基于場(chǎng)坪大型土石方重點(diǎn)施工組織設(shè)計(jì)

王云橫

摘 要：本文以鞍鋼鲅魚圈500萬(wàn)t鋼項(xiàng)目為例，對(duì)場(chǎng)坪土石方工程的施工技術(shù)方案，施工的組織系統(tǒng)，工程的空間布置，主體設(shè)備配置，各工序循環(huán)作業(yè)時(shí)間安排，施工進(jìn)度計(jì)劃編制等主要內(nèi)容設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述，分析了施工前的臨建工作、各種施工環(huán)節(jié)安全，研究了爆破安全規(guī)定、機(jī)械維修、環(huán)保及冬雨季施工要求等環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，為保證工程進(jìn)度目標(biāo)的順利進(jìn)行提出了技術(shù)管理措施。該工程為今后類似大型土石方工程的一點(diǎn)借鑒。

關(guān)鍵詞：爆破參數(shù)；場(chǎng)坪工程；施工管理；工程進(jìn)度；工序循環(huán)；科學(xué)管理；平行作業(yè)

中圖分類號(hào)：TU71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

鞍鋼營(yíng)口鲅魚圈500萬(wàn)t鋼建設(shè)項(xiàng)目是遼寧省重點(diǎn)工程。前期平整場(chǎng)地開挖土石方量近4000萬(wàn)m3，填方近3000萬(wàn)m3，外運(yùn)900～1000萬(wàn)m3，該工程工期緊、任務(wù)重。為了按期完成此項(xiàng)目工程任務(wù)，必須對(duì)施工進(jìn)行合理規(guī)劃、科學(xué)管理、優(yōu)化施工方案。不但要配備足夠的性能先進(jìn)的施工主體設(shè)備，同時(shí)也要對(duì)施工技術(shù)各個(gè)施工環(huán)節(jié)做出合理周密安排，才能使工期及進(jìn)度計(jì)劃要求得到全面落實(shí)。多開設(shè)工作面，盡量增加各工序平行作業(yè)程度提高施工效率，想方設(shè)法按時(shí)間提高施工速度。

一、工程概況

鞍鋼營(yíng)口500萬(wàn)t鋼項(xiàng)目選址在鲅魚圈的華能電廠東0.8km處。東西長(zhǎng)2.5km，南北寬1.6km，區(qū)域內(nèi)占地面積4km2（其中有0.36km2海域）在該地域內(nèi)，規(guī)劃建有：原料場(chǎng)地，燒結(jié)廠，一、二期焦化，發(fā)電廠，煉鐵廠，白灰廠，一、二煉鋼廠，熱軋，冷軋，寬厚板，廢鋼處理和污水處理等項(xiàng)目。

工程所處地屬于沿海淺丘地形，緊鄰遼東海灣，廠址內(nèi)有三個(gè)山丘和三個(gè)山脊需要爆破開挖，巖石屬灰白色花崗巖，f值在9～11級(jí)之間，較堅(jiān)硬。地表0.8m～2.0m厚為沙、礫土、巖層沿深度方向呈強(qiáng)風(fēng)化、弱風(fēng)化、微風(fēng)化狀態(tài)。整個(gè)場(chǎng)坪工程需要總挖方3900萬(wàn)m3，填方3043.6萬(wàn)m3，外排932.4萬(wàn)m3。

二、工程特點(diǎn)及重要環(huán)節(jié)

1 該場(chǎng)坪石方開挖工程其突出特點(diǎn)為：

（1）工程量巨大、工期緊、施工強(qiáng)度異常高；（2）施工作業(yè)面廣闊，管理協(xié)調(diào)組織及調(diào)度難度大；（3）巖石強(qiáng)度大，穿孔及爆破作業(yè)任務(wù)重、難度大；（4）各種設(shè)備投入種類多、數(shù)量大，對(duì)設(shè)備、技術(shù)、管理等方面要求高。

2 重要施工環(huán)節(jié)

在短短一年內(nèi)完成這樣大的場(chǎng)坪土石方工程任務(wù)，必須注意到和處理好幾個(gè)影響進(jìn)度的關(guān)鍵問題和環(huán)節(jié)：

（1）保證鉆孔數(shù)量和質(zhì)量是本工程關(guān)鍵的重要環(huán)節(jié)，必須配備足夠數(shù)量、性能先進(jìn)的鉆孔設(shè)備；（2）與工程要求相適應(yīng)的配套的挖、裝、運(yùn)設(shè)備數(shù)量及并具備先進(jìn)性能也是保證工期的重要條件之一；（3）對(duì)施工隊(duì)伍具備的設(shè)備實(shí)力，人員技術(shù)實(shí)力及管理水平高要求是順利完成任務(wù)的必要保證；（4）工期緊、作業(yè)面多、施工人員多、設(shè)備多，必須有合理嚴(yán)密地施工組織，科學(xué)的施工管理及規(guī)劃保證順利完成。

三、工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃

整個(gè)場(chǎng)坪開挖的規(guī)劃應(yīng)以確保全面落實(shí)并實(shí)現(xiàn)工期要求為核心目標(biāo)。因此，必須做到加強(qiáng)協(xié)調(diào)，精心施工，科學(xué)管理，確保安全，施工中將任務(wù)分解、落實(shí)到車間、班組、機(jī)臺(tái)與個(gè)人。作業(yè)安排要做到協(xié)調(diào)有序避免相互干擾，增加平行作業(yè)時(shí)間，提高工作效率。

1 施工組織設(shè)計(jì)

為在規(guī)定工期內(nèi)完成全部土石方任務(wù)，以精干、負(fù)責(zé)、有效的原則組建工程項(xiàng)目經(jīng)理部，實(shí)行項(xiàng)目經(jīng)理責(zé)任制，項(xiàng)目經(jīng)理部實(shí)行一級(jí)管理模式直接管理工程隊(duì)。項(xiàng)目經(jīng)理、總工程師要選擇有多年施工經(jīng)驗(yàn)的工程師擔(dān)任。工程隊(duì)伍則根據(jù)工程進(jìn)展的需要來(lái)設(shè)置與調(diào)整。

項(xiàng)目經(jīng)理部由項(xiàng)目經(jīng)理、副經(jīng)理、總工程師、總會(huì)計(jì)師組成的領(lǐng)導(dǎo)班子對(duì)施工進(jìn)行管理和指揮。項(xiàng)目經(jīng)理部下設(shè)項(xiàng)目辦公室、調(diào)度室、計(jì)劃統(tǒng)計(jì)、技術(shù)質(zhì)量、設(shè)備材料、財(cái)務(wù)及安全等管理職能科室。并組織兩個(gè)鑿巖鉆孔專業(yè)隊(duì)、兩個(gè)專業(yè)爆破作業(yè)隊(duì)、兩個(gè)鏟裝運(yùn)輸專業(yè)隊(duì)等六個(gè)施工隊(duì)伍。

根據(jù)總工期要求，從施工隊(duì)伍原系統(tǒng)及工程實(shí)物量出發(fā)，將六個(gè)工程專業(yè)隊(duì)分別組成兩個(gè)車間，每個(gè)車間均設(shè)鑿巖鉆孔、爆破和裝運(yùn)三個(gè)專業(yè)隊(duì)，兩車間各有作業(yè)區(qū)，即分工又協(xié)作。專業(yè)隊(duì)對(duì)各自設(shè)備、物質(zhì)等實(shí)行統(tǒng)一調(diào)配充分發(fā)揮設(shè)備、物質(zhì)利用效率。為保證工期，對(duì)鉆孔、裝運(yùn)專業(yè)隊(duì)采取歇人不歇設(shè)備的三班倒工作制，爆破作業(yè)只在白天進(jìn)行。施工中，各種工序盡量以增加平行作業(yè)時(shí)間為原則安排施工作業(yè)循環(huán)。

2 主要施工機(jī)械設(shè)備的配備

在一年之內(nèi)完成這樣大的土石方開挖量，在國(guó)內(nèi)是少見的，為了按期完成開挖任務(wù)，必須配備數(shù)量足夠，性能先進(jìn)的鉆孔、鏟裝運(yùn)輸設(shè)備。即以配置的設(shè)備生產(chǎn)能力要高于進(jìn)度指標(biāo)所要求的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配置，以保證均衡生產(chǎn)作業(yè)確保工期。

四、開挖現(xiàn)場(chǎng)整體布置

本工程需要進(jìn)行挖方的山體地形坡度基本較緩，面積大。所以采用臺(tái)階式開挖方式，在空間垂直方向由高處開始向低處延伸，在平面方向上則由山體或山脊周邊向中央推進(jìn)。這樣就形成了空車上坡重車下坡的運(yùn)輸方式，即提高了運(yùn)輸效率又節(jié)省能源。開挖布局方式如圖1所示。

另外，在開挖施工中根據(jù)石料的排棄與填方去向不同，合理布置開挖作業(yè)場(chǎng)地，以達(dá)到大量土石方能就近堆積填方，少量遠(yuǎn)途外運(yùn)排棄，提高開挖平均速度，節(jié)約工程費(fèi)用的目的。

例如：寬厚板、半連軋兩處除了本處填方之外還多余挖方528萬(wàn)m3，可以將其就近運(yùn)至二廠位于海區(qū)部位做為所需500萬(wàn)m3填方之用。

再如：1#、2#燒結(jié)與一期原料場(chǎng)地多余挖方358萬(wàn)m3，可以就近運(yùn)至鐵路裝卸站場(chǎng)作為所需的360萬(wàn)m3填方，以此類推。

五、爆破施工方案

1 中深孔爆破技術(shù)方案

采用臺(tái)階式方法爆破開挖，臺(tái)階高度一段取為13.0m，孔深按實(shí)際地勢(shì)變化區(qū)6.0m～12.0m～16.0m～18.0m，孔徑Ф120mm～Ф140mm，炮孔超深△h=10d（d-孔徑），取△h=1～1.5m，填塞長(zhǎng)度h=（20～30）d，實(shí)際取h=3～4m；炸藥單耗根據(jù)巖石堅(jiān)固性取K=0.4～0.5kg/m3；孔內(nèi)每米裝藥量：qL=2.5·π·d2·ρ，kg/m3；Ф120mm時(shí)，qL=9.6kg/m；Ф140mm時(shí)，qL= 13kg/m；炮孔裝藥長(zhǎng)度L=9.5m～10m，單孔裝藥Q=96kg～130kg。采用三角交錯(cuò)布孔方式。

孔網(wǎng)為Ф120mm時(shí)，S=a×b=4m× 5m；單孔爆破量為V=260m3和V1= 328m3。按Ф120孔徑需每日爆破500孔，鉆孔7000m～7500m。

2 中深孔爆破效果

（1）按鏟裝斗容，計(jì)算允許大塊巖石塊度：

E-鏟斗容積，對(duì)VoLoV取2.0m3，

（2）爆堆塊度組成

（a）各種參數(shù)爆破平均塊度尺寸

式中：

K-巖石系數(shù)，7～13；花崗巖取K= 11；

q-炸藥平均單耗，kg/m3；取q=0.4～ 0.5；

Qe-孔中實(shí)際裝藥量，kg；對(duì)Ф= 120，取125kg，Ф=140，取170kg；

E-炸藥相對(duì)威力，粉乳取105。

（b）爆破均勻度

式中：

w-最小抵抗線，m；

ф-孔徑，mm；

A-炮孔臨近系數(shù)；

H-臺(tái)階高度，m；

△w-鉆孔精度，△w=3%H；

L-臺(tái)階地板以上裝藥長(zhǎng)度，m。

（c）特征塊度尺寸

（d）爆堆大塊率比例

式中：

Xm-不合格大塊尺寸（m或cm）。

（3）各種爆破參數(shù)下的爆破效果

臺(tái)階高H=13.0m；鉆孔超深h= 1.0m；填塞長(zhǎng)度L填=3.0m；孔內(nèi)每米藥量qL=9.6kg/m；孔徑Ф=120mm；裝藥長(zhǎng)度L藥=11.0m；孔內(nèi)裝藥量Qe=105.6kg；鉆孔精度△w≈0.4m情況下預(yù)測(cè)效果見表1。

場(chǎng)坪開挖出的巖石有很大一部分用于填海，而填海所用各種尺寸巖塊要求有一定比例搭配，也需要一定量特大塊。當(dāng)爆區(qū)的爆破巖石用于填海時(shí)，可以根據(jù)上表選擇恰當(dāng)?shù)谋茀?shù)及巖塊級(jí)配，以滿足填海對(duì)各種巖塊的需求。

六、工程管理的重要措施

1 工程進(jìn)度措施

（1）加強(qiáng)鉆孔、裝載兩個(gè)關(guān)鍵工序的組織調(diào)度，選用先進(jìn)高效設(shè)備，確保有效工作機(jī)臺(tái)數(shù)量和效率；（2）合理配置資源，優(yōu)化施工方案，科學(xué)組織施工，加強(qiáng)調(diào)度指揮，強(qiáng)化協(xié)調(diào)力度。

2 工程質(zhì)量保證措施

（1）項(xiàng)目部建立專門的質(zhì)量管理職能機(jī)構(gòu)，對(duì)爆破、平整質(zhì)量進(jìn)行全方位監(jiān)督和管理；（2）通過實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐確定符合現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)巖性條件的參數(shù)指標(biāo)，如炸藥單耗、孔深、孔網(wǎng)參數(shù)、填塞、布孔方式、微差時(shí)間等；（3）由技術(shù)人員按設(shè)計(jì)方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布孔定位并在爆破前進(jìn)行技術(shù)交底；（4）制定嚴(yán)格的施鉆作業(yè)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，誤差超過標(biāo)準(zhǔn)必須進(jìn)行返工或采取補(bǔ)救措施。

3 安全作業(yè)保證措施

（1）組織措施：成立施工安全領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督機(jī)構(gòu)，全面組織領(lǐng)導(dǎo)施工安全工作，本著“安全第一，預(yù)防為主”的方針嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家、建設(shè)部制定的安全生產(chǎn)方針政策及有關(guān)的安全技術(shù)規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)。制定安全生產(chǎn)獎(jiǎng)懲制度和安全操作規(guī)程，并定期檢查及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決施工中存在的隱患，并制定簽訂各級(jí)施工組織安全包保責(zé)任；（2）在施工過程中貫徹執(zhí)行“安全施工責(zé)任制”，“班前安全講話制”，“安全技術(shù)交底制”，“安全交接班制”，“安全操作掛牌制”，“安全施工監(jiān)督檢查制”，“安全施工獎(jiǎng)懲制”，使安全工作落到實(shí)處形成經(jīng)?；?、制度化。

結(jié)語(yǔ)

總之，安全技術(shù)管理保證措施為：爆炸物品的購(gòu)買、運(yùn)輸及使用嚴(yán)格按“爆破器材安全管理規(guī)定”執(zhí)行；爆破作業(yè)嚴(yán)格按國(guó)家“爆破安全規(guī)程”執(zhí)行；爆破作業(yè)人員必須執(zhí)行保證上崗制度，嚴(yán)禁無(wú)證上崗；嚴(yán)格執(zhí)行爆破警戒設(shè)計(jì)要求和爆后檢查制度和盲炮處理規(guī)定；大風(fēng)天氣、夜間、雨天嚴(yán)禁進(jìn)行爆破作。

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