MW风电场工程位于辽宁省铁岭市东北部约10km处的平顶堡镇附近,场区为低山丘陵地带。
风电场靠近公路,交通运输方便。
(2)场内交通条件
利用已有公路连接修建的场内道路可满足设备、车辆通行要求。
5.2施工布置
5.2.1施工道路布置
本工程拟采用大开挖的施工方案,结合当地的地质地形特点,前期已修筑的道路满足基本满足现场施工,风机基础开挖范围内的道路随开挖挖除。
5.2.2施工风、水、电布置
5.2.2.1施工供风
根据本标段的工程特点,采用移动式油动空压机供风。
5.2.2.2施工用水
施工水源主要选择附近的水井,采取供水系统敷设管网就近接入或拉水车拉水至施工现场。
5.2.2.3施工用电
本标施工生产电源采用向当地供电部门申请的电源点接引。
5.2.3生活用房及办公用房
生活办公用房租用当地民房。
5.2.4设备停放场及修配车间布置
在施工时,施工机械停放在工地合适位置,在施工强度较低,设备闲置时,停放于该场内,停放场占地面积500m2。
5.2.5实验室布置
拟建一试验室,试验室主要由:
土工间、混凝土间、办公室、资料室等构成。
5.2.6施工通讯
(1)施工区内部通讯
为了便于施工区施工流动人员之间的通信联系,配置20部手提式无线对讲机,构成点对点的通信,以加强生产调度联络。
(2)施工区对外通信
施工区对外通信以手机联系为主,同时与当地电信部门协商,申请2台当地电信部门的无线传真机作为对外部联系工具。
施工通讯主要设备及材料见表5.2-1。
表5.2-1施工通讯主要设备及材料统计表
序号
名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
固定电话
待定
部
1
2
移动电话
待定
部
16
3
对讲机
建伍
部
20
5.3土方开挖
5.3.1土方开挖施工工艺见附图5.3-1
附图5.3-1
5.3.2风机基础、箱变基础土方开挖施工方法
5.3.2.1开挖分区
依据本标的地形特点、开挖特性和拟定工期要求,将基坑土方开挖沿风机分布方向分为南北两个区进行施工。
5.3.2.2施工准备
1、主要机具:
(1)挖土机械有:
挖掘机、装载机、自卸汽车等。
(2)一般机具有:
铁锹(尖、平头两种)、手推车、小白线或20号铅丝和钢卷尺以及坡度尺等。
2、作业条件:
(1)土方开挖前,应根据施工方案的要求,将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。
(2)建筑物或构筑物的位置或场地的定位控制线(桩)、标准水平桩及开槽的灰线尺寸,必须经过检验合格;并办完预检手续。
(3)夜间施工时,应有足够的照明设施;在危险地段应设置明显标志,并要合理安排开挖顺序,防止错挖或超挖。
(4)施工机械进入现场所经过的道路、桥梁和卸车设施等,应预先经过检查必要时要进行加固或加宽准备工作。
(5)选择土方机械,应根据施工区域的地形与作业条件、土的类别与厚度、总工程量和工期综合考虑,以能发挥施工机械的效率来确定。
(6)施工区域运行路线的布置,应根据作业区域工程的大小、机械性能、运距和地形起伏等情况加以确定。
(7)在机械施工无法作业的部位和修整边坡坡度、清理槽底等,均应配备人工进行。
(8)熟悉图纸,做好技术交底。
5.3.2.3施工方法
(1)根据基础开挖施工的特点开挖
1)端头挖土法:
挖掘机从基坑的端头以倒退行驶的方法进行开挖。
自卸汽车配置在挖掘机的后面装运回填量外余土。
2)侧向挖土法:
挖掘机一面沿着基坑一侧移动,自卸汽车配置在挖掘机侧面装运回填量外余土。
(2)施工注意事项
1)挖掘机沿挖方边缘移动时,机械距离边坡上缘的宽度不得小于基坑或管沟深度1/2。
2)在开挖过程中,应随时检查槽壁和边坡的状态。
深度大于1.5米时,根据土质变化情况,应做好基坑的支撑准备,以防坍陷。
3)开挖基坑,不得挖至设计标高以下,如不能准确地挖至设计基底标高时可在设计标高以上暂留一层土不挖,以便在抄平后,由人工挖出。
4)暂留土层:
一般装载机、推土机挖土时,为20㎝左右;挖土机用反铲时,为30㎝左右为宜。
5)在机械施挖不到的土方,应配合人工随时进行挖掘,并用手推车把土运到机械挖到的地方,以便及时用机械挖走。
6)修帮和清底。
在距槽底设计标高50㎝槽帮处,抄出水平线,钉上小木橛,然后用人工将暂留土层挖走。
同时由两端轴线(中心线)引桩拉通线(用小线或铅丝),检查距槽边尺寸,确定槽宽标准,以此休整槽边。
最后清除槽底土方。
槽底修理铲平后,进行质量检查验收。
开挖基坑的土方,在场地有条件堆放时,一定留足回填需用的合格土;多余的土方,严格按照监理工程师及发包人要求进行处理。
(3)雨、冬期施工:
土方开挖不宜在冬期施工。
如必须在冬期施工时,其施工方法应按冬期施工方案进行。
采用防止冻结法开挖土方时,可在冻结以前,用保温材料覆盖或将表层土翻耕耙松,其翻耕深度应根据当地气温条件确定。
一般不小于30㎝。
基坑必须防止基础下基土受冻。
应在基底标高以上预留适当厚度的松土。
或用其他保温材料覆盖。
如遇开挖土方引起邻近建筑物或构筑物的地基和基础暴露时,应采取防冻措施,以防产生冻结破坏。
5.4土方填筑
5.4.1土方填筑料源
选取风机及箱变基础开挖的、并报经监理工程师审批合格的砂砾石料。
填筑料中不允许夹杂草、木等有害物质。
降阻剂直接在厂家购买。
5.4.2碾压试验
试验场规划:
试验应结合施工生产进行,并报经监理工程师批准。
在试验场按照试验条块划分的布置进行测量放线,并用石灰洒上白灰线。
测定待试验材料含水量:
试验前对试验所需的材料进行含水量测定,以便确定试验块的加水量。
运输试验料:
根据第一组试验程序,从预留回填料用挖掘机回填,按试验分块图,在专人的指挥下进行卸料。
再按平料、洒水、夯实碾压等工序试验,并测试其干密度和孔隙率及渗透系数。
经监理工程师允许在同样加水量的条件下,又在已碾压合适遍数的基础上再碾压2遍、4遍、6遍,用同样方法测量其压实度、干密度、孔隙率及渗透系数,并将试验结果认真填入事先准备好的表格内。
试验成果整理及审批:
各组试验完成后,及时进行成果分析,确定各种填料在不同的碾遍数和加水量条件下的干密度、孔隙率和渗透系数。
用现场记录的原始资料进行计算并列表,选取两组试验数据(加水量、碾压遍数及其试验测定和计算出的干密度、孔隙率和渗透系数)作为施工参数,连同试验的原始记录、计算方法、试验成果报请监理工程师审批。
以监理工程师审批的碾压遍数和洒水量为准则作为正式填筑施工时的依据。
碾压试验也可以在施工现场按要求的程序进行试验。
5.4.3填筑前准备工作
基础断面测量:
将已开挖完成,达到设计高程的基础面,重新进行断面测量,并将测量断面的结果报监理工程师审批签字,作为填筑收方计量的依据。
同时对填筑区范围打桩、放线、洒白石灰,标出填筑区范围及标高线。
基础表面清理、验收:
填筑前,将准备填筑的仓号内的浮土、松散石块、等杂物清除干净,经监理工程师检查验收签证后,才能进行填筑。
5.4.4填筑方法
5.4.4.1填筑施工程序
填筑施工程序主要包括土料装车、土料运输、卸料、摊铺平整、振动碾碾压或人工配合蛙式打夯机打夯、质量检测、验收等工序。
填筑施工工艺见图5.4-1。
5.4.4.2填筑原则
采用分层铺料、分层碾压的方法施工。
填筑应从低处开始,砂砾石填筑厚度30~50cm,如需要粘土填筑则填筑厚度20~30cm。
并根据施工详图规定的要求以及压实试验,以确定合理的碾压参数,并经监理工程师确认后进行施工。
5.4.4.3填筑施工
风机及箱变基础砂砾石填筑,采用振动碾碾压,分层厚度按50~80cm控制;其余砂砾石、粉质粘土和原状土填筑均采用蛙式打夯机夯实,分层厚度按20~40cm控制。
(1)土料装车:
采用反铲挖掘机装车。
(2)土料运输:
采用反铲或装载机铲运。
填筑施工工艺图
图5.4-1
下一层填筑
(3)卸料与摊铺:
卸放时现场施工人员,现场控制好间距,避免铺料过厚或过薄。
铺料采用液压反铲将土料倒至填筑面,人工摊铺、整平。
铺料厚度根据现场碾压试验确定的厚度控制。
(4)碾压:
场平填筑,采用14吨振动碾,按照进退错距法进行碾压,碾压时按“先静压后振动碾压,先两边后中间”的程序进行施工,前后两次轮迹重叠25厘米以上,以防止漏压现象发生。
在振动碾无法碾压的较小场地或边角处及其余部位均采用采用蛙式打夯机进行夯实。
压实后压实度要满足设计要求。
(5)质量检查:
选派有经验的工程技术和质检人员监督指导整个填筑过程;严格遵照《土工试验规程》及其它有关规程规范和《招标文件》中的要求进行填筑的质量检查与取样工作。
箱式变电站高低压侧电缆沟的开挖、回填做法参照土方开挖及填筑施工工程施工方法。
5.5施工进度计划
5.5.1编制原则
(1)满足总工期要求。
(2)依据施工场面大小和开挖机械布置情况,符合施工机械的生产能力和性能要求。
(3)在确保施工进度的同时,尽量均衡施工,提高机械设备利用率,减少资源投入。
5.5.2施工进度计划
本标段总工期拟定为114天,自2010年5月10日开始至2010年8月31日前全线完工,并具备竣工验收条件。
初步安排施工进度如下:
进场施工准备2010年5月10日~2009年5月15日。
(1)2010年5月15日,开始道路、风机及箱变基础进行开挖:
(2)010年5月15日~8月21日完成道路、风机及箱变基础开挖施工。
(3)2010年6月15日~8月31日风机及箱变基础回填完毕。
5.6资源配置
5.6.1主要机械设备配置
5.6.1.1主要机械设备配置计算
根据施工总进度要求,经计算,道路、风机及箱变基础土石方开挖最大强度为18万m3/月,在整个施工过程中,节假日实行轮休制,且土石方开挖施工时段为2010年5月15日~2010年8月21日,该工程月有效施工台班数按75台班(每台班8小时)计。
1、挖掘机配置计算
挖掘机配置可按式5-1计算:
(5-1)
式中N—挖掘机需要量,台;
Q—月开挖强度,m3/月;
η—不均匀系数;
W—月有效台班数,台班;
P—挖掘机台班生产率(或台班定额),m3/台班;
K—挖掘机利用率。
因该工程土石方挖装机械计划以1.2m3液压反铲为主。
根据施工定额,结合实际台班生产率,1.2m3液压反铲挖掘机台班生产率以土方700m3/台班。
因该工程施工时段较短,取不均匀系数η=1.1。
根据开挖施工经验,取挖掘机利用率K=55%。
将以上数据代入式5-1得:
土方开挖挖掘机配置台数为N=180000×1.1/(75×700×55%)=6.8(台)
为满足工程进度要求,该工程共投入1.2m3液压挖掘机7台套,同时进行边坡修整及工作面清理。
5.6.1.2计划投入主要机械设备
本工程计划投入主要施工机械设备见表5.6-1。
5.6.2主要材料消耗
主要材料消耗见表5.6-2。
5.6.3主要劳动力配置
主要劳动力配置见表5.6-3。
表5.6-1施工机械设备配置表
序号
设备名称
型号
单位
数量
备注
1
液压反铲
现代220
台
7
1.2m3
2
装载机
ZL50
台
1
3
自卸车
10t
台
30
4
油罐车
8t
辆
1
5
柴油发电机
75KW
台
2
6
全站仪
拓普康
台
1
7
水准仪
S3
台
1
表5.6-2主要材料机具用量表
序号
材料名称
规格
单位
数量
备注
1
柴油
0#~-20#
t
30
2
汽油
90#
t
5
3
手推车
辆
6
4
电缆
2平
m
2000
5
灯泡
100W~400W
个
若干
表5.6-3劳动力配置表
序号
工种
数量
备注
1
液压反铲司机
14
2
装载机司机
2
3
自卸车司机
60
4
开挖修坡及回填摊铺人员
60
5
电工
2
6
测量工
2
7
实验员
2
8
质安人员
2
9
修理工
3
10
技术人员
3
11
管理人员
4
12
合计
134
5.7施工质量、安全措施
(1)做好排水工作,在开口线以外修建截水沟,防止地表水流入工作面,开挖平台适当内倾,并在工作面设置排水沟,将雨水、施工用水导出工作面。
(2)采取自上而下分层开挖,坡面支护及时跟进,确保边坡稳定。
(3)回填前做好碾压试验,确定铺填厚度,振动碾的行走速度、碾压遍数,最佳含水量等参数,施工严格按设计要求进行,确保碾压后达到设计压实度。
(4)开挖过程中加强施工排水,采取适于边坡稳定的开挖程序及方法,开挖后边坡及时进行处理。
(5)加强现场管理,严格按程序施工。
交叉作业时,要确保安全距离,以保证机械设备、人员的安全,严禁在同一垂直面上同时作业。
(6)加强施工期安全监测,发现边坡有开裂、变形失稳等情况时,及时报告监理单位,并采取相应的应急措施,防止伤及过往车辆和行人。
(7)防触电措施
施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作。
用7G*i1Y(k!
q(O5\电设备必须严格接地或接零保护且安装漏电保护器,各桩孔用电必须分闸,严禁一闸多用。
电缆必须架空2.0m以上,严禁拖地及埋压土中,孔内电缆、电线必须采用护套等有防磨损、防潮、防断等保护措施。
;L,\8~"f:
b)(8)0|"K0n0W6i"j:
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^+施工时发现文物、古化石等应暂停施工,保护好现场,并及时报告有关部门,按规定处理后,方可继续施工。
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