土方平衡和调配在合肥六水厂提升改造工程中的应用

徐勋蒙，李利源，何秀铎，程 涛

中建安装集团有限公司，江苏 南京 210000

1 工程概况

合肥六水厂提升改造工程是当地重要的民生工程，原来是常规处理后供水60万m3/d，水源就近取自水库。该工程是在原状基础上新增30万m3/d的常规处理、深度处理工艺设施和生产废水收集调节设施，以及对原来60万m3/d规模的设施增加深度处理设施。项目单体设计常规处理设施及深度处理设施，工程场地位于原先厂内，厂内单体较为密集。

2 工程重难点

（1）场地高差较大，西侧为3个水塘，东侧有土堆，北侧原状土较高，现场原有土方较多，需要进行土方平衡后再开展后续施工。

（2）该工程为提升改造工程，现有建筑物较多，而新建单体也较密集，且多为地下结构，回填土密度要求高，施工难度较大。

（3）中标后业主要求施工单位立即进场施工，工期十分紧，加之进场后正值台风及雨水期，受气候等因素影响较大，给土方运输造成了极大的困难。

（4）该地区土质为黏性土，遇水以后土层容易塌陷，会给施工运输带来诸多不便，也是施工中的一大难点。

3 土方平衡的优点

土方平衡和调配在该案例工程中发挥了极大的作用，土方平衡的应用对于项目施工有重要作用与推进效用。

（1）节约成本。如果达到土方平衡状态，将减少挖、填的土方量，优先内部消化。把挖出来的土方用于案例工程中需回填的部位，一方面，能减少因多次挖填产生的费用；另一方面，不会因为弃土而产生多余的运输费用。通过绘制原场地内标高图与进行土方量计算，可测算场内土方倒运量，节约土方外运成本，同时可以通过利用桩基施工过程中产生的土方及时回填至3个水塘处，使场地得到平整，确保项目水塘上的单体具备施工条件，并为后续施工提供工作面，最大程度上节约土方外运及外购的成本。

（2）节约工期。工期是项目完美履约的首要因素，现场合理的策划不仅能有效地缩短工期，还能节约项目资源。由此可见，土方平衡策划在项目前期策划中显得尤为重要。通过土方内倒，能节约后期因土方过多而产生的外运费用。场地内部倒运可以减少制约土方施工的干扰因素，如天气、政策等外界因素。土方平衡工作需在项目施工前期开展，合理测算场内土方，减少外界因素影响，达到节约工期的效果，既能避免桩基工程无法流水施工的限制，又能减少土方单位的工作量，从而缩短工期，提高工程生产效率。

（3）有利于前期现场的安全文明施工管理。工程前期尽可能做到场内倒运消化土方，使场内土方仅在场区内自消化，既能避免在外运或外购土的过程中对市政道路产生污染，又能通过合理的场内管控确保现场文明施工。

（4）有利于场地规划。通过合理的土方平衡计算与土方调配策划，结合案例项目总进度计划的时间节点，在确保土方挖填平衡的同时，既能保证工程进度，又能减少土方堆放，从而有利于进行场地规划。在桩基施工过程中，将钻机钻出土方及时内倒至地势较低的水塘处，在为桩基提供后续工作面的同时，也使场地得到了平整。

（5）场内土方倒运较外运更加便捷。土方平衡在避免受到外界各种不利因素制约的同时，也有利于环境保护。土石方工程施工受环境的制约影响较大，要合理调配场地内土方，尽可能利用场内土方，从而达到土方平衡，同时减少外运弃土过程中的诸多不利因素影响，达到保护环境的效果。

4 土方平衡调配原则

（1）选择合适的开挖顺序、合理的运输路线。工程地形及土方平衡示意图如图1所示，水塘集中于A、B区域，A区东侧以及C、D区原有土方较多。先开挖A区清水池并将D区土方平整至场平标高，后将多余土方回填至B区地势较低的水塘处，在为桩基工程提供工作面的同时确保了土方平衡，使得桩基工程能流水施工，避免窝工。

图1 工程地形及土方平衡示意图

（2）就近利用，调配合理。六水厂提升改造工程场平过程中，结合总平面布置图充分考虑了各个堆场及临时道路的标高，挖机平整时将土方就地平整，减少了渣土车的来回倒运，土方得到了合理的调配。

（3）合理规划现场道路。合理地规划道路既要确保场地运输条件，又要能缩短运输路线，还要保证现场施工不受影响，做到安全文明施工。合肥六水厂提升改造项目现场道路在永临结合的基础上，适当扩宽了转弯半径，设置了会车点，为土方车提供了便捷的运输路径，提高了场内运输效率。

（4）在土方施工过程中，尽量保持挖方和填方的土方量相等，即开挖的土方回填到填方区，进而减少重复倒运的情况发生。该工程中，在A区及D区桩基施工时，根据B区的土方需求量进行倒运。

5 土方平衡及调配现场实践

（1）土方平衡。根据场地实际土方情况，在满足项目前期策划及图纸设计要求的前提下，计算出场地施工实际需要的土方量，实现对场内土方平衡的调配。统计场内各单体位置实际需要土方量，统计汇总形成表格，确认后期土方回填标高，做好场内倒运策划及管控工作，从而达到土方平衡效果。

在该项目土方工程施工前，根据测量土方量制订了切实可行的土方平衡方案，然后根据方案进行现场管理把控。根据前期决策及现场实际情况进行管理，及时做好纠偏工作，以达到预期效果。为此，笔者认为应做好以下几点：①做好土方测量是前提，土方平衡需要通过较为准确的数字计算得出结论。根据实际情况选择合适的测量方法能达到事半功倍的效果。②在测量计算土方量后，将数据汇总制成表格，结合数据商讨并制订方案，通过对不同方案的比选，最终选出最优方案。将最优方案进行书面交底后施工，施工过程中及时纠偏。③在土方平衡过程中需要考虑运距和运输量，使运距和运输量乘积最小化；确保现场施工进度不落后进度计划，发挥出土方平衡减少成本、缩短工期的作用。

（2）土方调配及优选土方。充分考虑回填的先后顺序再进行调配，对回填质量要求高的部分选择土质较好的土进行分层回填，避免后期出现质量问题。因此，有选择地进行土方调配有利于对工程质量的把控。对于土质较差的泥土，根据需要调配至花坛草坪处用于种植，尽量提高土方的利用价值，避免外运。

（3）节约运距。挖填方量与运距乘积尽可能最小化，即总土方运输量或运输费用最少，这样不仅能减少运输造成的扬尘，还有利于安全文明施工管理，在场地内倒的同时也能避免外运所带来的风险和政策导致的工期延误。

（4）适当取舍。局部的分区调配应与总体调配相协调，避免只顾局部平衡而破坏总体的土方平衡，局部与总体有冲突时，以局部服从总体为原则。

6 土方平衡及调配经验总结

在合肥六水厂案例工程中，综合考虑图纸、现场的地形地貌特征、现场施工实际标高需要，以方格网法方式计算土方量。以区域划分制订出土方平衡调配方案，将工程A区旋挖钻钻出的土方予以利用，倒运至B区回填；将C区、D区多余的土方回填至A区。由于场地限制无法堆土，土方得到及时回填不仅节约了外运及外购土的费用，还缩短了工期，为场地平整创造了条件。

根据对该工程土方平衡及调配的分析总结，结合案例工程的特点，笔者认为先要做到技术创新，因地制宜地制订切实可行的土方平衡及调配方案，在技术方案的引导下做好现场管理，使土方平衡的目标得以实现。技术创新和现场管理在土方平衡及调配乃至整个项目管理过程中都发挥着极为重要的作用。项目管理的核心是目标控制，合理做到土方平衡便是目标控制不可缺失的重要部分，不仅能有效缩短工期，还能使场地得到合理的布置与规划，并在安全文明施工的前提下减少土方总量的运输，从而节约成本。