土方调配平衡施工方案.docx

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土方调配平衡施工方案

土方平衡方案

审批：

校核：

编制：

项目经理

年月

北三环快速化第一、二标段45～55联土方平衡方案

1工程概况

拟建工程为北三环快速化工程，场址位于郑州市中心城区北部，西起南阳路立交西侧、经索凌路、丰庆路、文化路、花园路、经三路、东至中州大道东侧龙湖外环路，路段全长7.872公里。

本项目从南阳路立交东侧开始起坡修建高架桥，沿北三环道路边绿化带中心线呈双幅布置，在花园路立交处高架桥向道路外侧偏移，跨越花园路立交匝道后，重新沿北三环边绿化带中心线向东，与中州大道立交相接。

45～55联起点位于华北水利水电学院门口，终点在黄家庵路天桥东150m处处。

（1）桥梁工程

全线高架桥采用双幅形式，单幅桥梁宽度13米，两桥之间间距16.75米。

北线起点为N145#墩，桩号N4+542，终点为N184#墩，桩号N5+910，线路全长1468m；南线起点为S147#墩，桩号S4+543，终点为S186#墩，桩号S5+899，全长1356m。

上部结构以采用现浇预应力混凝土等截面连续箱梁为主，跨越大路口或条件受限路段（索凌路、丰庆路、文化路、东风渠、花园路）采用连续钢箱梁。

下部结构均采用花瓶墩，基础桩为钻孔灌注桩。

45~55联全线共有桩基324根，承台78个，花瓶墩78个，现浇箱梁16联，钢桥安装6联以及相应范围内的的桥面系附属工程。

（2）道路工程

将现状北三环道路红线60米加宽至65米，每侧各加宽2.5米，在上下桥匝道及互通式立交处将红线进行拓宽。

道路断面形式为2×11.75m（主线快车道）+2m（中央分隔带）+2×4.25（绿化带）+2×12.5m（机非混合车道）+2×3m（人行道）。

道路起点桩号为K4+540，终点桩号K5+896，全长1356m.

（3）其他工程

工程中还包括配套的雨水工程、污水工程、照明工程、绿化工程、交通工程等。

考虑到市政工程特点，施工区域狭小，且文明、环保施工要求很高，施工中开挖土方和回填利用土方要综合考虑，做到土方平衡，以避免过多的土方弃方和借土填方，从而达到经济、环保的效益。

2、编制依据

1、《郑州市三环线快速化工程北三环第一、二标段（南阳路-黄家庵路）施工图设计》；

2、《郑州市三环线快速化工程北三环第一、二标段（南阳路-黄家庵路）道路工程施工图设计》；

3、《郑州市三环线快速化工程北三环第一、二标段（南阳路-黄家庵路）桥涵工程岩土工程勘察报告》；

4、《郑州市三环路快速化工程北三环主线桥图纸汇审答疑文件》；

5、《工程建设标准强制性条文》（公路、市政工程部分）；

6、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008

7、《城市道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-2008

8、施工组织设计及承台专项施工方案；

9、郑州市三环路快速化工程文明施工管理规定；

3气象条件和工程地质

（1）气象条件

郑州市地区属暖温带大陆性气候，四季分明，夏秋炎热多雨，冬春干冷多风，年均降雨量640.9mm，24小时降雨量多年平均值90mm，百年一遇H24（1%）=245mm,7、8、9三个月的降雨量占全年降雨量的55%。

本地区多年平均气温14.8℃～15.8℃，极端最高气温43℃，极端最低气温-15.8℃，七月最热，平均温度27.3℃，一月最冷，平均温度0.2℃，最大冻结深度18cm。

郑州市多年最大风速：

18m/s。

（2）工程地质

南阳路—中州大道地表出露的为第四系全新统冲洪积（Q4al）而成的粉土。

约5-8m以浅为新近堆积的粉土，约8-30m以第四系全新统堆积粉土、粉细砂为主，约30～85.0m为第四系上中更新统粉土、粉质黏土。

4土方平衡计算

4.1土方开挖计算

本区域内土方主要有桩基施工挖出土方和承台开挖土方。

（1）桩基钻孔土方

桩基施工：

根据设计图纸，桩基顶高程平均在原地面3m以下，即钻孔深度约为比设计桩长深3m，挖出的土方具体见下表，桩基挖出土方共25794m3。

序号

墩号

根数

直径（m）

桩底高程（m）

地面高程（m）

钻孔深度（m）

挖出土方（m3）

备注

1

N145

4

1.5

45.19

89.013

175.292

315.5256

2

N146

4

1.5

42.355

88.988

186.532

335.7576

3

N147

4

1.5

45.021

88.919

175.592

316.0656

4

N148

4

1.5

42.147

88.922

187.1

336.78

5

N149

4

1.5

45.24

88.907

174.668

314.4024

6

N150

4

1.5

44.83

88.85

176.08

316.944

7

N151

4

1.5

44.92

89.763

179.372

322.8696

8

N152

4

1.5

44.995

89.451

177.824

320.0832

9

N153

4

1.5

44.585

88.803

176.872

318.3696

10

N154

4

1.5

46.66

88.773

168.452

303.2136

11

N155

4

1.5

44.66

88.602

175.768

316.3824

12

N156

4

1.5

44.34

88.466

176.504

317.7072

13

N157

4

1.5

46.46

88.731

169.084

304.3512

14

N158

4

1.5

47.08

90.138

172.232

310.0176

15

N159

4

1.5

44.721

88.677

175.824

316.4832

16

N160

4

1.5

44.833

88.604

175.084

315.1512

17

N161

4

1.5

46.733

88.78

168.188

302.7384

18

N162

4

1.5

46.552

88.657

168.42

303.156

19

N163

4

1.5

44.35

88.75

177.6

319.68

20

N164

4

1.5

44.107

88.116

176.036

316.8648

21

N165

4

1.5

44.066

88.13

176.256

317.2608

22

N166

4

1.5

45.944

88.01

168.264

302.8752

23

N167

4

1.5

37.823

88.044

200.884

361.5912

24

N168

4

1.5

46.222

87.954

166.928

300.4704

25

N169

4

1.5

41.081

87.889

187.232

337.0176

26

N170

4

1.5

45.96

87.869

167.636

301.7448

27

N171

4

1.5

37.838

87.837

199.996

359.9928

28

N172

4

1.5

45.717

87.798

168.152

302.6736

29

N173

4

1.5

41.096

87.755

186.408

335.5344

30

N174

4

1.5

45.975

87.698

166.74

300.132

31

N175

4

1.5

40.854

87.66

187.212

336.9816

32

N176

4

1.5

45.753

87.657

167.468

301.4424

33

N177

4

1.5

40.636

87.62

187.54

337.572

34

N178

6

1.5

43.287

87.521

265.152

477.2736

35

N179

6

1.5

43.533

87.479

263.382

474.0876

36

N180

4

1.5

40.611

87.43

187.136

336.8448

37

N181

4

1.5

45.661

87.395

166.836

300.3048

38

N182

4

1.5

43.711

87.37

174.556

314.2008

39

N183

4

1.5

45.671

87.35

173.196

311.7528

40

S147

4

1.5

45.459

88.97

174.044

313.2792

41

S148

4

1.5

39.181

88.941

199.04

358.272

42

S149

6

1.5

47.339

88.867

249.168

448.5024

43

S150

6

1.5

44.969

88.808

263.034

473.4612

44

S151

4

1.5

45.060

88.752

174.768

314.5824

45

S152

4

1.5

41.650

88.752

188.408

339.1344

46

S153

4

1.5

46.728

88.708

167.92

302.256

47

S154

4

1.5

38.806

88.673

199.468

359.0424

48

S155

4

1.5

46.884

88.621

166.948

300.5064

49

S156

4

1.5

44.462

88.571

176.436

317.5848

50

S157

4

1.5

44.462

88.541

176.316

317.3688

51

S158

4

1.5

44.642

88.681

176.156

317.0808

52

S159

4

1.5

46.762

88.65

167.552

301.5936

53

S160

4

1.5

47.382

89.445

168.252

302.8536

54

S161

4

1.5

45.023

88.896

175.492

315.8856

55

S162

4

1.5

45.124

89.03

175.624

316.1232

56

S163

4

1.5

47.011

89.087

168.304

302.9472

57

S164

4

1.5

46.324

88.862

170.152

306.2736

58

S165

4

1.5

44.615

88.492

175.508

315.9144

59

S166

4

1.5

44.335

88.099

175.056

315.1008

60

S167

4

1.5

44.269

88.047

175.112

315.2016

61

S168

4

1.5

46.129

88.039

167.64

301.752

62

S169

4

1.5

37.988

87.982

199.976

359.9568

63

S170

4

1.5

43.849

87.894

176.18

317.124

64

S171

4

1.5

40.709

87.711

188.008

338.4144

65

S172

4

1.5

46.070

87.769

166.796

300.2328

66

S173

4

1.5

37.930

87.775

199.38

358.884

67

S174

4

1.5

45.790

87.77

167.92

302.256

68

S175

4

1.5

40.650

87.745

188.38

339.084

69

S176

4

1.5

46.010

87.683

166.692

300.0456

70

S177

4

1.5

40.871

87.622

187.004

336.6072

71

S178

4

1.5

45.731

87.581

167.4

301.32

72

S179

4

1.5

43.582

87.571

175.956

316.7208

73

S180

6

1.5

43.524

87.49

263.796

474.8328

74

S181

6

1.5

40.757

87.518

280.566

505.0188

75

S182

4

1.5

43.535

87.513

175.912

316.6416

76

S183

4

1.5

45.657

87.492

167.34

301.212

77

S184

4

1.5

40.617

87.472

187.42

337.356

78

S185

4

1.5

45.577

87.406

167.316

301.1688

合计

324

117

14329.938

25793.888

承台开挖：

根据设计图纸，承台垫层高程和桩顶高程相同，在承台开挖时，开挖至桩顶高程处，每个承台平均开挖高度为3m，在承台设计外各留1m宽工作平台，开挖坡度为1:

0.75。

6.5*6.5*2.2m承台开挖方量为：

[（6.5+2）×（6.5+2）+（6.5+2+3×0.75×2）×（6.5+2+3×0.75×2）]/2×3-4×1.8×3=340.275m3

10.5*6.5*2.5m承台开挖方量为：

[（6.5+2）×（10.5+2）+（6.5+2+3×0.75×2）+（10.5+2+3×0.75×2）]/2×3-6×1.8×3=458.475m3

45～55联范围内共有6.5*6.5*2.2m承台72个，6.5*10.5*2.5m承台6个，承台开挖土方：

72×340.275+6×458.475=27250.65m3

4.2土方回填计算

（1）承台回填

本段区域范围内利用土石方的地方有承台基坑回填，中央绿化带和边绿化带内回填透水性粘土，以及机动车道下18cm厚水泥石灰土。

承台基坑回填：

先在承台四周砌筑80cm高砖墙，在砖墙外侧回填土至距原地面50cm处，分层填筑压实；然后填筑30cm厚三七灰土，并浇筑20cm厚C20砼进行硬化。

6.5*6.5*2.2m承台回填利用土方量为：

[（6.5+2）×（6.5+2）+（6.5+2+2.5×0.75×2）×（6.5+2+2.5×0.75×2）]/2×2.5-6.5×6.5×2.5+{[（6.5+2+2.5×0.75×2）×（6.5+2+2.5×0.75×2）+（6.5+2+2.8×0.75×2）×（6.5+2+2.8×0.75×2）]/2×0.3-6.5×6.5×0.3}×1.06=208.3m3

10.5×6.5×2.5m承台回填利用土方量：

[（6.5+2）×（10.5+2）+（6.5+2+2.5×0.75×2）×（10.5+2+2.5×0.75×2）]/2×2.5-6.5×10.5×2.5+{[（6.5+2+2.5×0.75×2）×（10.5+2+2.5×0.75×2）+（6.5+2+2.8×0.75×2）×（10.5+2+2.8×0.75×2）]/2×0.3-6.5×10.5×0.3}×1.06=254.69m3

45～55联范围内共有6.5×6.5×2.2m承台72个，6.5×10.5×2.5m承台6个，承台回填利用土方：

72×208.3+6×254.69=16525.74m3，虚方为20327m3。

（2）中央绿化带和边绿化带内回填利用土石方

根据北三环道路工程施工图纸：

中央花坛和边花坛内需回填土方

每延米中央花坛需回填土方工程量:

（2-0.15*2）*0.06+（1.54+1.4）/2*0.29+1.3*0.15+（1.2+0.84）/2*0.18+（0.74+0.38）/2*0.18=1.01m3

每延米边花坛需回填土方工程量:

[（4.25-0.15*2）*0.06+（3.79+3.65）/2*0.29+3.55*0.15+（3.45+3.09）/2*0.18+（2.99+2.63）/2*0.18]*2=5.89m3

即花坛需回填土每延米工程量为：

1.01+5.89=6.9m3

全线道路共长1356m，需回填1356*6.9=9356.4m3。

（3）水泥石灰土利用土方

根据设计图纸水泥石灰土底基层厚度为0.18m，北三环铺设宽为12.5*2+11.75*2=48.5m,土壤含量为84%。

每延米主线底基层需要土壤工程量为48.5*0.18*0.84=7.33m3

全线石灰土需要泥土工程量为：

1356*7.33=9939m3。

4.3土方平衡

通过以上计算得知，45-55联桩基开挖施工土方为25794方，但土多为泥浆，含水量大，且根据当时施工状况及文明施工要求，现场不能存放，只能临时堆放，待夜间时运输至指定弃土场。

45-55联承台开挖土方为27250.65方，该部分土开挖后先临时存在承台周围，待回填时再利用土方回填，回填量通过计算得知总回填量为20327m3，根据施工进度计划和施工场地要求，多余的土方不能现场存放，需把多余的土方外运至临时存土场，共6924方。

边绿化带和中央绿化带回填土，水泥石灰土掺加土，需回填土方工程量为：

9356.4+9939=19295.4m3，虚方为23733m3。

通过以上数据得知：

现场开挖处的桩基土需进行弃方处理，承台开挖土方先临时存放后再进行利用，现场土方平衡缺口为23733-6924=16809m3.需从其他地方调入。

5土方平衡措施

5.1施工部署及土方开挖及运输

根据《桩基施工方案》和《承台施工方案》，开挖出的土方要先临时存放在施工场地内，然后夜间运输至指定弃土场或临时存土场。

5.2.稳定土存土场和临时存土场规划

我处计划将稳定土和水稳拌和站内规划一存土场，稳定土拌和站位于郑州市中州大道和东风路交叉口东3km处，距离施工现场约9.5km，将承台开挖多余土方堆放到水稳拌和站存土场内进行晾晒，待利用时根据当时土质情况确定是否改良，然后直接利用到石灰土或绿化带回填土。

土方平衡缺口土方量由总包部统一调配或者外购土。

6、施工安全保证措施

（1）现场交通复杂，危险地点应悬挂按照GB2893-82《安全色》和GB2894-82《安全标志》规定的标牌。

夜间应设红灯示警，现场道路应符合《工厂企业厂内运输安全规程》GB4378-84的规定。

（2）在施工全过程中，应严格执行有关机械的安全操作规程，由专人操作并加强机械维修保养，经安全部门检验认可，领证后方可投入使用。

（3）挖掘机及吊车工作时，必须有专人指挥，并且在其工作范围内不得站人。

（4）材料运输车进出场必须打开转向灯，入场后倒车必须设专人指挥。

（5）吊车及挖掘机工作之前必须进行机械安全检查。

（6）注意现场文明施工，抽出的积水要及时排出，不得在施工场地随意排放。

各个排污通道必须有标志，夜间有照明设备，以防有人滑倒。

7、文明施工及环境保护措施

7.1文明施工措施

（1）工程文明施工的好坏直接影响到施工企业的信誉和形象，且良好的施工环境和人民的生活密切相关。

（2）建立创建文明工地领导小组，健全分级负责的管理网络，明确各级责任人。

（3）积极组织职工学习有关管理规则、条例及文明施工文件，开展文明施工教育活动，提高职工的环保意识和公民的责任意识。

（4）施工现场按相关要求落实文明施工告示制度；按相关标准设置醒目的安全警示标志、牌，安全宣传标语，施工机械安全操作规程等。

（5）保持施工现场道路平整、排水畅通、堆放整齐，始终体现文明有序。

（6）在施工区域内的道路、施工围档，指派专人打扫，落实养护管理措施，保持道路平整、畅通、清洁、无积水。

在施工中做好排水工作，严禁将施工用水排到道路上，在汛期和暴雨时，积极做好防汛排水工作。

（7）按批准的施工交通保通方案进行交通组织和疏解。

开工前向交警部门提出申请，在施工场地的出入口设置限速标志牌，减小影响；在道路施工与既有居民通道有冲突时，采取必要措施方便居民出行，保证道路畅通，雨天做好防滑及防积水工作。

7.2环境保护措施

施工中，需从以下几个方面保护环境：

（1）对全体员工进行环保教育，掌握环保知识，了解环保意义，增强环保意识，自觉履行环保的权利和义务。

（2）成立以工程处为首的环境保护领导小组，设立一名环保员，专门负责日常环境保护工作。

各作业队设立环保监督员，监督环保工作。

（3）施工中应采取有效措施，减少各种废水污水的产生。

对施工中产生的废水、油污水及生活污水等，必须经过处理达标后方可排入临时排水渠道。

（4）现场开挖出的土方，要及时整理，运到指定地点整齐堆放防止堵塞施工道路。

（5）做好施工现场扬尘保护工作。

施工现场随时洒水，并采取其他有效防尘措施，易于引起粉尘的细料、松散料等，应覆盖或适当洒水润湿，运输时应用帆布等覆盖。

（6）临时取土场四周采取安全围栏进行防护。