土方工程的特点及其在房建工程与道路工程施工中的差异
2015-08-15王洪辉武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072
■王洪辉 ■武汉大学土木建筑工程学院,湖北 武汉 430072
土方工程的主要施工过程:机械挖掘、传统爆破、车辆的运输、机械填筑、机械平整和机械压实等;辅助施工过程:工程施工的排水、降水的妥善预案和土壁结构的支撑等。常用的施工机械有:铲车、装卸机、推土机、单斗挖土机等等。正确的选用施工所需要机械设备,能够加快施工进度,保证工期的顺利进行。
1 土方工程的显著特点及土方工程质量的保证
1.1 土方工程的显著特点
工程量非常大、施工周期很长、施工条件困难、劳动强度大
建筑工程场地的挖掘填筑,面积通常很大,在大型基坑开挖过程中,土石方工程量多为数十万乃至数百万立方米以上。土方工程作业区域大多数是露天进行,施工中受到自然因素影响最为直接。巨大的工程量和恶劣的施工环境,容易造成工人劳动强度大。尽管现在土方工程施工机械化水平有所提高和改善,但在特定工程中,大规模机械作业不适合开展,往往需要较大的劳动力。具体施工过程中,要考虑到工程自身特点外,还要考虑到认为因素,合理安排施工作业方式,尽可能利用机械设备,减少人工劳动,提高工作效率的同时还能够减轻工人的作业负担。在施工开工前,做好施工开工前的调查研究,编写合理的施工方案,保证工程质量的同时,提高作业效率。
1.2 土方工程质量
土方的工程质量在施工过程中是必须保质保量完成的,一定要严格的依照设计要求来合理施工,对于基方的基底,要严格遵循国家规范性标准。回填部分,要按照相关规定,分层次进行夯压。最后土方工程在质量方面要符合国家强制性标准,上交质量检验合格报告。
2 土方工程在房建工程和道路工程中存在的差异
在不同的土木工程中,土方工程施工根据不同工程项目的特点进行相应的施工方案设计,这样就会使土方工程在不同的项目当中会有不同的表现形式。在结合实际的施工过程中,总结出房建工程与道路工程在施工过程中存在的差异如下。
房屋建筑工程是指各类房屋建筑管道元件连接或装配而成,在各组成分项当中,每一个分项的质量直接影响到下一工序的进行。对于室内室外装修工程来说,土方工程相对于其他分项来说工程难度低,工程量较小。在建筑中常见的土方工程有:地基地施工、管道的敷设、工程线的基坑、地坪填土等等。道路工程是道路的规划、勘测、设计、施工、养护等的应用科学和技术,其中土方工程是重要的组成部分,土方工程占整体工程量较大。下面就根据土方工程施工的内容,分别从场地平整、土方调配、施工排水等方面介绍土方工程在房建工程和道路工程中的差异。
2.1 场地平整
场地平整是将已有土地进行规划,按照施工设计要求完成整理场地的工作。在根据施工方提供的施工项目图按照规定进行施工测量。通过测量待测点与已知点的标高,通过计算得出挖方填方的总工程量,得出总工程量清单,然后得出土方施工材料清单,设计得出土方施工材料和总体施工调配方案,组织机械进行机械作业,不能够用机械完成部分用人工代替机械进行施工,完成地面改造平面工作。
2.1.1 场地设计标高确定
在房建工程中,地形一般比较平坦,在确定设计标高时,首先测出相邻两条等高线,通过计算相邻两条等高线的高程差,用高差法计算标高结果。在实际施工时,只需将建筑范围内的地形平整为平面,后续工程都将在这一平面上开展,往往可以实现挖填方相等。但在道路工程中路线绵延很长,地形起伏略大,用插入法有比较大的误差,可以在现场用木桩打好方格网,然后用测量的方法求得。
2.1.2 场地平整土方量计算
对于房建工程来说作业区域和作业范畴大体一致,多为建筑群落集中地势较为平坦地区,对于这种类型作业区域我们多采用放格网法进行计算土方量。方格网法将我们的作业区划分为多个方格,依据已有地面和设计地面的高差,来计算填方和挖方的总体体积。再将多个方格的总体积进行相加,最后算的的总数,即为总土方量。
对于道路工程,由于道路在长度方向的延伸,往往采用断面法。断面法是将作业区划分为多个相互平行的断面,将每一个断面在细化成多个三角形或者梯形,算出断面的面积,然后算出每一个相邻两个断面的土方体积,求和即为土方的总体积。
2.2 土方调配
在施工的过程中,将挖掘的土方要及时运出和及时回填,这样就面临一项重要的统筹工作——土方调配。它是在工程施工过程中,对土方的运输工作合理规划合理统筹的一个过程。设计一套合理的土方调配,能够使得工作效率得到提高,施工的工期保质保量完成。
在房建工程中,施工范围相对集中,所挖土方量也相对来说少一些。在房建工程中首先要考虑的因素是土方的运输工作,在市区内规划好运输的路线,设计好运输方案,保证工作的准确性。而道路工程绵长,呈带状分布,沿线地形起伏很大,土方施工中面临着挖方填方,土方调配工作量相比要大很多,并且运用的施工机械较多,实际上是挖、运、填、夯等工序的综合施工过程,具体调配过程中要考虑单机施工单价还要综合考虑运距运量等问题,以选择最优的土方调配方案。当前,工程中通常采用“表上作业法”求解均衡运输的问题,将运输作业应用到土方工程中,可以科学的计算出合理的、经济的调配运输方案。使土方运输总量、运输总成本、土方施工总费用达到最优化,从而降低运输成本和缩短工期。
2.3 施工排水
在施工过程中,施工时基坑过深,使得地下水外渗从而导致基坑内存水,如果不及时排除渗入基坑内的地下水,不但会影响施工的正常进行,还会存在事故隐患,房建工程容易造成基坑流砂等缺陷;道路工程通常会出现塌陷等缺陷,影响地基承载力,造成安全事故隐患。天气原因导致的降水,使得雨水流入坑内,不及时排出雨水,不仅会影响施工的进度,还会造成泥土松软,使得边坡塌方和坑底的承载能力下降。因此,在基坑的挖掘前和施工过程中,一定要保持泥土的干燥,做好预防工作。这些应急预案必须是完善的。
地下水是在房建工程中的一项难关,在基坑的挖掘时需要降低地下水的水位,在降低地下水为方面通常采用井点降水和水井降水两种方法。井点降水方式是在施工前将滤水管埋设在基坑周围,利用抽水设备将地下水不断的抽出。集水井降水是在施工过程中,在基坑底设置排水沟和集水井,利用水泵等抽水排水设备将集水井中的水抽出。[1]依据不同的土层渗透系数,采用不同的井点降水方法,可以达到不同的降水深度,以满足各种基坑的深度要求。
在道路工程中,一方面注意施工初期地面水的排除,利用天然坡度设置排水沟或者采用水泵抽水等措施,通过自有排水系统和人工排水方式进行排除。同时,为了应对超出基准范围内的地下水;影响路基、路面强度或边坡稳定的降水情况,设置暗管、渗沟、渗井等地下排水设施。根据不同的路基条件和设置方位,采用排水沟、暗沟、渗沟、渗井中的某一种或者某几种。水是影响路基稳定和强度的一个重要因素,必须做好路基排水,使其形成完善的排水系统,并且要与地区排水规划相协调[2]。
3 结论
在房建工程和道路工程中,土方工程施工存在着较大的差异,本文通过不同施工方法的对比,使得在工程施工中能够更加准确的确定施工方法,拟定施工方案。从而更好地服务于工程实践。
[1]杨和礼主编.土木工程施工(第三版)[M].武汉:武汉大学出版社,2013.6.
[2]梁旭辉.土方工程施工排水技术的探讨[J].企业技术开发,2011(07).