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土方开挖泵吸施工工艺及施工监控
作者:管理员    发布于:2016-07-13 09:46:25    文字:【】【】【

  人民长江土方开挖泵吸施工工艺及施工监控舒建中李增义(长江水利委员会长江科学院,湖北武汉430010)号段卡口拓宽工程土方开挖施工中采用的泵吸施工新工艺措施及施工监控要点,并进行了分析总结。在阴雨季节,泵吸施工受气候干扰较小,工效稳定,对于确保工程进度具有常规机械挖运无法比拟的优势,对类似条件的土方开挖,特别是对长江堤防工程中的大规模卡口拓宽土方开挖,有一定的借鉴和。

  1概述天字一号段卡口拓宽工程是下荆江河势控制工程中的一个主要工程项目,位于湖南省华容县民生大垸境内。开挖段为粉质壤土和粉质粘土。开挖长度为1850m(号:24+430~27+280),大开挖宽度达160m,大挖深约10m,设计开挖底部高程25.00m(黄海高程)原合同开挖量为80.6万m3经承建单位施工前多次测量,监理站两次复核,又报请业主委托专业测量队复测,经几方分析后,确认实际开挖量为9473万m3比合同量增加了1413万m3.该标段于2000年1月公开招投标,长江堤防隐蔽工程建设管理局为工程建设业主单位。2月27日由铁道部大桥局中标承建。受业主委托,长江委监理中心下荆江(湖南)河控工程监理站负责工程监理。

  工程于2000年3月27日正式开工,5月14日全面完工。

  2泵吸施工方案的提出2.前期施工情况2000年第三批招投标项目汛前合同工期相当紧,原施工组织设计为常规机械挖运,按5t自卸车装运,日夜不停也得近百辆,而且施工道路规划建造困难,维护费用较高。加之施工期又近多雨季节,粉质壤土的道路根本无法机械挖运施工。原设计弃土场面积太小,规划堆高达4m多也是很难实现的。

  工程前期,阴雨连绵且江水位变幅较大。为了取土修路赶工期,进行了少量试验性挖运。结果发现大部分地段在下挖1.5m后就有渗水,挖掘机稍微挖深一些就出现崩塌。很难形成挖运工作面,而且汽车在泥泞的道路上行驶也不安全,无法进行规模施工,因此施工前期工程进度计划严重滞后。

  2.泵吸施工措施的提出针对上述情况,监理站及时召集承建单位开会,针对开挖工程进度严重滞后及合同工期的责任要求,提醒施工单位注意合同风险,要求增加资源投入,调整进度计划,把滞后的工期赶上去。根据阴雨连绵的天气和施工场地、弃土场道路等实际情况,承建单位提出他们在桥梁施工中桥基开挖曾采用的泥砂泵抽吸的施工方法,想尝试用于卡口拓宽开挖,这样就不会因为下雨而影响施工,可保证施工进度,监理站在仔细听取承建单位的意见后,当即表示支持承建单位提出的增加泥砂泵吸运的新的施工工艺,同意承建单位一方面进行泵吸施工试验,同时要求承建单位尽快报送了泵吸施工的技术措施。监理站通过对现场开挖土质和地形环境的考察,并对泵吸施工工艺的可行性及周边环境影响和生产安全进行详细认真的重点研究后,批复同意了这一新增的土方开挖施工新工艺,以确保在合同工期内顺利完成卡口拓宽开挖任务。

  3泵吸施工工艺及技术措施3.泵吸施工工艺()根据设计图的要求测量放出开挖岸线,并埋设控制标志,确保开挖边线的准确无误;(2)采用高压潜水泵抽水并用高压消防水枪将泥土切削冲击成泥浆;(3)采用泥砂泵将冲击切削下的泥浆通过泥浆管排至弃浆沉淀场;(4)经沉淀后的废水通过挖好的排水沟排入江中。

  3.施工组织及技术措施组织机构由承建单位项目经理全面负责,项目副经理直接负责,项目总工程师技术负责,生产部长、副部长现场管理,划分10个生产人民长江作业开展劳动竞赛,分片施工,统一管理。

  3.2.2施工准备(1)架设满足生产要求的施工管线;(2)调运并安装泥浆泵,接好输浆管,准备一定的易损机械配件;(3)挖出中转泥浆沉淀池,在弃浆沉淀场做好拦浆围堰,并挖好1mX 1m的排水沟数条。

  3.2.3技术措施(1)沿江边预留顶宽3m的临时档水土埂,坡比1(2)在输浆距离500m处设一中转池,以确保将泥浆远距离输送到弃浆场;(3)在泥浆沉淀场安排2台挖掘机进行清渣处理。确保拦浆围堰的稳定和弃浆场有足够的容积。

  3.2.4作业安排及生产人员配备每台泥浆泵安排9个人,分4班作业,每班6h由2个操作手轮换负责高压水枪及泥浆泵的操作,另外1人负责生产安全及其它事务。

  安全生产措施(1)由于水泵、泥浆泵的电缆较多,且都在地下,用电安全特别重要。要求泵吸施工现场人员一律穿绝缘胶鞋上岗,并要有专职安全员值班,经常检查用电作业区的线路是否有破损现象,有问题应及时处理;(2)高压水枪冲射土层时,要严防土体崩塌造成人员和机械损伤,施工顺序要求统一从江边向岸边推进;(3)安装好泥浆泵、高压潜水泵,接好排浆管,并进行带电试运转后才能进行正式生产。

  3.2.6环保措施确保泥浆水沉淀后才流入江中,不允许泥浆直接向江中排放。

  3.2.7进度计划安排根据进度完成情况,按照合同工期要求和监理工程师的指示,随时增加泥浆泵的投入,确保在合同工期内全面完成卡口拓宽开挖任务。

  4泵吸施工效果及监理控制要点4.泵吸施工效果4.1.1完成工程量稳定在天字一号卡口拓宽开挖工程中,从3月28日开始试生产至5月14日工程完工,48d里共计完成泵吸土方量48万m3,约占总工程量的51,平均每天完成1万m3. 4.1.2泥浆泵一般工作效率AR150-15型(4寸出口管)每天约可完成300m3的吸排量。

  80―80200立每天可达500m3的吸排量。

  4. 1.3下雨天施工优势明显泵吸施工受天气影响很小,基本上保证每天能完成1.2~ 1.6万m3的泵吸土方量,在合同工期内全面完成卡口拓宽开挖任务过程中功不可没。如果没有采取泵吸施工的新工艺,要在阴雨连绵的季节里完成近100万m3的开挖量是非常困难的。

  4.1.4施工质量良好卡口拓宽开挖质量的主要监控项目是开挖边线及开挖边坡坡比的控制。实践证明,高压水枪能很好地将开挖边坡按设计要求冲切成设计坡比,能满足一般开挖的设计要求。

  4.泵吸施工的必备条件和监控要点()土质选择要求。好为砂壤土、粉质壤土,粉质粘土次之,如含有砂卵石则粒径不得大于3cm若夹有树根和岩石则工效至少降低40.因此,监理工程师在审批施工方案时,应注意对开挖土质的考察认定。

  (2)要有大容量的弃浆沉淀池或有利地形。天字一号卡口拓宽开挖部位的江滩离大堤有好几百米,沿大堤外的江滩由于地方筑堤施工取土形成了容积至少有30万m3的对大堤有危害的天然坑洼带,只需修一小矮堤就可利用其作为泵吸施工的弃浆场,完全可以满足泥浆沉淀、废水渗流的环保要求。但在施工后期连续高强度的弃浆排放下,曾经出现过一次围堰溃垮现象,施工单位经过半天奋力的抢救,并花了2万多元的投入才将围堰抢筑起来。因此,监理工程师在施工监理过程中,一定要将弃浆场的安全作为施工监控的要点。

  (3)要有可靠性的动力保证。泥浆泵大多为电动设备,在高强度的施工中后期,每天稳定产量都在1.5万m3左右,但正好碰到电力系统检修,停电则无法施工,在堤防工程中,工期往往是非常紧张,停几天电就影响几万立方米的工程量,给后期施工强度造成很大压力,监理只好临时要求施工单位增调部分自带柴油发电机的泥砂泵。

  (4)减少水的消耗是降低成本的关键。泵吸施工机械配件损耗不大,主要消耗大量的水,如能在施工基坑内挖一集水坑,合理地利用沉淀废水,循环利用,可大大缩短抽水的距离,降低生产成本。

  (5)安全生产的监理控制不可放松。注意安全用电,防止土方崩塌造成人员和设备的损伤,要求泵吸开挖尽快形成整体工作面,统一向前推进,以便集中管理和安全监察,才能保证正常生产程序,确保工程进度。

  5结论()泵吸施工方法用于大规模土方开挖是可行的,但对于开挖土质有一定要求,不同的土质其工效和成本大不一样。

  (2)在阴雨季节施工较多的堤防建设中,泵吸施工受气候干扰较小,工效稳定。对于确保工程进度,按期完成合同任务,具有常规机械挖运无法比拟的优势。

  (3)只要开挖土质适宜,具备弃浆场建造地形和稳定可靠的动力电源及水源,其施工操作相对简单,设备损耗维护费用也较少。只要加强管理,降低能耗,生产成本亦不高。

  (4)对于开挖开口线、边坡坡比等主要开挖质量控制点,泵吸施工都能达到相应的设计标准。

  (编辑:徐诗银)人民长江

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