水冲法土方开挖施工技术

'朱良锋,周建军(浙江宝业建设集团有限公司,312028浙江绍兴)关键词:土方开挖;水冲法;节能;环境保护中图分类号:TU751文献标识码:B文章编号:1000-4726(2008)05-0352-02CONSTRUCTIONTECHNOLOGYOFHYDRAULICEXCAVATIONZHULiangfeng,ZHOUJianjun(ZhejiangBaoyeConstructionGroupCo.,Let.,312028,Shaoxing,Zhejiang,China)Keywords:earthexcavation;hydraulicmethod;energy-saving;environmentprotection一般建构筑物工程基坑土方开挖采用人工或机械开挖方法,而当开挖土质为粉土、砂性土且所开挖的基坑周边环境有开挖土方的弃土堆场时,可以利用附近废弃或待整平的河塘水进行水冲法开挖。本技术在绍兴污水处理厂曝气池工程、调节池工程及浙江华联三鑫石化有限公司清水池工程等多项工程中应用,取得了较好经济与社会效益。方量确定。弃土堆场应考虑回收利用泥水沉淀后析出水的排出集中流向。2.2.3施工机具采用功率7.5kW潜水泵及高压泵用于高压冲水,11~22kW泥浆泵出泥水。!75喷枪(枪口!15),出泥管为DN150。2.3施工工艺2.3.1潜水泵抽水潜水泵抽水的取水口要求距离河底大于30cm,所用水泵要有足够的扬程,一般水冲法土方开挖的工程所处地较偏僻,抽水之河塘可能杂草物较多,取水口宜用竹编蒌封闭以利于取水。1工艺原理利用高压冲水压力冲刷要开挖的土体,以水为土的载体,使其成为流沙状泥水,再用泥浆泵抽排在场边沉淀,所析出水可重复利用,沉淀下来的泥土可作为场内回填用土或外运。所适用的工程一般位于滨海地区或开发区,附近往往有废弃河塘水可供抽取,或(可作)低洼地储存施工废水及雨水、基坑降水和回收泥浆外排的淅出之水作施工用水,对水的洁净程度要求不高。2.3.2冲刷土体喷枪冲水压力一般要求达到0.6MPa以上,冲击水流与所开挖土面呈30°~60°角方向冲向土体,连续均匀冲刷,泥水流由冲刷点向泥浆泵部位行进,使冲刷下来的泥水向泥浆泵部位呈锅底状集中外排,要避免同一部位冲刷时间过长使高差过大。土方冲挖基底标高可用打入式钢管纵横向拉线量测控制。2施工方法2.1工艺流程确定施工方案(施工准备)→潜水泵抽水→送水入高压泵→喷枪冲刷土体→形成泥水→泥浆泵吸泥水外排→泥水堆砌析水→人工修挖。2.2施工准备2.3.3泥水外排一般每m3土用水量约3~4m3,泥水含泥量(按体积)20%左右,泥水吸取用11~22kW泥浆泵,泥浆泵距冲刷点5~10m为宜,在坑内“锅底”部位放置,为使泥浆顺利外排,应用浮筒法固定泥浆泵,即用二只!600铁皮筒用2!48钢管焊接成井字格构架,泥浆泵放置在井字架上,使吸泥口距基底30cm以上。2.3.4泥水堆砌析水抽排出的泥水用DN150水管由泥浆泵排出到弃土堆场内,泥水经沉淀后析出清水,将清水集中汇流可重复利用。堆土高度控制在6m以内,放坡坡度(高宽比)不宜大于1:0.33。2.4施工注意事项(1)一般预开挖的基坑内植物根茎较多,在水冲2.2.1确定施工方案水冲法施工方案的确定与施工准备工作较简单,主要是结合工期、堆场、所需开挖之平面、深度来确定施工方案。2.2.2围砌弃土堆场在距基坑边一定的安全距离外(10~20m)的空地上用编织袋装土围砌出弃土堆场,面积可根据开挖土收稿日期:2008-02-28作者简介:朱良锋(1971-),男,浙江绍兴人,浙江宝业建设集团有限公司,副总工程师,高级工程师。 2008年第5期朱良锋,等:水冲法土方开挖施工技术·353·法土方开挖时应注意经常用人工进行清理,根茎堵塞泵管。防止植物受工作面的影响可大面积展开,比机械开挖缩短工期,并可节约施工管理费用。(2)(4)基坑内的孤石等杂物在施工时随时用人工清冲刷下的泥水可用泥浆泵抽排堆砌,堆砌高度可达10m多,用泵向上运送,较挖土机堆土效率要高,体现出更好的经济效益。除。(3)基坑深度大于4m时,须考虑基坑支护和坑外降水,基坑支护一般不受水冲法影响,可根据工程实际,采用放坡、排桩、喷锚等方法,降水一般采用一级或多级轻型井点或管井降水。(4)基坑周边应做好防排地表水的措施。(5)水冲法施工,井点降水可迟缓布设,降低井点降水台班费用,更进一步降低施工成本。(6)对于偏僻地区工程,因不做挖土机行走及出土自卸车进退场道路,进一步降低施工成本。4.2社会效益(1)用人工操作,高压泵及泥浆泵均为清洁无污染的用电设备,无扰民的噪声及废气污染,消除机械挖土所产生的噪声、废气与油耗,减少了挖土时的机械伤害,改善了劳动作业条件,符合节约型社会建设与环境保护,从而减少了资源损耗及污染,有利于节能,具有较好的社会效益。(2)缩短了工期,从而加快了建设工程投资回收。3劳动组织及安全、环保措施3.1劳动组织按照工期、场地条件与平面布置等因素综合确定劳动班组,一般每400~600m2一个水冲点(即一支水枪),每点2名冲水工,每10个点左右考虑配电工1人,机动人员2人,每个出土点配4人用于堆砌装土及整平(防止析出土集中在一起),施工管理人员1人。3.2安全注意事项(1)应遵守一般基础施工所应注意的安全要求,5工程实例特别是用电设备要强调一机一闸一触保。(1)绍兴污水处理厂曝气池工程为连体六座曝气池,每座基底尺寸57.2m×82.2m,深5.2m,采用砂石桩地基处理,总挖土14.7万m3。采用废弃待整平河塘水水冲法放坡开挖,开挖22d,工程为优良,分项优良率达96.7%,比原计划缩短工期约10d,费用比机械开挖节约37.6%。(2)绍兴污水处理厂扩建工程为二座调节池,长174.5m,宽72m,深10.8m,其中埋入土深4m,采用混凝土管桩基础。也采用废弃待整平河塘水水冲法放坡开挖,总挖土10.1万m3,工程为优良,分项优良率达94.8%,比原计划缩短工期约8d,费用比机械开挖节约32.6%。(3)浙江华联三鑫石化有限公司清水池工程为连体二座清水池,每座尺寸为75.3m×46.4m,基坑尺寸为94.4m×76.9m,挖深4.15m,总挖土为3.2万m3,该工程周边环境较开阔,地势较低需大量土方回填,采用废弃河塘水水冲法开挖,基坑支护为土钉墙,取得较好类似经济效益。(2)当泥浆泵及潜水泵遇杂草物堵塞影响吸水、排泥水时,应关闭电源并由专人看管电箱,待清理完毕由电箱看管人闭合开关。(3)冲刷坑边土体时应注意预留30cm以上土体用于人工修土,修土完成后应及时按设计基坑围护方案进行护坡等施工。(4)高压水流冲刷土体时,要控制被冲刷部位,土体高差不宜大于2m,施工人员要与潜在的坍落土体保持一定的安全距离。(5)施工前基坑周边应用护栏做好围档,预防土体坍落伤人。3.3环保措施水冲法土方开挖本身是一项节能环保的施工工在施工中的环保措施主要是所排出的泥水要堆砌艺,好,不得流入河道,所析出的水做到重复利用,最后通过现场砂土自然过滤“排”入指定部位。4效益分析6结语4.1经济效益(1)水冲法土方开挖利用冲水压力冲刷土体进行水冲法土方开挖技术具有施工方便、操作简单、劳动强度较低、清洁无污染、施工成本低廉、能缩短工期、保证工程质量等优点。实践证明,水冲法土方回填技术具有相同的原理与类同的效益,在建设环保节约型社会的今天,水冲法土方开挖技术具有广泛的应用前景。土方开挖,降水及所析出的水可重复利用,沉淀下来的泥土可作为场内回填用土,可大大降低施工成本,加快施工进度。(2)施工成本仅为挖土机开挖的30%左右。(3)工期短,节约施工管理费用。水冲法挖土因不'