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土方开挖:不用挖机用水冲?“水力冲挖”见识一下!

发布于:2024-03-05 11:05:05 来自:施工技术/建筑施工

来源:筑龙施工

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源自 | 建筑工程鲁班联盟

基坑土方开挖,我们所见的都是机械开挖方式,在施工过程中容易产生噪音及扬尘污染,同时需要大量的土方运输车,极易造成交通压力。那么,有一种 新型土方开挖方式“水力冲挖” ,你见过吗?中建三局二公司曾在武汉长江航运中心项目上开行业之先河,结合工程特点,创新采用“水力冲挖”方式,一起来见识一下吧!


土方开挖“水力冲挖”

水力冲挖土方的施工原理是根据自然界水流冲刷原理,借水力的作用来进行挖土、输土和填土,即水流经高压泵产生压力,通过水枪喷出一股密实的高速水柱,切割,粉碎土体,使之湿化,崩解,形成泥浆和泥块的混合物,在由立式泥浆泵将泥浆吸入管道输送到指定的场地内沉淀,解析出的水可以重复利用,而沉淀下来的泥土可作为场地回填土或外运。

土方开挖“水力冲挖” ?

本工程基坑长207m,宽171m,面积32200㎡,普遍挖深18.8m,局部电梯井挖深24.9m,基坑土方量约68万m3,基坑支护采取地连墙+四道混凝土内支撑的形式。


本工程基坑距离长江仅50米,施工过程又历经长江汛期和到江城看海的季节,而且项目地处闹市, 若采用传统机械开挖方式,难度极大:


(1)场地狭小:     无渣土堆场,出入口少,周边都是居民区。
(2)交通管制:     土方车辆每天运输时间仅有六小时且运输距离长,跨越武汉多个行政区域(江岸、江汉、硚口、东西湖),土方工程形势严峻。
(3)效率低下:     项目总土方量约68万m3,土方施工时间为151天,计划每天出土量达5150m3,根据测算在最高效率下每天仅能完成4000m3,不能满足土方要求。
(4)环境影响:     土方施工过程中易产生噪音、扬尘,对现场文明施工及周边居民均会造成影响。


针对上述客观因素和工程现状,项目部积极探索新型土方开挖方式以及土方绿色施工工艺,创新地将土方水力冲挖技术应用于房建工程,项目部通过深入调研和周密策划,基于 ①适当减少机械开挖②合理利用船运技术 两点考虑:

(1)地理优势:基坑栈桥板正对江边运输码头,有独特的地理优势。
(2)有效措施:现场噪音主要来自挖机及渣土车,扬尘主要来自土方运输积土积灰处理不及时,可通过适当减少挖机、渣土车降低污染。

形成 “机械开挖+水力冲挖” 的创新方案,采用水力冲挖配合机械开挖的形式,实现了良好效益。


实施过程


进场前场地实景 ?

施工流程图

土方分区及施工

表层为杂填土,以碎石、砖块、块石为主,由于水力冲挖无法完成杂填土石块清运,采用单纯机械开挖方式。下层以粉质粘土、砂土为主,土质较好,采用水力冲挖与机械开挖相结合。

项目地勘报告

除表层杂填土采用机械开挖以外,圆环外支撑区域采用水力冲挖,圆环内区域采用机械中心岛式开挖,由外而内退挖,始终保持圆环土方机械开挖面高于撑下土方水力冲挖面1m,确保机械开挖与水力冲挖施工进度接近。机械开挖产生的土方采用自卸汽车通过栈桥板进行外运至46.4公里外东西湖。

表层土方开挖

阴影部分为水力冲挖区域,圆环内为机械开挖区域

管线及设备布设

由于项目与长江仅有一路之隔,整个冲挖工艺无论是抽水冲挖,还是排出泥浆均需均需穿越沿江大道,管线布设方案采用埋设地下管线。


1、道路开槽,铺设钢板
2、埋设管道
3、道路复原
4、江边放置抽水泵
5、场内连接、布置管道
6、放置水箱及加压泵
7、安装高压水枪及浮筒泥浆泵









水流冲挖土方

每台浮筒泥浆泵配置两个高压水枪,两名施工人员进行施工;先冲挖环撑下方土方,冲挖完成后冲挖环撑外土方;土方被高压水柱打碎混合为泥浆后由泥浆泵抽取。




泥浆船体改造及运输

水力冲挖产生的大量泥浆需船体运输,对泥运沙船进行改造使用。

1、改造了三艘货船用以装载并运输泥浆,最大装载量可达3000m3。
2、泥浆通过排泥管输送至泥浆船,将表面沉淀的清水抽取回基坑循环利用,同时提高运输效率。





泥浆运至弃土场
?
1、弃土处租用70T趸船用以泥浆船停靠
2、到达弃土码头后将泥浆吹填至岸上的泥浆池
3、泥浆晾晒干后运送至弃土场





综合效益


【环保效益】
通过对比分析,活动后日均土方开挖量由4000m3增加到了5500m3,扬尘也降到了0.83mg/m3以下,噪声昼间降到60dB(A)以下、夜间降到48dB(A)以下,土方施工效率以及绿色施工环境指数得到有效提高。

【工期效益】
常规单一机械开挖效率为4000/5150=77.6%。排除其他因素影响,在项目的精心组织下,项目采用水力冲挖土方船运结合传统机械开挖,提高了土方开挖的效率,开挖效率在原基础上提高(5500-4000)/5150=29%,项目土方施工实际进度快于计划进度,原计划工期172天,实际土方开挖工期151天,节约工期约为21天。

【经济效益】
相比传统机械土方仅能在夜晚(22:00~04:00)运土,水力冲挖可以24小时不间断工作,不间断运输,提高了土方施工的效率,同时由于机械开挖难以施工处可由水力冲挖完成,减去了大量的机械挖土及人工掏土时间及费用,格构柱共计300根,按每根费用300元来计,可节约9万元。原计划工期172天,实际土方开挖工期151天,节工期约21天,综合费用每天需1万元计算,共节约30万元。

【社会效益】
“机械开挖+水力冲挖”方式对周边环境影响小,在保证施工进度的同时,得到了业主、环保部门、政府主管单位的一致认可。当然也为同行在土方施工中提供可参考依据,亦为相似工程拓展了一条绿色施工之路。



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只看楼主 我来说两句抢沙发
这个家伙什么也没有留下。。。

建筑施工

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