試論水利工程施工中土方填筑施工技術(shù)

摘 要：本文以水利工程施工中土方填筑施工技術(shù)為探討主題，針對當(dāng)前工程建設(shè)土方填筑技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析土方填筑施工應(yīng)遵循的土層均勻化、挖填結(jié)合與就近取材的基本原則，從前期準(zhǔn)備作業(yè)、測量放線、平整壓實(shí)基底、土料攤鋪整平、填筑壓實(shí)等各個(gè)施工流程分析填筑技術(shù)的具體應(yīng)用，闡述土方施工質(zhì)量檢查與驗(yàn)收方法，為水利工程土方填筑技術(shù)的有效應(yīng)用提供建議。

關(guān)鍵詞：水利工程;土方填筑;施工技術(shù)

中圖分類號：TV5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）07-0125-02

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國大型基礎(chǔ)設(shè)施工程的建設(shè)規(guī)模逐步擴(kuò)大，以水利工程為例，許多水利設(shè)施建設(shè)保障了各領(lǐng)域行業(yè)的健康發(fā)展，尤其對現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重要的推動(dòng)作用。對于水利工程項(xiàng)目建設(shè)而言，土方填筑是關(guān)鍵的作業(yè)環(huán)節(jié)之一，直接影響著建筑物的基礎(chǔ)質(zhì)量，正確認(rèn)識土方填筑施工基本原則，掌握這一施工技術(shù)的有效應(yīng)用具有重要意義。

1 水利工程施工中土方填筑施工基本原則

將外運(yùn)而來的建筑物料進(jìn)行鋪散與壓實(shí)處理，在自然地面的基礎(chǔ)上增加適當(dāng)高度以滿足作業(yè)要求，將土體建筑物穩(wěn)定地構(gòu)筑起來便是土方填筑的基本概念。例如橋梁圍堰、堤壩與路基等部分均由土方填筑而成。以項(xiàng)目建設(shè)設(shè)計(jì)要求為基準(zhǔn)，要確保地基具有一定穩(wěn)定性，必須填筑回填土，并在混凝土結(jié)構(gòu)表面上進(jìn)行防水作業(yè)。土方填筑會(huì)受到壓實(shí)度的影響，在測量或?qū)嶒?yàn)土質(zhì)內(nèi)的含水量時(shí)，需要先檢測填土的實(shí)際壓實(shí)重度，然后測量在壓實(shí)過程中壓實(shí)機(jī)械對土方填筑產(chǎn)生的實(shí)際壓力，兩者之間存在一定聯(lián)系。在土方填筑的初始階段，逐漸增大的壓實(shí)力度會(huì)連帶增加土方重度，當(dāng)與土方可以承受的最大重度極為接近時(shí)，壓實(shí)情況反而會(huì)降低對土方重度的影響[1]。

1.1 土層均勻化

在水利工程建設(shè)施工過程中，要提高整體項(xiàng)目的建造質(zhì)量，應(yīng)確保每個(gè)土層內(nèi)土方填筑質(zhì)量具有均勻性，這需要著重重視機(jī)械操作與人工操作的有效配合與協(xié)調(diào)，遵循標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量管理規(guī)范嚴(yán)格控制每段土方填筑的作業(yè)質(zhì)量。首先應(yīng)采取縱向施工原則進(jìn)行整個(gè)土方填筑作業(yè)，每一段土方內(nèi)會(huì)含有多層土層，對土方進(jìn)行分段處理時(shí)，應(yīng)確保每段土層之間具有一致高度。在土方填筑的實(shí)際施工階段，土方分段會(huì)帶來較為明顯的高度差，這使得斜坡得以形成，控制斜坡坡度不超過35°，且越小越好，這樣有助于提高土層與土層之間具有更好的均衡效果。與此同時(shí)，還應(yīng)對土層厚度進(jìn)行合理把控，適應(yīng)水利工程項(xiàng)目建設(shè)的整體需求。在實(shí)際作業(yè)前，應(yīng)結(jié)合具體的現(xiàn)場環(huán)境與施工條件等合理設(shè)計(jì)土層厚度，為土方分段作業(yè)提供有效的參考依據(jù)，提高其合理性與科學(xué)性[2]。利用推土機(jī)等機(jī)械設(shè)備將土層推平，待其表面平整后，再將其壓實(shí)，以人工操作作為配合輔助，以整體方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)，將碾壓軸線與其平行對準(zhǔn)，保持土層基本水平面處于平整狀態(tài)。再壓實(shí)與整平的反復(fù)作業(yè)過程中，將土料填筑的夯實(shí)強(qiáng)度大幅度增加。

1.2 挖填結(jié)合

水利工程土方填筑施工應(yīng)以滿足合同文件的整體標(biāo)準(zhǔn)與建設(shè)要求為基礎(chǔ)，在實(shí)際的作業(yè)過程中，提高對土方平衡的重視程度，綜合衡量工程項(xiàng)目所需土方量與填筑總量等方面的各項(xiàng)因素，合理掌握施工質(zhì)量與進(jìn)度時(shí)間，確保填筑作業(yè)能夠更好地達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)[3]。對于水利工程土方填筑項(xiàng)目施工而言，選擇填筑材料源是最重要的工作環(huán)節(jié)，一方面，需要合理利用工程項(xiàng)目具備的所有土料資源，另一方面，需要通過科學(xué)調(diào)控優(yōu)化整體布局與作業(yè)進(jìn)度。既要滿足施工進(jìn)度把控的基本要求，又可以大大降低項(xiàng)目造價(jià)成本。在基礎(chǔ)建筑物開挖作業(yè)階段，應(yīng)及時(shí)回填土方，系統(tǒng)分析各個(gè)施工部位的用料質(zhì)量與用料情況，以技術(shù)應(yīng)用設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，解決存在的各類問題，采用分段方式做好回填工作。

1.3 就近取材

在水利工程項(xiàng)目建設(shè)中，土方填筑是最基本的一道施工工序，因此在實(shí)際作業(yè)過程中，應(yīng)著重重視技術(shù)應(yīng)用的便利性，要切實(shí)滿足這一作業(yè)需求，便形成了就近取材的施工原則[4]。由于水利工程項(xiàng)目的建設(shè)性質(zhì)較為特殊，實(shí)際的作業(yè)場地均在較為偏僻的地區(qū)，固定的施工地點(diǎn)使得周圍的環(huán)境資源更為有限，很難落實(shí)執(zhí)行就近取材這一原則，若未能合理應(yīng)用這一條件，不僅會(huì)對項(xiàng)目質(zhì)量造成影響，還會(huì)將工程成本大幅提升。因此施工單位應(yīng)綜合考量建設(shè)場地的環(huán)境條件等實(shí)際情況，并以此為基礎(chǔ)對供料場的高程與位置合理選擇，不僅可以將項(xiàng)目的施工難度有效降低，還可以實(shí)現(xiàn)作業(yè)成本的大幅減少。

2 水利工程施工中土方填筑施工技術(shù)

2.1 前期準(zhǔn)備工作

在正式開展水利工程土方填筑作業(yè)前，應(yīng)預(yù)先做好前期準(zhǔn)備工作，準(zhǔn)備所需的機(jī)械設(shè)備是這一階段的工作重點(diǎn)。對于不同的建設(shè)項(xiàng)目而言，普遍具有不同的水電設(shè)施情況、施工道路情況與作業(yè)現(xiàn)場環(huán)境情況等。因此需要選用的機(jī)械設(shè)施也存在較大差異[5]。器械選擇并不是簡單的選擇與應(yīng)用，應(yīng)對項(xiàng)目施工的各方因素予以綜合考慮，選擇的作業(yè)設(shè)施應(yīng)與實(shí)際需要最為適宜。與此同時(shí)，施工人員還需及時(shí)清潔各個(gè)土層，清理完畢后，測量土方填筑的設(shè)計(jì)方案標(biāo)定范圍，然后做好標(biāo)記與記錄工作。

2.2 測量放線技術(shù)

在測量放線環(huán)節(jié)，需預(yù)先選擇基準(zhǔn)部位，并作為施工坐標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)控制點(diǎn)，再設(shè)置導(dǎo)線與中線，復(fù)測水準(zhǔn)點(diǎn)，將水準(zhǔn)控制點(diǎn)與中線借用白色線條進(jìn)行標(biāo)示，在將作業(yè)邊線準(zhǔn)確劃分。以30cm為標(biāo)準(zhǔn)間隔，將邊樁依此打入地下，在施工斷面上，利用白灰漿材料撒出土方填方的邊界位置。

2.3 平整壓實(shí)基底

在水利工程土方填筑施工中，已經(jīng)挖好但還沒有進(jìn)行土方填筑的基底部分便是需要予以平整與壓實(shí)的基底，在全面清除基底表面的雜土與其他雜質(zhì)后，可以開展基底的壓實(shí)與平整作業(yè)，尤其需要著重處理土質(zhì)較為松軟的基底部分。待壓實(shí)作業(yè)完成后，便可以結(jié)合具體儀器檢測壓實(shí)強(qiáng)度，專業(yè)人員應(yīng)結(jié)合所得數(shù)據(jù)開具報(bào)告單，施工單位再將其交由工程師或相關(guān)單位進(jìn)行審批與核實(shí)，在確保實(shí)際壓實(shí)質(zhì)量符合規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求后，再開始填筑土方[6]。

2.4 土料攤鋪整平

填筑回填土主要針對低于翼墻后方與低于側(cè)面的區(qū)域，從最低位置開始向上依此回填，遵循一定的鋪填次序，提高回填土填筑的水平性。與此同時(shí)，使用的材料質(zhì)量應(yīng)確保其達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格檢測黏性土料的各項(xiàng)性質(zhì)指標(biāo)，尤其是砂料指標(biāo)系數(shù)，合理控制材料的透水性，保持其干凈平整無雜質(zhì)，在此基礎(chǔ)上達(dá)到回填土填筑的施工標(biāo)準(zhǔn)[7]。在進(jìn)行堤防填筑作業(yè)階段，應(yīng)采用進(jìn)占法的處理方式，以具體的設(shè)計(jì)方案要求為基準(zhǔn)，對監(jiān)理單位的監(jiān)督與指揮嚴(yán)格遵循，在指定位置上認(rèn)真鋪設(shè)填筑材料，保證黏性土料干凈通透無雜質(zhì)。

2.5 填筑壓實(shí)

在水利工程土方填筑施工中，填筑壓實(shí)具有重要作用，可以將土層填筑的實(shí)際密度大大提升，在平整攤鋪土層后，便可以進(jìn)入到填筑壓實(shí)作業(yè)流程。在這一施工階段，必須保持一致的壓實(shí)行進(jìn)方向，最好從兩側(cè)開始，逐漸向中間靠攏，將壓實(shí)土層面積不斷擴(kuò)大，以此反復(fù)壓實(shí)，提高土層的緊密度與壓實(shí)質(zhì)量。

2.6 土方填筑施工質(zhì)量檢查與驗(yàn)收

水利工程土方填筑施工質(zhì)量檢查與驗(yàn)收分為兩階段，一是施工前檢測并驗(yàn)收基礎(chǔ)面的建設(shè)質(zhì)量，二是在施工過程中檢查各個(gè)工序環(huán)節(jié)的作業(yè)質(zhì)量。在前期，依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定全面檢查基礎(chǔ)面的清理情況與環(huán)境質(zhì)量，針對開采料場區(qū)域，抽驗(yàn)檢測各種土石方的填筑材料，測驗(yàn)其基本性質(zhì)與物理力學(xué)特性等[8]。在現(xiàn)場生產(chǎn)階段，檢查實(shí)際施工選定的碾壓參數(shù)與其他技術(shù)參數(shù)是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)格驗(yàn)收各項(xiàng)試驗(yàn)成果。

在供料場的反濾料加工廠內(nèi)，檢查成品料的含泥量與顆粒級配等具體性質(zhì)參數(shù)，還需檢測內(nèi)部含有的軟弱顆粒含量與形態(tài)形狀，若填筑料質(zhì)量不符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，則在填筑壩體時(shí)一律不得使用。依照各項(xiàng)規(guī)范制度嚴(yán)格驗(yàn)收水利工程內(nèi)隱蔽部位的施工質(zhì)量，例如每一層的填筑面等，確保合格后，再進(jìn)行下一流程作業(yè)。嚴(yán)格把控填筑料的填筑位置、鋪設(shè)厚度與壓實(shí)范圍等指標(biāo)，提高土方壓實(shí)質(zhì)量，確保達(dá)到設(shè)計(jì)圖紙的具體要求，切實(shí)落實(shí)質(zhì)量檢測與驗(yàn)收工作。

2.7 結(jié)合面處理、整形削坡

在水利工程土方填筑施工中，結(jié)合面的處理與整形削坡具有一定的重要作用。從工程的整個(gè)建設(shè)階段來看，土方填筑并不意味著結(jié)束了項(xiàng)目建設(shè)，而是標(biāo)志著工程建設(shè)施工的正式開始。在填筑土方后，可以借助液壓反鏟等機(jī)械設(shè)備全面修整土方基礎(chǔ)建筑物的邊坡，并對削坡進(jìn)行整形，然后以人工操作的方式精準(zhǔn)修整邊坡的各部位細(xì)節(jié)，使得土方填筑的各項(xiàng)建設(shè)數(shù)據(jù)與尺寸比例具有科學(xué)性，防止為后續(xù)的項(xiàng)目施工留下現(xiàn)在的隱患與問題，保障水利工程項(xiàng)目施工的順利開展。

3 結(jié)語

在水利工程土方填筑施工過程中，應(yīng)貫徹落實(shí)土方壓實(shí)與攤鋪等作業(yè)技術(shù)的正確應(yīng)用，解決場地環(huán)境與作業(yè)條件等外部因素帶來的各種問題，攻克操作復(fù)雜、技術(shù)難度高等土方填筑項(xiàng)目的難點(diǎn)，嚴(yán)格遵循填筑施工技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與設(shè)計(jì)方案的建設(shè)要求，全面地考量測量放線、結(jié)合面處理等各項(xiàng)工作細(xì)節(jié)，促進(jìn)水利工程項(xiàng)目建設(shè)的高質(zhì)量發(fā)展。

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收稿日期：2020-03-13

作者簡介：楊曉峰（1976—），男，內(nèi)蒙古包頭人，本科，工程師，研究方向：水利工程。