土方邊坡工程施工控制要點(diǎn)

劉振華

(大同煤礦集團(tuán)企劃部，山西大同 037003)

近幾年來，隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，追求高速、高效、高質(zhì)量的產(chǎn)品已成為現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的方向，基本建設(shè)行業(yè)也不例外，追求工程周期短、機(jī)械化投入高、質(zhì)量控制嚴(yán)、投資成效快成為了基本建設(shè)的要求。特別是在大型土石方工程的施工建設(shè)中尤為突出，在最短時期內(nèi)，投入大量的工程機(jī)械，將工業(yè)場地快速成型，并使其達(dá)到使用條件的平場工程不斷涌現(xiàn)，如何在高強(qiáng)度、高機(jī)械化作業(yè)的環(huán)境中嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，并能給建設(shè)方交付一份優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，是我們施工企業(yè)在今后更加激烈的市場經(jīng)濟(jì)中，保持自身發(fā)展的努力方向。通過“大同煤礦集團(tuán)塔山電廠”“同忻煤礦”“軒崗電廠”及“同忻磚廠”等多項(xiàng)大型場平土石方工程的施工，特別是軒崗電廠場平土方工程，其挖方量高達(dá)340萬m3，挖方邊坡高度平均50 m左右，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、施工條件惡劣，給施工組織帶來了很大的難度，同時，完成這幾項(xiàng)大型土石方平場工程，也為我們總結(jié)出一套大型土石方邊坡工程施工方法，以下主要是介紹幾點(diǎn)施工中的注意要點(diǎn)。

1 施工測量

施工測量是貫穿土石方施工全過程的重要工作之一，測量精度的準(zhǔn)確與否，將直接影響工程幾何尺寸控制的準(zhǔn)確性。尤其是近幾年來，大量全站儀、RTK儀器的普及、更新及應(yīng)用，為施工測量工作帶來了極大的方便，不但降低了儀器的操作難度，提高了工作效率，同時，儀器內(nèi)置的軟件也為內(nèi)業(yè)計(jì)算提供了數(shù)據(jù)處理功能，減少了輔助測量工作和人為誤差，保證了作業(yè)精度。

在場平工程施工過程中，通過對全站儀、RTK放樣數(shù)據(jù)的采集、分析，對比其優(yōu)缺點(diǎn)，我們發(fā)現(xiàn)，RTK測量不受光學(xué)通視、能見度、氣候等因素的影響和限制，只要在電磁波覆蓋范圍即可作業(yè)，大大減少了測站和控制點(diǎn)的設(shè)置，可以快速進(jìn)行高精度放樣，為指導(dǎo)機(jī)械高效施工提供了可能，所以，施工宜優(yōu)先采用RTK作為放樣儀器，同時，由于RTK容易受到場地內(nèi)高壓線、林地、坑洼處等影響電磁波接收信號的自然條件制約，全站儀仍然作為局部測量的補(bǔ)充手段，其作用不可或缺?！叭R卡TC402”全站儀與“科利達(dá)K9”RTK實(shí)測支點(diǎn)結(jié)果對照表見表1。

表1 “萊卡TC402”與“科利達(dá)K 9”對照表

對比結(jié)果可以看出，雙方誤差為cm級，RTK精度可以滿足施工需要。

2 施工機(jī)械的合理配置

施工機(jī)械的配置原則是:應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場地形、土質(zhì)變化、運(yùn)輸距離等施工條件及要求，并結(jié)合土方工程量、工期及施工機(jī)具的產(chǎn)能等諸多因素，確定出土方挖掘機(jī)具的型號、產(chǎn)能及臺數(shù)，以此類推，計(jì)算出輔助運(yùn)輸機(jī)械及回填攤鋪碾壓機(jī)具。施工機(jī)具的計(jì)算依據(jù)主要是針對自身情況，在平時施工過程中，通過對各類設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)的收集整理，并進(jìn)行歸納總結(jié)，作為合理配置設(shè)備的計(jì)算依據(jù)。表2是幾項(xiàng)工程的數(shù)據(jù)整理成果(僅作參考)。

表2 施工機(jī)械數(shù)據(jù)表

3 挖方邊坡的控制方法

在高邊坡的施工中，如何將施工圖設(shè)計(jì)的邊坡幾何尺寸，準(zhǔn)確無誤的投放到施工現(xiàn)場，不產(chǎn)生超挖和欠挖，是高邊坡施工的關(guān)鍵，土方的開挖順序、開挖步驟及必要的施工措施，在施工規(guī)范及施工手冊中已有詳細(xì)介紹，我們應(yīng)嚴(yán)格按照其要求執(zhí)行，本文不再重復(fù)，在這里我們著重論述一下復(fù)雜地形挖方開口線確定方法，以及階梯形邊坡的施工控制方法。

3.1 挖方開口線的確定

以下是工程實(shí)例開口線放線步驟及方法:

1)首先根據(jù)設(shè)計(jì)圖坡比、坡腳坐標(biāo)及自然地形實(shí)測數(shù)據(jù)，計(jì)算并求得坡頂最高點(diǎn)C點(diǎn)，C點(diǎn)在放樣時可根據(jù)實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整確定，然后以C點(diǎn)標(biāo)高為基準(zhǔn)，在高差不超過2 m的范圍內(nèi)確定第一步施工平面，此平面標(biāo)高為第一步施工設(shè)定標(biāo)高，本圖例中第一步設(shè)定標(biāo)高為1 145.492 m，AH為設(shè)計(jì)坡面與第一步施工平面交線，AH直線標(biāo)高為1 145.492 m，與C點(diǎn)的高差為1.859 m。2)為保證高邊坡坡頂頂線平順、美觀，在開口線范圍將根據(jù)實(shí)際地形進(jìn)行修整，修整后自然地形形成 AB，BC，CD，DE，EF，F(xiàn)G，GH 階段性坡面，然后以AH為基準(zhǔn)線，實(shí)測地形變坡點(diǎn)標(biāo)高，并通過實(shí)測標(biāo)高與AH設(shè)定標(biāo)高之差計(jì)算出地形變坡點(diǎn)位置坐標(biāo)，因?yàn)樽匀坏匦未嬖谧匀黄露龋?jì)算出的變坡點(diǎn)位置坐標(biāo)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，表3為圖1中通過以上方法確定的開口線坐標(biāo)。

圖1 開口線平面示意圖

3.2 邊坡階段性施工的控制方法

1)坐標(biāo)放樣完成后，將 AB，BC，CD，DE，EF，F(xiàn)G，GH 線段撒灰線，同時AH線段沿地表撒灰線，灰線與AH線段垂直。2)挖掘機(jī)就位后沿AH段地表灰線開挖，開挖范圍如圖2a)中陰影部分，開挖注意重點(diǎn)為AH斷面垂直度控制及第一步平臺標(biāo)高控制，特別是如斷面圖中C′點(diǎn)位置坐標(biāo)及標(biāo)高必須控制準(zhǔn)確，測量人員跟班作業(yè)，隨時進(jìn)行AH斷面及AH直線各點(diǎn)的復(fù)測，并根據(jù)復(fù)測結(jié)果指揮挖掘機(jī)進(jìn)行作業(yè)。3)第一步平臺施工完畢后，即開始進(jìn)行第一步削坡，挖掘機(jī)在第一步平臺水平就位，沿上頂線AB，BC，CD，DE，EF，F(xiàn)G，GH已撒灰線下鏟，如斷面圖2b)中將陰影部分切下，削切要點(diǎn)是:挖掘機(jī)停車位置要合適，要以上頂線灰線及AH下邊線皆在司機(jī)可視范圍內(nèi)為準(zhǔn)，挖斗角度控制及削切方向要把握到位，坡面要一次成型。4)第二步平臺施工與第一步平臺施工方法一致，具體做法如圖2c)所示，施工時注意控制的要點(diǎn)是:a.兩步平臺高差控制在2 m～2.5 m以內(nèi)，以便在挖掘機(jī)停在平臺上削坡時，挖掘機(jī)的司機(jī)可以看到上邊線的下鏟部位;b.每一步平臺寬度只要能夠保證8 m即可，以挖掘機(jī)停在平臺上并可以自由地伸臂切土為宜，超出平臺部分如圖2d)所示陰影部分，可以提前挖除。5)以第一步、第二步施工方法類推，逐步將邊坡修整成型。

表3 坐標(biāo)放樣成果表

圖2 邊坡階段性施工示意圖

4 結(jié)語

大型土石方工程由于技術(shù)含量不高，行業(yè)門檻較低，造成大量施工隊(duì)伍涌入市場，競爭日益激烈，中標(biāo)價格持續(xù)走低，企業(yè)盈利已經(jīng)愈來愈困難，總結(jié)出一套適合自身隊(duì)伍的快速、高效的施工方法，是企業(yè)走出困境的不二法門。本文總結(jié)的高邊坡施工控制方法簡單實(shí)用，希望可以為相關(guān)單位提供一點(diǎn)借鑒。