大連某工程施工組織設(shè)計(jì)及土石方量計(jì)算探討

(遼寧法庫縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與行政執(zhí)法中心，遼寧 沈陽 110400)

大連西太平洋石油化工有限公司現(xiàn)有半再生重整裝置加工規(guī)模為60萬 t/a，由于沒有苯抽提裝置，大量直餾石腦油未能得到有效深加工而直接作為商品外銷，所生產(chǎn)汽油辛烷值RON小于90，因而無更多高辛烷值調(diào)和組份，各汽油組份混合后RON未達(dá)到93，另外汽油中的苯、烯烴、硫含量超標(biāo)，未達(dá)到國(guó)內(nèi)國(guó)際市場(chǎng)汽油準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)要求，被迫在國(guó)際市場(chǎng)銷售汽油調(diào)和組份，效益差，無競(jìng)爭(zhēng)力，未來2～4年國(guó)外汽油質(zhì)量也將大幅度升級(jí)，公司汽油將沒有市場(chǎng)，無法出廠。由于上述原因大連西太平洋石油化工有限公司“十二五”期間新建一套150萬 t/a的連續(xù)重整及130萬 t/a重整汽油分離裝置，生產(chǎn)高辛烷值汽油調(diào)和組分、高附加值的苯和混二甲苯產(chǎn)品，并可得到大量廉價(jià)重整氫以滿足加氫裝置用氫需求。

1 施工組織

1.1 施工平面布置

本項(xiàng)目新建苯、二甲苯成品及拔頭油罐區(qū)位于廠外罐區(qū)東南角，均為新征用地。苯、二甲苯成品罐區(qū)北為原有系統(tǒng)主管帶，建設(shè)場(chǎng)地北側(cè)為通往新港碼頭的系統(tǒng)管帶，便于成品油輸出，西側(cè)為原有液化氣罐組，南側(cè)與東側(cè)均為原始山坡地貌。新建二甲苯成品罐西距液化氣罐48.43 m，東距拔頭油罐66.96 m，南距新建廠區(qū)圍墻55.90 m，液化氣罐組東側(cè)原有圍墻拆除，均滿足《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-2008的防火間距要求。

1.2 施工豎向布置

根據(jù)主體設(shè)計(jì)資料，新建苯、二甲苯成品罐組內(nèi)采用連續(xù)平坡式豎向布置方式，罐組內(nèi)地面由西南坡向東北；坡度為4‰，標(biāo)高控制在50.15～50.62 m之間。罐組外受道路標(biāo)高影響，東、西兩個(gè)方向與罐組內(nèi)標(biāo)高相差較大，因此罐組內(nèi)外采用重力式毛石擋土墻銜接，罐組南側(cè)內(nèi)外最高高差為7.2 m，因此此處設(shè)置階梯式擋土墻銜接。泵棚附近由東向西坡，坡度為3.8‰，考慮到與罐組內(nèi)管帶的銜接問題，標(biāo)高控制在50.35 m左右，與周圍道路采用土邊坡銜接。新建拔頭油罐組內(nèi)采用連續(xù)平坡式豎向布置方式，罐組內(nèi)地面由西南坡向東北；坡度為4‰，標(biāo)高控制在53.00～53.17 m之間。罐組外受道路標(biāo)高影響東、西、南三個(gè)方向與罐組內(nèi)標(biāo)高相差較大，最大高差1.4 m，因此罐組內(nèi)外采用重力式毛石擋土墻銜接。泵棚附近由南向北坡，坡度為1%，考慮到與罐組內(nèi)管帶的銜接問題，標(biāo)高控制在53.20 m左右，與周圍道路采用土邊坡銜接。

1.3 施工方法

1.3.1 場(chǎng)地鋪砌

考慮罐區(qū)的巡檢、操作、環(huán)保以及雨水的快速排放，單元內(nèi)場(chǎng)地做人行鋪砌，罐組內(nèi)地面及泵棚地面做防滲處理。

1.3.2 場(chǎng)地防滲

根據(jù)《石油化工企業(yè)防滲設(shè)計(jì)通則》Q/SY 1303-2010，場(chǎng)地防滲結(jié)構(gòu)采用C25混凝土面層厚8 cm，兩布一膜防滲層(無紡?fù)凉げ?00 g/m2，HDPE膜1.5～2 mm厚，無紡?fù)凉げ?00 g/m2)，級(jí)配碎、礫石基層厚10 cm，碎石墊層厚30 cm，基土夯實(shí)，夯實(shí)度95%。

1.3.3 人行鋪砌

人行鋪砌結(jié)構(gòu)采用C25混凝土面層厚8 cm，天然級(jí)配砂礫基層厚10 cm，碎石墊層厚30 cm，基土夯實(shí)，夯實(shí)度95%。為了達(dá)到防滲目的，在面層和基層之間做了兩布一膜防滲層(無紡?fù)凉げ?00 g/m2，HDPE膜1.5～2 mm厚，無紡?fù)凉げ?00 g/m2)。

1.3.4 雨水排放

罐組內(nèi)場(chǎng)地雨水通過水溝收集，通過清污分流，純凈雨水排入新建排洪溝內(nèi)，事故污水經(jīng)自設(shè)的系統(tǒng)排入事故池，罐組外場(chǎng)地雨水，利用場(chǎng)地坡度排入新建道路雨水系統(tǒng)。

1.3.5 消防

罐區(qū)四周設(shè)有環(huán)行消防道路，環(huán)行消防道路路面寬度不小于11 m，路面內(nèi)緣轉(zhuǎn)彎半徑不小于12 m，路面上凈空高度不低于5 m，能滿足單元的消防要求。

1.3.6 綠化

在不防礙消防、檢修、行車安全及有害氣體擴(kuò)散的前題下，根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)、環(huán)境污染情況和當(dāng)?shù)赝寥馈夂虻茸匀粭l件，合理選擇抗污、凈化、減噪或滯塵能力強(qiáng)的綠化植物進(jìn)行綠化布置，并與周圍環(huán)境和建、構(gòu)筑物相協(xié)調(diào)，以達(dá)到防火、防污染、防噪音、美化環(huán)境的目的。防火堤與消防道之間種植高度不小于15 cm的含水分多的常綠草皮、花卉。

1.3.7 主要材料供應(yīng)

本工程砼采用外購商品砼，不進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)攪拌，也避免了大量砂石料及砼攪拌場(chǎng)的施工占地；工程建設(shè)過程中的鋼材、磚塊、石塊、石板及其它建筑材料，按工程計(jì)劃購買，臨時(shí)堆放在后期綠化區(qū)域，減少施工過程中對(duì)原地表的破壞。所需材料均從附近具有合法手續(xù)的供應(yīng)站購買，材料開采生產(chǎn)期間造成的水土流失由供應(yīng)單位組織治理。

1.4 施工工藝

根據(jù)該項(xiàng)目工程建設(shè)的特點(diǎn)，本工程的施工劃分為前期工程(場(chǎng)地平整)、基礎(chǔ)開挖、建筑工程、道路工程(包括配套管網(wǎng)、管線工程)、綠化工程以及部分臨時(shí)工程。

1.4.1 場(chǎng)地平整

場(chǎng)地平整盡量利用機(jī)械施工，減少施工期限，同時(shí)，小的基礎(chǔ)開挖工程盡量以人工為主，有利于減小工程施工作業(yè)面，減少對(duì)地表的擾動(dòng)。

1.4.2 基礎(chǔ)開挖、回填

機(jī)械開挖為主，人工開挖為輔，基底上的樹墩及主根應(yīng)拔除，坑穴應(yīng)清除積水、淤泥和雜物等，并分層回填夯實(shí)。

1.4.3 基坑開挖

(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)

基坑開挖后，保證基坑周邊10 m范圍內(nèi)的堆載不得超過20 kPa，安全等級(jí)為以及，支護(hù)結(jié)構(gòu)使用年限為一年。

(2)土方開挖方案

基礎(chǔ)土方開挖必須配合支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工，首先施工支護(hù)樁(旋噴樁)、冠梁、第一層錨索施工后，在進(jìn)行土方分層開挖至第二層錨索標(biāo)高下500 mm，進(jìn)行錨索施工，直至開挖至基底。

(3)地下水控制

在基坑土方開挖中，采用半圓旋噴樁，截?cái)嗷油獾牡叵滤?，穩(wěn)定基坑外地下水位?；娱_挖時(shí)，坑頂四周設(shè)排水溝進(jìn)行外排，每隔一段設(shè)一個(gè)集水池，匯集水進(jìn)入市政管網(wǎng)前需進(jìn)行三級(jí)沉淀。

(4)支護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境監(jiān)測(cè)

按基坑支護(hù)規(guī)范進(jìn)行基坑、周邊建筑物、周圍道路管線的沉降位移監(jiān)測(cè)，在基坑四周設(shè)置水平位移及沉降位移監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

(5)土方外運(yùn)

本工程土方采用外運(yùn)綜合利用方案，采用汽車外運(yùn)，外運(yùn)過程中要做好覆蓋措施。

(6)施工技術(shù)要求

鉆孔樁：采用旋挖施工工藝。

預(yù)應(yīng)力錨索：土方開挖速度要與預(yù)應(yīng)力錨索施工速度相協(xié)調(diào)，嚴(yán)禁超挖。錨索采用套管跟進(jìn)成孔工藝施工。

噴射混凝土：強(qiáng)度采用C20，配比采用水泥：砂：碎石=1：2：2.5。

排水溝、集水井：水溝采用MU7.5機(jī)制磚，M5.0水泥砂漿砌筑，每隔50 m設(shè)一口集水井。

1.4.4 道路工程(包括配套管網(wǎng)、管線工程)

先進(jìn)行道路路基及管網(wǎng)預(yù)埋區(qū)的開挖，管道施工主要為供水管網(wǎng)和污水管道的埋設(shè)。管道施工中最大開挖深度1.5 m，擬采用1 m3挖掘機(jī)沿管道線路開挖后直接裝5t自卸車運(yùn)輸至需要回填的地方。管道安裝采用8 t起重機(jī)吊裝，人工焊接。后期采用5t自卸車運(yùn)輸土方傾倒于管道周圍，1 m3挖掘機(jī)回填。

道路修建時(shí)先清除地面表層軟土，然后平整壓實(shí)，可形成砂石路基，再在路表層鋪設(shè)碎石，即可滿足施工期材料運(yùn)輸?shù)囊?，施工結(jié)束后鋪設(shè)水泥路面。

1.4.5 綠化工程

綠化工程安排在主體工程基本完工后實(shí)施。根據(jù)主體工程設(shè)計(jì)方案，項(xiàng)目建設(shè)將預(yù)留綠化區(qū)域，本工程綠化區(qū)域主要為罐組和道路周邊等綠化區(qū)域。

項(xiàng)目綠化工作主要分為：覆土、種植、養(yǎng)護(hù)，覆土來源為項(xiàng)目外圍工程區(qū)的表層土。綠化工程基本采用人力施工。

1.4.6 臨時(shí)工程

主要完成臨時(shí)電力、電訊線路以及生活用水管等工作，位于永久占地區(qū)內(nèi)。項(xiàng)目建設(shè)中應(yīng)及時(shí)開挖臨時(shí)排水溝，以免在雨季時(shí)引起水土流失或影響施工進(jìn)度。

此外，施工單位對(duì)各種材料的規(guī)格、用量、臨時(shí)堆放場(chǎng)地等，均需做出合理安排調(diào)運(yùn)計(jì)劃，注意工程項(xiàng)目先后銜接，保證材料及時(shí)滿足工程所需。

2 土石方工程量計(jì)算

土石方均產(chǎn)生于建設(shè)期，根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)及項(xiàng)目區(qū)地形地貌等條件，工程建設(shè)過程中土石方主要來源于：場(chǎng)地平整、建(構(gòu))筑物基礎(chǔ)開挖、道路及管網(wǎng)預(yù)埋區(qū)開挖等幾方面。

根據(jù)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告，本項(xiàng)目土石方挖方總量為71 950 m3，填方總量39 500 m3，棄方32 450 m3。本方案將項(xiàng)目區(qū)劃分為罐組工程區(qū)、道路管線工程區(qū)、外圍防護(hù)工程區(qū)3個(gè)分區(qū)，分區(qū)復(fù)核計(jì)算土石方工程量。

2.1 罐組工程區(qū)土石方工程量

罐組工程區(qū)面積15 809 m2，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)原始地面高程、本區(qū)規(guī)劃建設(shè)高程，采取分割估算法計(jì)算：場(chǎng)地平整開挖土石方量約7 905 m3，回填量7 905 m3；基建施工土石方量12 003 m3，回填量8 402 m3，廢棄方量3 601 m3；綠化工程無挖方，回填土方量1 142 m3。該區(qū)廢棄土石方量3 601 m3，運(yùn)往廠內(nèi)罐區(qū)現(xiàn)液化氣裝車臺(tái)以東、T07航煤罐區(qū)以北、T09原油罐區(qū)以西的預(yù)留地(以下簡(jiǎn)稱廠區(qū)預(yù)留地)，用作場(chǎng)地平整填方；綠化工程填方量1 142 m3由外圍防護(hù)工程區(qū)場(chǎng)地平整挖方調(diào)入。

2.2 道路管線工程區(qū)土石方工程量

道路管線工程面積17 361 m2，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)原始地面高程、本區(qū)規(guī)劃建設(shè)高程，采取分割估算法計(jì)算：路面施工開挖土石方10 670 m3，回填6 402 m3，廢棄土石方量4 268 m3；管線施工開挖土石方量1 560 m3，回填260 m3，廢棄土石方量1 300 m3；綠化工程無挖方，回填土方量1 617 m3。該區(qū)廢棄土石方量5 568 m3，運(yùn)往廠區(qū)預(yù)留地，用作場(chǎng)地平整填方；綠化工程填方量1 617 m3由外圍防護(hù)工程區(qū)場(chǎng)地平整挖方調(diào)入。

2.3 外圍防護(hù)工程區(qū)土石方工程量

外圍防護(hù)工程區(qū)面積22 330 m2，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)原始地面高程、本區(qū)規(guī)劃建設(shè)高程，采取分割估算法計(jì)算：場(chǎng)地平整開挖土石方量約21 417 m3，回填量8 401 m3，調(diào)出土方量5 065 m3，用于罐組工程區(qū)、道路管線工程區(qū)綠化覆土，廢棄土石方量7 952 m3；防護(hù)工程(截水溝、擋土墻等)開挖土石方量18 396 m3，回填3 066 m3，廢棄土石方量15 330 m3；綠化工程無挖方，填方量2 306 m3。該區(qū)廢棄土石方量23 282 m3，運(yùn)往廠區(qū)預(yù)留地，用作場(chǎng)地平整填方；綠化工程填方量2 306 m3由本區(qū)場(chǎng)地平整挖方調(diào)入。

綜上所述，本項(xiàng)目土石方開挖總量為71 950 m3，土石方回填總量39 500 m3，廢棄土石方總量32 450 m3，全部運(yùn)往廠區(qū)罐區(qū)現(xiàn)液化氣裝車臺(tái)以東、T07航煤罐區(qū)以北、T09原油罐區(qū)以西的預(yù)留地，用作場(chǎng)地平整填方，對(duì)整個(gè)廠區(qū)建設(shè)規(guī)劃而言，無棄土。土石方平衡計(jì)算詳見表1。

表1 土石方平衡計(jì)算表 m3

注：1、表中數(shù)據(jù)均為自然方，綠化用土臨時(shí)堆放于指定臨時(shí)堆場(chǎng)；2、開挖量+調(diào)入=回填+調(diào)出+廢棄。

3 結(jié)語

本項(xiàng)目土石方開挖總量為71 950 m3，土石方回填總量39 500 m3，廢棄方32 450 m3，用于廠區(qū)內(nèi)預(yù)留區(qū)其他項(xiàng)目填方。根據(jù)施工工藝及工程建設(shè)特點(diǎn)，項(xiàng)目建設(shè)需新增臨時(shí)堆土場(chǎng)用于堆放項(xiàng)目建設(shè)調(diào)運(yùn)土方。本方案將臨時(shí)堆場(chǎng)設(shè)置在項(xiàng)目區(qū)中部規(guī)劃道路邊坡范圍內(nèi)，以減少土石方長(zhǎng)距離倒運(yùn)產(chǎn)生的水土流失，控制擾動(dòng)面積。綜上所述，本項(xiàng)目土石方在整個(gè)大項(xiàng)目上可做到挖填平衡，本項(xiàng)目產(chǎn)生的廢棄土石方，用于廠區(qū)內(nèi)其他項(xiàng)目用地填方，處置方式合理、可行。