城市輕軌軟土地基施工組織設計的研究

摘 要:關于我國城市輕軌軟土地基施工組織設計的問題一直是被工程專業(yè)人士所共同關注的研究話題。由于城市輕軌軟土地基屬于不良地基處理問題，需要針對施工編制合理的組織計劃并采取專項的施工工藝予以加固處理。施工組織設計內(nèi)容除了能夠滿足招標文件所提出的工期要求、質(zhì)量要求，還必須確保施工安全與環(huán)境保護，并保證有效提高機械化施工水平，優(yōu)化施工方案，提高施工效率等。本文將主要從我國城市輕軌軟土地基施工組織設計方面進行初步研究，強調(diào)并總結(jié)軟土地基的主要處理辦法，旨在能供大家交流學習。

關鍵詞:城市輕軌 軟土地基 施工組織設計

中圖分類號:TU2文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)07(b)-0119-02

1 城市輕軌軟土地基施工組織的設計內(nèi)容

1.1 施工總體部署現(xiàn)場組織機構(gòu)

根據(jù)本工程需要，為保證工程質(zhì)量，工期要求，并結(jié)合標段工程的情況，施工單位一般需設立“現(xiàn)場指揮部”，指揮部設指揮長、副指揮長、總工程師，并單位組織精干人員成立專門的派出機構(gòu)，全權(quán)負責本標段的施工組織與經(jīng)營管理。項目經(jīng)理部領導層由項目經(jīng)理、項目副經(jīng)理、總工程師組成，下屬部門設施工技術部、安全質(zhì)量部、物資設備部、財務部、綜合辦公室、中心實驗室。

(1)現(xiàn)場指揮部

主要負責協(xié)調(diào)本單位與建設單位、設計單位、監(jiān)理單位四方之間的關系，代表單位實現(xiàn)對項目部的直接管理，監(jiān)督審核項目施工進度計劃、技術方案的制定和執(zhí)行，促進施工質(zhì)量、安全工作水平不斷得到提高。

(2)項目經(jīng)理及副經(jīng)理

項目經(jīng)理是承包項目安全與質(zhì)量保證的第一負責人，主要負責建立并健全安全生產(chǎn)保證體系，落實安全生產(chǎn)責任制度，以確保各項安全生產(chǎn)活動的正常開展。同時，項目經(jīng)理還應負責組織開展各項保證生產(chǎn)質(zhì)量的活動，制定質(zhì)量目標并加強落實力度，組織編制總的施工組織設計報告，以貫徹國家相關政策方針與法律法規(guī)和堅持全面質(zhì)量管理為基本原則，向業(yè)主單位提供各項施工質(zhì)量依據(jù)，并落實業(yè)主單位提出有關施工質(zhì)量標準的要求。另外，項目經(jīng)理負責對整個項目運作使用的資源配置，力求質(zhì)量保證體系能夠有效貫徹于整個施工過程。項目經(jīng)理負責對整個施工過程的現(xiàn)場組織工作，指揮下屬部門按照業(yè)主提出的要求嚴格施做，并傳達有關建設部門及監(jiān)理機構(gòu)的指令，對于項目部的人員任免、獎懲及調(diào)動具有一定的批準權(quán)。項目經(jīng)理有義務開展對現(xiàn)場文明施工、標準施工的組織管理工作，針對性地應組織施工現(xiàn)場的文明施工管理小組，根據(jù)工程特點制定相應的文明施工管理細則并結(jié)合實際切實落實。項目工程配置項目副經(jīng)理應主管現(xiàn)場的施工生產(chǎn)管理，是工程施工質(zhì)量的直接負責人。嚴把現(xiàn)場施工安全與質(zhì)量關，將既有安全質(zhì)量生產(chǎn)制度有效落實，控制施工進度和工序銜接。對于現(xiàn)場出現(xiàn)的施工問題應做到及時發(fā)現(xiàn)、及時解決，同時在日常生活中也需介入負責加強處理力度。

(4)項目總工

項目總工程師主要的職責在于對本項目工程、施工技術及計量測試等工作的全面掌控，現(xiàn)場指導技術管理人員和施工隊伍開展切實有效地技術管理工作，在上級有關部門的指導下，項目總工有責任貫徹并改進工程質(zhì)量的技術目標和措施，同時也需響應發(fā)展推進對新技術、新工藝、新材料和新設備等先進成果的推廣和應用。項目總工程師負責對項目施工的技術方案、工序流程和質(zhì)量控制等做好統(tǒng)籌安排工作，對現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)可能存在的質(zhì)量安全隱患應專項審核并整治和修改，同時做好下一步重復工序的預防措施安排，特別是解決工程施工質(zhì)量中的有關技術難題，配合項目經(jīng)理督促各項分部分項工程的質(zhì)量規(guī)劃實施。

(5)工程部

工程技術部們負責對施工過程的質(zhì)量控制，制定相應的施工技術管理辦法、組織設計及施工調(diào)度等工作。對施工主要的幾個技術部門如測量、試驗等，工程部門都應做到管理到位，負責工序的施工技術交底和過程管控，即時解決現(xiàn)存的一些施工技術難題，參與到最終的竣工資料編制和技術總結(jié)工作當中。

(6)安質(zhì)部

安質(zhì)部負責依據(jù)施工單位的質(zhì)量與安全目標制定一個可以統(tǒng)籌整個施工過程的安全管理工作計劃，專職負責生產(chǎn)質(zhì)量與安全的管控工作，具有行使質(zhì)量監(jiān)察的權(quán)利。在各個施工工序及環(huán)節(jié)中對現(xiàn)場的隱蔽部位加設各種警示標識，防患于未然，確保生產(chǎn)過程安全?，F(xiàn)場的施工產(chǎn)品還需負責對其做好標識、檢驗、試驗以及質(zhì)量記錄等工作。加強施工安全檢查督促力度，對突發(fā)事件及時做出應急措施，定期組織施工勞務人員的安全培訓教育的工作，強調(diào)并落實對關鍵工序的安全技術交底。

(7)財務部

財務部門負責項目施工的財務管理及成本核算工作，同時參與施工合同評審，組織開展各項成本預算、核算、分析、控制及考核等工作，參加工程項目的驗工計價，指導承包單位開展關于責任成本核算的工作。

(8)物資設備部

物質(zhì)設備部負責施工物資采購和管理工作。通過制定相關的項目物資管理辦法監(jiān)督并指導物資的采購與管理工作。同時負責施工設備的管理與協(xié)調(diào)工作，制定相關的施工設備管理辦法，做好物資的采購與使用、設備的使用與養(yǎng)護等記錄。

(9)中心試驗室

項目專設的中心試驗室專門負責工程項目的檢驗、試驗、交驗及不合格品的質(zhì)量控制工作，按照相關的檢驗評定標準對施工過程實施監(jiān)督管控并對試驗結(jié)果負責。尤其是要嚴格做好對現(xiàn)場施工原材料及混凝土石塊(或試件)的樣品采集、試驗及數(shù)據(jù)記錄工作，發(fā)現(xiàn)問題及時提出修正意見，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理批準確認后可予以執(zhí)行。

1.2 臨時工程施工

(1)臨時便道

根據(jù)現(xiàn)場的實地調(diào)查分析，主要掌握擬建地周邊的電力及交通情況，結(jié)合工程施工的條件及特點，在現(xiàn)場合理設計設置臨時施工便道，通常以節(jié)約費用和少占耕地為基本原則。

(2)臨時電力

臨時電力設施，宜就近從地方電網(wǎng)引入，個別不具有用電條件的地方，采用發(fā)電機現(xiàn)場發(fā)電解決。

(3)預制場

一般地，擬定預制場宜于在標段路基施工現(xiàn)場就近建立預制廠。

(4)臨時通訊

施工隊伍進場后，向地方電訊部門申請安裝臨時通訊信號塔，對各隊、重點工程工地的通信聯(lián)絡，可采用手機和對講機。

(5)臨時住房

項目經(jīng)理部駐地臨時住房可選擇環(huán)境較好的地方，臨于施工現(xiàn)場附近。施工隊伍住房多采用活動板房的辦法解決，加工工廠等均用搭棚結(jié)構(gòu)修建。

1.3 工程用水

(1)給水

從建設單位指定位置接入水源，施工現(xiàn)場敷設標準管徑的消防管線，全部以枝狀布置，設置一定數(shù)量的設室外消火栓并配水龍帶和水槍。消火栓設晝夜明顯標志，消火栓周圍3m范圍內(nèi)不得堆放其它物品。從干管引支管供拌和站用水，同時引支管枝狀分布，供辦公室用水和生活用水。用軟管引至施工作業(yè)面，供施工生產(chǎn)用水。

(2)排水

施工現(xiàn)場地面硬化，并形成一定坡度。雨廢水有組織排至沈淀池。在大門處設沖洗水槽，負責車輛清洗。拌和設沉淀池，拌和站廢水經(jīng)沉淀處理后排出。沉淀池應定期清掏。

1.4 擬投入設備

施工單位擬投入精良的、配套的橋梁施工、土方施工和房建施工機械的目的是為了完成施工標段的工程任務。同時為確保工程質(zhì)量，在施工準備階段，應擬投入一系列完善的混凝土、砂漿、鋼材、路基工程試驗設備及足夠的、先進的測量儀器。

1.5 施工準備

根據(jù)城市輕軌地基工程地下隱蔽物較多的情況，在施工前需要積極與有關單位聯(lián)系，依據(jù)設計文件標注位置進行現(xiàn)場調(diào)查，查明各種管道和其它地下隱蔽物的確切位置，并根據(jù)施工安全需要對其進行加固或改移，做好防護工作。當施工對既有道路的安全造成影響時，采用鋼樁對既有路基進行防護，確保安全順利施工。另外，施工前多準備警告標志物及安全防護用品。

2 城市輕軌軟土地基專項處理方案實踐分析

本工程屬于河內(nèi)軌道交通吉靈—— 河東線先期交地8.2hm2范圍內(nèi)的軟基處理施工，工程擬建總占地面積約26.2hm2。目前車輛段先期交地區(qū)域為8.2hm2，軟土地基處理范圍主要為軌道道床區(qū)(包括庫外碎石道床區(qū)及整體道床區(qū))和其周邊的道路區(qū)，處理面積約5.66hm2，該場地區(qū)域原為水田。擬建施工地段的工程地質(zhì)情況按照其沉積年代、成因類型及巖性，地層自上而下依次為:人工填土、太平組、海坊組、永福組、河內(nèi)組5個組。對于耕植土層，力學性質(zhì)差，均勻性差，不宜作為基礎持力土層。對于下伏的粘土、泥炭質(zhì)粘土層，淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，其地基承載力特征值分別為fak為60kPa、30kPa、45kPa、35kPa、55kPa?？紤]填土自重和上覆結(jié)構(gòu)荷載大小及列車荷載等因素，其土層不宜直接作為持力土層，必須進行地基處理。

2.1 施工準備工作

(1)平整場地，三通一平

施工進場之后，組織測量人員對擬建現(xiàn)場的測量基準點進行測量復核，經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理復核確認后，以此作為建立坐標系及布設施工控制網(wǎng)的依據(jù)。同時在完成清表工作的基礎上換填黑砂至標高3.8m，并按照設計要求對地基處理的的邊界坐標放樣。本工程主要處理的軟土地基范圍分為三個部分，即I區(qū)、II區(qū)和III區(qū)，III區(qū)主要作為先期的處理試驗區(qū)域。另外，業(yè)主要提供施工用水、用電和進出場地的道路。操作模式從業(yè)主到供水公司、電力公司辦理開戶，并施工一條進出場地的簡易道路，達到三通一平和條件后，與乙方(開發(fā)方)進行三通一平驗收，并報國土局建工科備案，以申請施工許可證。

(2)排水系統(tǒng)施工

由專業(yè)測量工程師對擬建地填砂范圍內(nèi)的排水系統(tǒng)線路按照設計幾何尺寸進行測量放樣，沿加固區(qū)中軸方向每20米用木樁釘設標志并標示高程。本工程利用厚度為20cm且級配良好的中粗砂礫墊層攤鋪均勻、平整，作為處理現(xiàn)場排水問題的主要處理設施。

2.2 淤泥攪拌樁地基處理方案

(1)攪拌樁施工

鑒于擬建地土質(zhì)情況多為力學性質(zhì)差，均勻性差且不宜作為基礎持力土層的耕植土層，本工程考慮采用密封墻施工作軟土地基的預處理，施工分為外密封溝和分區(qū)間密封溝，嚴格按照如下工藝流程圖操作(圖1)。

淤泥攪拌樁設計直徑為0.7m，要求施工過程能夠保證完全的密封效果。制備泥漿采用外購泥漿運至施工現(xiàn)場或粘土粉拌水攪勻充分泡脹，通過泥漿泵將泥漿輸送至攪拌樁機。

樁基對準已放樣好的餓樁心位置后，開啟泥漿泵和攪拌樁機進行噴漿攪拌，擬采取四噴四攪方式，樁長必須打設至粘性土層頂面一下1～2m，樁長參照設計圖紙并根據(jù)實際地質(zhì)情況人工控制，通過觀察設備電流表讀數(shù)，根據(jù)在砂層與淤泥層交界處由于阻力不同，在樁機上儀表能夠得于反應，在儀表數(shù)值變小后繼續(xù)下攪1m。樁打好后，將密封膜壓入溝內(nèi)，以確保真空預壓的有效實施。后在上面堆填擋水的土堤。

(2)堆載預壓

真空預壓實施應連續(xù)抽真空15天，地基沉降速率不大于30mm/d，同時沉降速率相對穩(wěn)定且逐步下降，即可進行堆載預壓層的填筑。

本工程真空預壓區(qū)膜上第一層0.5m填料的鋪設施工，首先在真空膜上鋪設好一層無紡土工布，土工布應超出真空預壓邊界不少于2.0m，再在其上采用人工方法鋪設0.5m粉細砂，該層填料中的粗粒土最大粒徑不得大于10mm，且粒徑大于5mm的粒組質(zhì)量不得超過10％。然后采用輕型碾壓機械進行碾壓，碾壓時機械下方粘土厚度不應小于35cm。采用輕型壓實標準，其壓實度不應低于85％。不得含有尖利的石子、貝殼等物，以免戳壞密封膜。

上一工序完畢且膜下真空度維持80kPa時可進行下一步正常的土方填筑工作。土方填筑的速度應盡可能快，以確保地基軟土有足夠長的預壓期。分段分層攤鋪，一層松鋪厚度不得大于40cm，分層碾壓后繼續(xù)填筑下一層。第一級填筑厚度1.0m(包括0.5m粉細砂層)后需觀察地基土層的穩(wěn)定性和沉降速率，達到要求后方可繼續(xù)進行填筑，第二級厚度為0.7m，堆載預壓填土層總厚度為1.7m，各層填筑完成后需進行層面高程測量。達到預設堆載土層后，即進入靜載期，根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)測情況，當?shù)鼗翆庸探Y(jié)度、剩余沉降等指標滿足要求后方可進入下道工序。

(3)施工監(jiān)測及加固效果檢測

為了掌握加固區(qū)域內(nèi)真空壓力隨時間和位置變化情況以及真空度的損失情況。按設計要求，每隔2h測讀地基填料的真空度一次，當真空壓力達到設計要求后一個月內(nèi)每6～8h一次，加壓穩(wěn)定后每間隔8～12h測讀一次，夜里照讀，并在每次測讀時做好記錄，最后繪制成膜下真空度的時間過程曲線，發(fā)現(xiàn)真空壓力下降時立即查找原因，及時處理。

同時，為了掌握所加固地基的孔隙水壓力隨加固深度與加固時間消散的過程。通過測量知道土體中的有效應力隨時間的變化過程，也可以了解土體中強度增長的情況，同時也可以利用所測資料做沉降的計算和反推土層的固結(jié)系數(shù)，求得土的固結(jié)度，以控制最終的加固效果達到設計標準。

3 結(jié)語

軟基處理廣泛地應用在我國沿海及內(nèi)地。天然軟土地基不能夠滿足上部結(jié)構(gòu)對地基承載力和變形要求，就需要再建造基礎。本文針對施工組織設計的內(nèi)容，通過分析并結(jié)合軟土地基工程的案例，強調(diào)施工組織設計在施工中的作用，面對各個細節(jié)問題都務須考慮周全，才能保證施工不存在隱患，財產(chǎn)不受損失。

參考文獻

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