土石方工程施工方案.docx
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土石方工程施工方案
一、工程概述
1.1工程位置
本工程位于重庆市两江新区。
1.2项目概况
本工程为重庆市两江新区的基础设施建设。
工程量约为2亿m³，工程造价约为50亿元人民币，工期为300日历天。
1.3施工场地周围环境
参照施工图纸。
1.4工程地质
场平区域内有成片的苗木和少量建筑物及其他附着物，需进行清理。
根据业主提供的工程量清单，其中粘土约为0.2亿m³，页岩约为1.1亿m³，砂岩约为0.9亿m³
1.5工程范围及规模
本工程总挖方量约为2亿m3，总填方量、外运弃土、场平面积均参照施工图纸。
1.6工程的主要特点
（1）本工程开挖、回填土石方量巨大，工期相当紧。
（2）土石方主要为弃方，需自行爆破，爆破前需征得相关部门的允许，办理爆破许可证才可作业。
同时，必须遵守爆破安全规程。
（3）土石方具体填方量参照施工图纸，压实度要求达到90%，土料含水量和碾压质量要严格控制。
（4）场区内有树木、建筑物需进行处理。
（5）施工场地内开挖、回填、运输相互交叉施工，工程测量复杂，难度大，需精心施工。
二、主要施工方法和技术组织措施
2.1施工准备工作
我司现已对工程的性质、内容、技术要求、周边环境、地质情况等作了认真、充分的研究，并为以后的进场施工作准备。
2.1.1技术准备工作
（1）落实项目部人选，组建强有力的项目经理部。
（2）认真审阅施工图纸，参加设计交底和图纸会审，针对图纸中存在的问题和错误提出修正意见。
（3）复测控制桩并制定测量方案。
（4）组织工程技术人员熟悉施工图纸，编制详细的施工方案，进行技术、安全、防火培训，做好技术、安全交底，安排好有关的试验工作。
2.1.2施工准备工作
（1）全面检修进场施工的机械设备，以保证施工前设备运转正常。
（2）编制施工计划，安排施工顺序，协调各工序及各专业间的配合工作。
（3）落实相应的施工人员，并进行岗前培训和教育。
（4）做好材料和工艺设备的计划安排工作，使之满足连续施工的要求。
（5）落实施工场地的征收工作。
（6）在全公司范围内进行宣传，使全体员工了解本项目的情况，从而能全力以赴，支持本工程的施工。
2.1.3现场准备工作
（1）测设场地平面和标高控制网。
（2）确定施工范围，设置施工围蔽，并在围蔽区内按消防要求设置消防栓及灭火器材，厕所设置化粪池。
（3）认真熟悉现场的地理位置、工地条件、供水供电状况，以及出入口位置，认真布置贮存物料和施工用的工作面，修建临时设施，平整场地，使之满足现场施工的要求。
（4）架设动力和照明线路，接通施工用水管路，确定材料、设备和土方运输线路。
（5）组织工程机械设备和材料进场。
（6）办理施工报建手续和其它有关手续。
（7）落实季节性施工措施。
2.1.4地下构筑物、文物的保护和处置
（1）各类文物均属国家所有。
在土石方施工过程中，如发现古墓、古建筑遗址等文物及化石，或其他有考古、地质研究等价值的物品时，应马上停止施工，立即保护好现场，以书面形式报告业主或监理，而不得隐瞒和私自占有。
（2）施工过程中发现影响施工的地下障碍物时，应以书面形式报告业主或监理，共同协商处置方案。
2.2施工总体部署
2.2.1部署的原则
（1）施工部署的总方针为“四全三优先”，即全力以赴，全方位作业，全公司参与，确保全胜；人力、财力、物力优先。
（2）发挥我公司拥有大批各类专业技术管理人员、有足够的大型土石方施工机械以及具有多个类似工程施工经验的优势，加强对该项目的运作和管理，圆满实现业主的各项目标。
（3）公司在人力、物力、财务上予以倾斜，在施工机具设备、周转材料、劳动力等方面加大投入，从而达到集中优势力量在较短的时间内生产出最优的产品、创造出较好的经济效益和社会效益的目的。
（4）采用先进合理适用的新技术、新工艺、新材料，加快工程进度，提高工程质量，降低工程成本，多快好省地完成工程任务。
（5）采用项目法进行施工管理：
以项目经理为首的整个项目部，严格执行ISO系列标准，使施工全过程处于受控状态。
同时公司与项目部签订目标合同，明确各自的权利和义务，以质量为目标，以安全生产、文明施工、现场综合管理为考核标准，确保施工任务的圆满完成，为业主提供满意的产品。
2.2.2施工区域划分
本工程规模庞大（施工面积参照施工图纸），为了便于施工管理，加快施工进度，保证工程顺利进行，需对本工程划分不同施工区域，分别组织施工（具体区域划分参照施工图纸进行）。
2.2.3作业部署
（1）总体施工方向
各施工区从与施工道路靠近处开始，按照从近至远的方向进行施工，主要目的是便于大型施工机械的行走。
（2）施工顺序
总的施工顺序：
修筑施工便道→清除绿化植被、清障、清除民宅及宅基→土石方开挖→回填、余土外运。
要求在土石方施工时使用足够数量的大功率机械进行连续施工，临时用地和临时排水沟等设施穿插进行，不得占用主要工期。
2.2.4机械配备
（1）挖掘机的配备
在本工程施工中，主要选用斗容量为1.4-1.6m3的单斗挖掘机进行土方挖掘。
根据我公司经验，斗容量为1.4m3的单斗挖掘机每台班产量为1000m3（实方），每台挖掘机每天工作时间按18小时计算，则每台挖掘机每天产量为1000/8*18=2250m3；本工程总挖方量约为2亿m3，工期为300日历天，除去下雨天等影响因素，实际可利用时间只有90%左右，约为270天，则每天需完成挖方量约：
2亿/270=740000m3。
需配备挖掘机数量为：
740000/2250=329台，综合考虑到本工程施工工期紧，土方开挖时丛林树木较多而增加的施工难度，决定配用380台斗容量为1.4-1.6m3的单斗挖掘机进行土方施工。
（2）自卸汽车的配备
在本工程中将选用15t自卸汽车进行土石方运输，根据我公司经验，每台挖掘需配用5辆15t自卸汽车（1公里运距内运输），共需配备380×5=1900辆自卸汽车，考虑到机械的备用，决定配备2400辆自卸汽车。
如运输距离超出1公里范围，则另行计划增加车辆。
（3）爆破机械的选用
根据本工程特点，选用空压机220台、英格索兰CM351履带式气动钻机50台、手持式风动凿岩机150台。
（4）其它机械的选用
对于本工程中的填方量，根据我公司类似的施工经验选用：
30台114KW的推土机、20台131KW的推土机；80台3m3的装载机；50台18T振动压路机。
2.2.5施工工期控制部署
本工程具有工程量大，工期紧的特点，必须选用、调用大型土石方机械进行两班制施工（遇雨季等特殊气候，影响工程进度时，及时调整作业时间，补回工期损失），做到人停机不停。
施工用（柴）油、夜间施工用照明设施必须有充分的储备量。
除按常规方法进行控制外，在现场专门配置一个计算机室，配备专用电脑，由专业人员应用微机和工程项目管理软件，对工期网络和资源配置等施工全过程进行动态控制，使工期质量、安全管理得到有效的控制，从而保证本项目各个目标的实现。
施工进度计划控制流程详见框图（下页）：
2.3施工测量
2.3.1测量控制系统
本工程面积大，工期紧，测量难度较大。
拟以业主提交的测量控制基准点为基础，建立闭合导线控制网，再根据施工控制网测设各个细部。
开工前测量准备工作包括:
检查和复核测量基准点，增设控制点和水准点、建立控制网、复测原地形、施工放样。
施工测量的精度按《工程测量规范》（GB50026-93）执行。
2.3.2土石方施工测量
（1）根据己建立的平面和高程控制系统，放出边界桩，并在各边界设置横向及纵向控制桩，每1OOm设置一个，控制桩用混凝土浇筑，埋深在地面以下20cm，以控制边界以及控制高程。
（2）测设40m×40m的方格网来实施施工放样，并且测出方格桩点的地面高程和设计高程，如果地面高程大于该点的设计高程则为挖方，反之则为填方。
将每一个桩的挖填高度用红铅笔写在桩上（侧面），填土用“+”号，挖土用“-”号。
为便于挂线找平，在方格网内再增设加桩，将方格分成1Om×10m的小方格。
如为填方时，则根据填方的高度在桩上挂好线填土；如为挖方时，在桩点四周挖至所需深度。
根据现有场地标高，本工程土方以挖方为主。
（3）
在填挖过程中，以桩点为准，用尼龙线来检查，校正整个方格范围内标高，如下图所示：
（4）取土爆破作业时，每爆破一层，对该层高程及时测量，严格控制爆破开挖的高程，既不超深又必须达到设计开挖标高。
（5）施工过程中，应对控制点进行保护，并经常进行复测，做到准确无误。
2.3.3测量仪器
平面测量的主测仪器为日产“拓普康GTS-602全站仪”，该仪器技术规格为:
测角精度±2”，测程3000米，测距精度±（2mm+2ppm）。
可满足本项目的平面精度要求。
高程测量主测仪器为S3级自动安平水准仪。
2.3.4放样方法
使用拓普康GTS-602全站仪，仪器提供了极坐标放样等多种功能，因此可计算或从设计文件查出各待定特征要素的坐标值后，输入全站仪进行测量定位。
A.架设仪器于导线控制点，输入控制点坐标值；
B.照准后视控制点，输入后视控制点坐标值或方位角；
C.输入待定点坐标值；
D.按照仪器所显示的角度和距离放样定位。
2.4主要项目施工方法
根据现场和业主提供资料，本工程土石方以挖爆运为主，其中有约土石方0.35亿m3，约0.97亿m³的页岩，及约0.96亿m³的砂岩。
土石方调配如下：
填方①区和填方③区的土方由挖方①区供应，填方②区的土方由挖方②区供应，多余的土方、石方和淤泥等全部外运。
2.4.1开挖施工
（1）开挖方法
采用挖掘机或装载机开挖配合自卸汽车运输，开挖自上而下，先将树木、植物及树根等杂物清除运弃，再将挖出来的土方回填到相邻的填方区，多余的土方运至业主指定的弃土地点。
由于本工程以弃方为主，故填土与弃土同步进行。
（2）开挖标高控制
待挖至接近地面设计标高时，要加强测量，其方法如下:
在挖方区边界根据方格桩设置高程控制桩，并在控制桩上挂线，挂线时要预留一定的碾压下沉量3cm～5cm，使其碾压后的高程正好与设计高程一致。
2.4.2填筑施工
2.4.2.1通则
土石方填筑前，先对需填场地进行测量放样，清除表土及不适宜材料。
按规范要求清理现场并定好控制桩位后，经监理工程师同意方可进行填筑作业。
当在斜坡上填筑时，其原坡陡于1:
5时，原地面应挖成台阶，台阶应有不小于1m的宽度，并且应与所用的挖土和压实设备相适用，所挖台阶向内侧倾斜2%，砂性土可不挖台阶，但应将原地面以下20～30cm的土翻松，再同新填土料一起重新压实。
路基填筑采用全断面水平分层填筑。
其工艺流程如下所示：
施工准备→基底处理→分层填筑摊铺整平→洒水或翻晒→机械碾压→面层修整→检验签证。
2.4.2.2施工准备
填方材料的试验：
在填筑施工前，填方材料按规范要求取样，按《公路土工试验规程》（JTJ051－93）规定的方法进行颗粒分析、含水量与密实度、液限和塑限、有机质含量、承载比（CBR）试验和击实试验。
2.4.2.3基底处理
在土方工程施工前，由测量人员根据设计图纸，放出分界线，原地面的树墩及主根用挖掘机挖除，并把地面上的长草或植物割除，清除地面上的建筑垃圾，把它们堆放在指定的地方，由自卸汽车运到场外。
在存在沟塘、淤泥质土等不良地质情况的局部区域，不能直接回填，须根据设计图纸和现场勘察确定它们的具体位置，并做好标志，按要求进行处理。
如遇沟塘，则沟塘处理办法为：
先用潜水泵把沟塘里的水抽干，并排到临时排水沟，再用挖掘机在沟塘边挖除沟塘里的淤泥，淤泥由自卸汽车运到指定的淤泥堆放处。
待淤泥挖除后，用挖掘机把池塘边开挖成1:
2（高度为50cm，宽度为100cm）台阶式边坡。
施工工艺流程图：
2.4.2.4分层填筑
在底层土处理经监理工程师检查合格签证后，按断面全宽分层填筑，由最低处填起，填土压实前松铺厚度按施工图纸要求。
2.4.2.5摊铺整平
自卸汽车从挖方区把土方运至填土区，由推土机把卸下的土摊平。
推土时推土机不能碰撞控制桩，机械无法平整的地方由人工平整。
推土机行走路线如下图所示：
2.4.2.6碾压
本工程全部采用自然碾压施工。
2.4.2.7最上一层土的填筑
当填土接近设计标高时，测量员要加强测量检查，控制最上一层填土厚度。
最上一层填土既不能太厚又不能太薄，太厚了压实度达不到，太薄了上层土易脱皮，不能很好结合。
根据现场土质及现场试压情况留准虚高，使碾压后的高程符合质量标准。
最后一层的高程控制采用加桩挂线法，其方法如下图所示：
利用每格40m的方格桩，放出每隔10m的辅助桩E、F、G，在已知方格网点A、B桩旁立一直杆，分别向上量hA和HB（即A桩和B桩所填数值），分别得M和N点，用尼龙线连M、N点，并量取E,F,G桩至尼龙线间的距离，得hE、hF、hG，将数值分别写在E、F、G各桩上，即为各辅助桩上要填的数值。
2.4.3爆破施工
2.4.3.1施工说明
本工程爆破工程量较大，约1.8亿m3，运距1Km。
为了保证工程的顺利进行，确保施工现场的安全距离，根据《土方与爆破工程施工及验收规范》及《爆破安全规程》，结合本工程的具体特点，对爆破作业进行组织设计，以保障其安全性和可靠性。
2.4.3.2施工准备
（1）在组织爆破工程施工前，根据业主提供的地形图和平面控制桩、水准点，作定位放线，并报公安机关，取得爆破作业许可证后方可作业。
（2）爆破工程施工要指定专门爆破工程师负责，爆破工作人员必须受过爆破技术训练，熟悉爆破器材性能和安全规则，并持证上岗。
（3）爆破所使用的爆破材料，要符合国家、部标准，其购买、运输、保管，要遵守国家关于爆炸物品的管理条例。
2.4.3.3起爆方法
（1）本工程采用电力起爆法进行起爆。
起爆网络采用毫秒微差大串联电力起爆网络，相邻排孔起爆时间间隔为50～100毫秒。
（2）起爆器材主要是起爆器和测量仪器。
起爆器由电雷管、电线和电源组成，测量仪器则采用JQ41欧姆表。
（3）各种起爆器材必须符合使用要求。
同一电爆网络中必须用同厂、同批、同牌号的电雷管。
2.4.3.4成孔机具和方法
本工程需要爆破石方达1.8亿m3，数量较大，而工期又非常紧迫。
根据本工程具体特点，结合以往同类工程的经验，拟采用机械钻孔，个别地方以人工打孔辅助。
（1）钻孔机械的选用
A.CM351凿岩钻机
B.英格索兰750高风空压机
C.手持式风动凿岩钻
D.3m3空压机
E.配套挖掘机等
其中CM351凿岩钻机是目前国内比较先进的凿岩钻孔机械，配合英格索兰750高风空压机使用，可满足本工程大方量爆破作业的要求。
（2）钻孔方法
先用手持式风动凿岩机凿进厚度约50cm，用挖掘机配合，将地面筑成倾角大于550阶梯形的施工作业平台，CM351凿岩钻机爬上作业平台，进行凿岩钻孔，可作垂直（水平）或倾斜的炮孔，本工程炮孔深度L设计为12～15m左右。
炮孔直径Φ140mm。
钻孔过程配合使用英格索兰750高风空压机，压力控制在20kg以上。
手持式风动凿岩机的钻杆一般采用Φ25mm中空六角钢，钻头采用一字形或梅花形的合金工具钢钎，基本上由1人操作。
气量和风压要符合凿岩机要求。
2.4.3.5施工工艺流程
爆破施工工艺流程图
2.4.3.6爆破的方法选择及药包量计算
结合本工程的地形特点，为了提高爆破效果，本工程拟采用中深孔台阶爆破与控制爆破相结合的方法进行爆破施工。
为了对孤石或大块石进行二次破碎，根据需要，个别地方可以进行二次爆破作业，以保证块石粒径满足运输要求。
炸药采用岩石硝铵2#。
（1）炮孔深度L及最小抵抗线W的确定
本工程采用中深孔爆破法（如下图）。
台阶高度H取12米，在需爆破岩石上用凿岩钻机钻出直径为Φ140mm、深度为13～14m的圆柱形深孔，装入延长药包进行爆破。
阶梯高H=12m，h=0.15H=1.8m
钻孔深度L=H+h=12+1.8=13.8m
最小抵抗长度：
W=[（0.25π×D2×Δ×L×τ）/（e×q×m×H）]1/2
=[（0.25×3.14×0.142×900×13.8×O.5）/（1×1.6×1×12）]1/2
=2.23（m）
式中：
D—炮孔直径，按0.14m计。
Δ—装药密度（kg/m3），一般取9OOkg/m3
L—炮孔深度，L=H+h
H—阶梯高度（m）
h—钻根长度
τ—装药长度系数，当H=10～15米时，τ=0.5
e—炸药换算系数，取值1.0。
q—炸药单位消耗量（kg/m3），取1.6kg/m3
m—炮孔密度系数，一般为0.8～1.2，本工程取1.0算。
（2）炮孔距离的确定
炮孔采用多排式布置，如下图所示：
炮孔间距a=（0.8～1.2）W，取平均值a=W=2.23m
炮孔排距b=（0.7～1.0）W，取平均值b=0.85W=1.90m
（3）每孔用药量计算
Q=0.33e×q×a×H×W=0.33×1×1.6×2.23×12×2.23=31.51（kg）
2.4.3.7装药和堵塞方法
（1）装药前将炮孔内的石粉、泥浆排除干净，并将炮孔口周围打扫干净，为了防止炸药受潮，可在炮孔底部放上塑料薄膜或油纸，采用散装炸药时，装药时可用勺子或漏斗分几次装入，每装一次用木棍或竹棍轻轻压紧。
采用药卷时，将药卷一个一个地送入炮孔，并予以轻轻压紧，起爆药卷在炮孔内的位置要准确。
（2）装药后，需对炮孔进行堵塞，堵塞物可用1份粘土、2份粗砂以及含水量适当的松散土料混和而成。
堵塞长度，大于一个最少抵抗线，一般取孔深的三分之一。
2.4.3.8爆破安全距离的计算
（1）飞石安全距离的计算
考虑到爆破时会有一定的抛掷飞石，飞石安全距离：
RF=KF×20n2W=1.5×20×1.352×2.23=121.93（m）
式中，KF—安全系数，一般取1.0～1.5;
n—爆破作用指数，取1.35；
不受飞石击伤的安全距离为121.93m，以不小于200m为宜。
（2）地震波影响的安全距离的计算
RC=KC×a×Q1/3=7.0×1.0×31.511/3=22.11（m）
式中Kc—依所保护的建筑物地基土而定的系数，查表取KC=7.0。
a—依爆破作用而定的系数，查表由n可得a=1.O。
Q—一孔爆破药量（kg）
（3）爆破防空气冲击波的安全距离计算
RB=KBQ1/2=30×31.511/2=168.40（m）
式中KB——与装药条件和破坏程度有关的系数，查表取KB=30。
当采用裸露爆破时，RB=50×31.511/2=280.67（m）
（4）爆破毒气的安全距离计算:
Rg=kgQ1/3=160×31/3=230.76（m）
式中:
Kg——系数，根据有关试验资料统计，一般取Kg的平均值为160，
下风时，Kg值乘2。
Q——一次爆破总炸药量（t）。
考虑有多孔连续爆炸，取Q=3.0t。
2.4.3.9地面标高的控制
中深孔爆破可以爆破大部分的土石方，但不能准确控制地面标高，为防止设计标高的底线超挖或欠挖，拟采用底面控制爆破和浅孔爆破相结合的方法。
（1）采用浅孔爆破时，用手持式风动凿岩机打炮孔，直径Φ25～Φ50mm,孔深2m左右，炮孔间距a=2.55m，排距b=1.5m，每孔药包量3.53kg，最小抵抗线W=1.5m，炮孔布置采用梅花形，如下图所示:
图中：
1—填塞物
2—药包
（2）采用控制爆破法，目的在于获得平整的地面，避免超挖或欠挖。
采用凿岩钻机打眼（炮孔），深度根据现场情况而定（深孔爆破后土石方归堆运输后测量标高），炮孔直径为Φ140mm，炮孔间距约为15倍炮孔。
炮孔分为主炮孔、辅助炮孔和光面炮孔，先起爆主炮孔和辅助炮孔，后起爆光面炮孔，每个主炮孔和辅助炮孔的装药量约3.5kg，光面炮孔的装药量为1.8kg。
（3）控制爆破和浅孔爆破的配合使用，要根据现场具体情况来定，原则上以控制爆破为主。
施工过程中要勤测标高，反复校核，爆破的场地需用挖掘机进行挖、修、填、压，个别地方需风镐配合，多余的土石方用汽车运走，超挖部分用石屑回填、压实，保证地面标高符合设计要求。
2.4.4临时排水施工
由于本工程施工场地大，为保证施工质量和施工进度，在土石方施工过程组织有效的临时排水系统非常重要。
在土石方施工前，按要求回填原地面的沟塘，坑等可能积水的地方，结合现场地势情况，设置临时排水系统，以防场地在施工前有积水，泡浸原地面，破坏原地面的稳定性，增加施工工程量。
2.5施工资源供应计划
2.5.1劳动力计划
2.5.1.1劳动力计划一览表
序号
名称
人数
序号
名称
人数
1
项目经理
1
14
电工、焊工
30
2
项目技术负责人
3
15
爆破工程师
10
3
合同管理负责人
1
16
机械工程师
8
4
项目财务经理
1
17
挖掘机司机
760
5
测量工程师
5
18
推土机司机
100
6
施工员
12
19
装载机司机
160
7
质量员
10
20
压路机司机
100
8
安全员
12
21
自卸汽车司机
4200
9
试验员
3
22
洒水车和油罐车司机
10
10
材料员
10
23
爆破工
80
11
保管员
10
24
炊事员
40
12
计划统计
4
25
警卫
50
13
机修工
100
26
其它
40
2.5.1.2各工种人员汇总表
人员种类
人员数量（人）
管理人员
72
后勤人员
130
机械人员
5460
爆破人员
88
合计
5750
2.5.1.3劳动力安排计划表
工种
级别
按工程施工阶段投入劳动力情况（每阶段每班）
50
100
150
200
250
300
管理人员
65
72
72
72
72
65
后勤人员
50
70
70
70
70
70
机械人员
2600
2700
2700
2700
2700
2600
爆破人员
80
88
88
88
88
88
合计
2795
2930
2930
2930
2930
2823
注：
本计划表是以每班八小时工作制为基础的。
2.5.2材料使用计划
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
岩石销铵2#炸药
吨
/
石方爆破
2
电线
M
/
3
汽油
Kg
/
4
柴油
Kg
/
2.5.3施工机械计划
2.5.3.1主要施工机械设备配置一览表
序号
机械设备名称
数量
额定功率（KW）
生产
能力
备注
1
挖掘机
380
172KW
斗容量1.4m3
2
推土机
50
103KW
3
装载机
80
斗容量3m3
4
自卸汽车
2400
15t
5
压路机
50
18t振动
6
英格索兰RPH750高风压移动式螺杆空压机
50
7
CM351气动钻机
50
20～30m/h
8
手持式风动凿岩机
150
0.8m3
9
空压机
170
3m3
10
油罐车
甲供
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