水力沖挖土方施工工法

PAGEPAGE6水力沖挖土方施工工法前言在建筑工程施工中，土方施工是繞不開的一道工序，隨著城市土地開發(fā)不斷向地下發(fā)展，建設(shè)項目土方工程量占比也相對提高。但隨著國家對環(huán)境保護(hù)、環(huán)境治理不斷推進(jìn)改革，傳統(tǒng)的機械挖土施工方法，揚塵、噪聲等環(huán)境污染嚴(yán)重，為達(dá)到環(huán)保要求需采取各種環(huán)保防治措施，施工成本將明顯增加，且城市交通對渣土運輸車輛管制，嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。水力沖挖土方施工是一種新型的建筑土方施工方法，具有施工機械、設(shè)備少，無噪聲、揚塵等環(huán)境污染現(xiàn)象，并通過高壓泵送管道運輸，對社會交通無影響等優(yōu)勢，未來必將得到廣泛推廣、應(yīng)用。通過對杭州經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)文化配套用房（暫定名）EPC總承包項目的施工實踐，經(jīng)過總結(jié)形成水力沖挖土方施工工法。特點2.1水力沖挖設(shè)備少、組裝簡單、挖掘機僅配合輔助即可，無需渣土運輸車輛，施工安全可靠。2.2施工過程環(huán)保、無揚塵、無噪聲污染，施工不受地下水影響。2.3可連續(xù)作業(yè)施工，不受社會交通影響，施工效率高，可有效縮短工期，降低成本。適用范圍適用于砂土、粉土土層基坑土方開挖。工藝原理水力沖挖施工原理是模擬自然界的水流沖刷現(xiàn)象，借助水力的作用來完成土方開挖的施工作業(yè)。使用高壓泵抽水產(chǎn)生壓力，經(jīng)輸水軟管輸送，通過水槍噴射出密集的高壓、高速、柱狀水流，對要開挖的土體進(jìn)行切割、粉碎，使原狀土濕化、崩解，形成泥漿、泥塊的混合液，再由泥漿泵及輸泥管道輸送到棄土場，從而完成土方開挖施工。工藝流程及操作要點5.1施工工藝流程確定輸送管道路線確定輸送管道路線管道、設(shè)備拼裝管道、設(shè)備拼裝試壓試壓測量、放線沖水、吸泥設(shè)備安裝測量、放線沖水、吸泥設(shè)備安裝沖挖施工沖挖施工5.2操作要點5.2.1確定輸送管道線路勘察施工場地及棄土場區(qū)地理位置，根據(jù)實際情況合理確定輸送管道路線。如有河道盡量選取沿河道采用潛管鋪設(shè)，從而減少因沿路鋪設(shè)增加的溝槽開挖及對道路交通的影響。輸送管道應(yīng)鋪設(shè)順直、平坦，彎度力求平緩，避免因彎度過大增大壓力損失，泥漿輸送受阻造成管道堵塞。5.2.2管道、設(shè)備拼裝依據(jù)確認(rèn)的管道線路進(jìn)行管道、設(shè)備的安裝。管道采用?400的PE管，焊接或法蘭連接。每隔3~5公里安裝一臺增壓泵，具體位置根據(jù)管道及地形起伏情況經(jīng)計算確認(rèn)，確保泥漿輸送正常。管道、設(shè)備連接應(yīng)確保連接質(zhì)量，焊縫進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量檢測，不合格應(yīng)進(jìn)行返工；法蘭連接應(yīng)檢查墊片及螺栓擰緊程度。位于河道中的管道應(yīng)加設(shè)浮球，確保管道在充滿泥漿時不會沉入河底，避免管道拉裂或增壓泵移位（或增加配重使管道沉入河底，管道穩(wěn)定即可）。5.2.3試壓輸送管道及設(shè)備安裝完成后進(jìn)行試壓檢測，優(yōu)先選用水壓檢測，根據(jù)設(shè)備及管道確定合理工作壓力，在1.5倍工作壓力下進(jìn)行試壓，試壓2小時，檢查輸送管道無滲漏且壓力降符合規(guī)定即為合格。試壓合格后方可投入使用。5.2.4沖水、吸泥設(shè)備安裝1、沖水設(shè)備主要包括：高壓清水泵、輸送軟管、沖水搶。水源根據(jù)現(xiàn)場實際情況選取，可采用河、湖水，也可利用降水水源，但應(yīng)確保水源供給。水力開挖挖1m3土，約需要2.5~3m3水。輸水管道與清水泵、水槍連接應(yīng)牢靠。水槍端應(yīng)采取可靠固定措施，可搭設(shè)支架并增加配重進(jìn)行固定?？筛鶕?jù)場地及進(jìn)度需要設(shè)置多個沖水管道系統(tǒng)。2、場內(nèi)吸泥設(shè)備為帶浮箱的立式污泥泵，污泥泵通過軟管連接至主管道，如有多個吸泥泵，應(yīng)采用三通并入主管道。軟管與主管連接采用變徑接頭，并用專用管箍箍緊，做到不漏漿。5.2.5沖挖施工根據(jù)開挖順序布置沖挖點及吸泥點。水槍與開挖面的距離宜為3~5米；人工調(diào)整水槍對土體進(jìn)行沖刷、切割。泥漿泵應(yīng)比沖挖點底0.5米以上，也可根據(jù)實際情況設(shè)置泥漿收集池，應(yīng)保證泥漿流速，盡量增大含泥量，提高工效。泥漿泵與沖挖點距離不宜太遠(yuǎn)，一般不超過10米，對含雜物較多的土層，距離可適當(dāng)增大，流入吸泥點過程中清除雜物，避免損壞泥漿泵；土層中沖刷出的磚、石等塊狀物，應(yīng)及時安排挖掘機進(jìn)行清除，保持泥漿混合液的流動暢通。開挖時應(yīng)由上向下分層、水平分段進(jìn)行。沖挖邊坡土方時，沖水水柱盡量與坡面保持垂直。開挖過程中應(yīng)做好測量放線工作，開挖時應(yīng)預(yù)留30cm左右，采用挖掘機或人工配合清土、修面，避免超挖，以保證施工質(zhì)量。每個作業(yè)段應(yīng)一次沖挖到位，經(jīng)驗收合格后進(jìn)行下一作業(yè)段施工。棄土場安排專人看守，定期觀察輸送管道排出泥漿狀況，根據(jù)泥漿稠度、出漿量合理調(diào)整沖挖速度及沖水量。5.3勞動力組織（見表5.3）。表5.3勞動力組織情況表序號工種數(shù)量備注1管理、技術(shù)人員32施工人員86雜工1合計12人材料與設(shè)備本工法無需特別說明的材料，采用的機具設(shè)備見表6。表6機具設(shè)備表序號設(shè)備名稱設(shè)備型號單位數(shù)量用途1水準(zhǔn)儀DS3臺1測量標(biāo)高2全站儀OTS238臺1定位放線3挖掘機PC200臺1輔助挖土4高壓清水泵22KW臺4沖挖土方5污泥自吸泵315KW臺1抽泥漿6增壓泵220KW臺4管道增壓7PE管φ400*1.25mpa米/土方輸送質(zhì)量控制7.1工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)7.1.1土方開挖施工質(zhì)量執(zhí)行《建筑地基工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》GB50202-2018。土方開挖允許偏差按表7.1.1執(zhí)行。7.1.1項序項目允許偏差檢查方法單位數(shù)值主控項目1標(biāo)高mm0-50水準(zhǔn)測量2長度、寬度（由設(shè)計中心線向兩邊量）mm+200-150全站儀或用鋼尺量3坡率設(shè)計值目測法或用坡度尺檢查一般項目1表面平整度mm±20用2m靠尺2基地土性設(shè)計要求目測法或土樣分析7.1.2輸送管道施工質(zhì)量執(zhí)行《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》GB50268-2008的有關(guān)規(guī)定。7.2質(zhì)量保證措施7.2.1鋪設(shè)輸送管道所用PE管材，需具備質(zhì)量合格證，符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求。管道連接施工由專業(yè)人員進(jìn)行操作施工，嚴(yán)格按照相關(guān)施工規(guī)范及質(zhì)量驗收規(guī)范進(jìn)行施工及驗收，確保質(zhì)量合格。7.2.2土方開挖過程中應(yīng)及時進(jìn)行測量復(fù)核，對平面位置、水平標(biāo)高、邊坡坡率、分層開挖厚度應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙設(shè)計進(jìn)行施工，確保開挖位置準(zhǔn)確，邊坡及基底應(yīng)預(yù)留30cm以上，采用人工進(jìn)行清土、修面，避免超挖。7.2.3沖挖時應(yīng)控制開挖面高差及坡度，高差不超過2m，坡度不大于60°，避免因高差、坡度過大造成土層滑動，對工程樁造成損害。7.2.4污泥泵吸泥區(qū)盡量選擇在標(biāo)高較低的位置，可合理利用電梯基坑、集水井等位置進(jìn)行設(shè)置，盡量減少超挖回填量；如因條件限制吸泥區(qū)造成超挖，應(yīng)制定專項回填方案，以保證回填質(zhì)量符合承載力要求。安全措施8.1認(rèn)真貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，根據(jù)國家有關(guān)規(guī)定、條例，結(jié)合施工單位實際情況和工程的具體特點，組成專職安全員和班組兼職安全員以及工地安全用電負(fù)責(zé)人參加的安全生產(chǎn)管理網(wǎng)絡(luò)，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制，明確各級人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)。8.2施工現(xiàn)場臨時用電嚴(yán)格按照《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)范規(guī)定執(zhí)行。8.3各類機電設(shè)備應(yīng)專人操作，電工、焊工等特殊工種應(yīng)持證上崗；各種設(shè)備應(yīng)做好維保、檢測工作，嚴(yán)禁帶病工作。8.4水力沖挖作業(yè)范圍應(yīng)設(shè)置隔離帶，嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入作業(yè)區(qū)。8.5通水沖挖時，水槍必須有人固定扶穩(wěn)，避免因水槍晃動傷人，且水槍不得向人員沖水。8.6嚴(yán)格控制沖水開挖作業(yè)面坡度，嚴(yán)禁掏洞作業(yè)，確保開挖面穩(wěn)定。環(huán)保措施9.1成立對應(yīng)的施工環(huán)境衛(wèi)生管理機構(gòu)，在工程施工過程中嚴(yán)格遵守國家和地方政府下發(fā)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)的法律、法規(guī)和規(guī)章，認(rèn)真接受城市交通管理，隨時接受相關(guān)單位的監(jiān)督檢查。9.2將施工場地和作業(yè)限制在工程建設(shè)允許的范圍內(nèi)，合理布置、規(guī)范圍擋，做到標(biāo)牌清楚、齊全，各種標(biāo)識醒目，施工場地整潔文明。9.3落實輸送管道檢查工作情況，避免因管道滲漏造成泥漿污染河道及周邊環(huán)境。9.4棄土場設(shè)置圍擋，根據(jù)地形填筑泥漿圍堰，壩體應(yīng)填筑密實，防止泥漿外流。效益分析10.1本工法將傳統(tǒng)土方開挖、運輸改為濕法作業(yè)、封閉管道運輸，避免了土方施工產(chǎn)生的大量揚塵、污染場內(nèi)、場外道路等情況發(fā)生，本工法不需要渣土運輸車輛，消除了對城市交通的嚴(yán)重影響。水力沖挖施工時，周圍的居民及企事業(yè)單位均能正常生活及工作，社會效益