民用机场与土石坝项目施工组织设计异同浅析

(整期优先)网络出版时间:2024-03-28
/ 2

民用机场与土石坝项目施工组织设计异同浅析

韦道嘉  温昌吕

(楚雄欣源水利电力勘察设计有限责任公司)

摘 要:虽然民用机场项目中施工组织设计对工程建设的指导作用没有在水利水电工程中明显,但机场项目具有施工量大面广、强度高、周期长等特点,在项目前期勘测设计过程中开展系统性的施工组织设计工作,对提高机场建设管理水平,保障机场建设顺利推进,控制工程投资等有重要意义。鉴于民用机场场道工程与大中型水利水电项目中土石坝工程均是以大规模土石方工程为主,二者的施工组织设计有一定相互借鉴价值。本文着重介绍民用机场与土石坝项目施工组织设计思路的相似点和不同之处。

关键词:民用机场;土石坝;施工组织设计

在我国大中型水利水电工程的前期规划设计中,一般均要求进行较详尽的施工组织设计工作,该部分内容主要包括施工条件、施工导流、料源与土石方平衡、主体工程施工方法、施工交通、施工工厂设施、施工总布置和施工总进度等,对工程由蓝图转化成实物过程中的建筑材料资源供应、水流控制、施工工艺、临建设施规模、用地范围划定、工期进度安排以及施工分标等重要环节提前进行了分析研究,施工组织设计成果对工程实施的指导作用明显。然而,因行业习惯和施工条件等不同,在民用机场建设项目前期规划设计内容中,通常不开展全面的施工组织设计,仅到了具体实施阶段方才交由施工单位结合自身情况完成相关施工规划及组织。虽然民用机场项目中施工组织设计的作用没有在水利水电工程中明显,但机场项目施工量大面广、强度高、周期长等特点,对前期即做好施工组织规划设计的需求越来越强烈。鉴于民用机场场道工程与大中型水利水电项目中土石坝工程均是以大规模土石方工程为主,二者的施工组织设计有一定相互借鉴价值。作者对此两类项目施工组织设计均有涉及,对二者的相似之处和不同点有些许粗浅认识,希望可供从事相关工作的工程技术管理人员参考。

一、施工条件

水利水电工程土石坝主要用于挡水蓄水,一般位于江河峡谷之中,大多位于偏远山区,坝址区时常山高坡陡谷深,施工可利用的道路、场地、电力、通讯和建筑材料供应等条件十分有限,通常需要开展大量的公路修建、场地平整、临时加工厂建设、施工供电接入和长距离外来物资运输。

民用机场则大多位于距离城市不远的平原或低丘区域,场地开阔,交通便利,材料运距近,电力、通信易覆盖,还可利用附近城镇现有规模加工制造修配业设施,减少现场临建规模。总体而言,民用机场的施工条件一般均优于土石坝项目。

图1  澜沧江糯扎渡水电站261.5米高土石坝施工总平面布置

二、施工水流控制

水利水电工程土石坝一般位于江河河道内,进行大坝基坑开挖及坝体填筑施工前通常要先进行施工导截流,特别是大江大河上的大中型工程,施工导截流是大坝施工的控制性和高风险项目,不同施工时段都有严格的导流设计标准和度汛形象面貌要求,洪水标准采用5~50年重现期。土石坝项目的导截流工程投资占比可达整个项目建安工程费用的5%~10%,所以为了节省投资,尽量将临时性的导流建筑物设计为结合永久运行使用的泄洪放空建筑物。总之在土石坝项目中,水流控制是施工过程中重头戏。

民用机场选址通常避开了江河洪水的影响,施工水流控制主要表现为:场外对周边小流域来水的引排,主要建筑物是排洪沟、截水沟、挡水墙等;场内对雨水的收集排放,主要建筑物有集水井、排水沟、排水管等。民用机场施工期排水设计标准一般取3~5年重现期即可,相对难度不大,风险小。施工排水在机场施工中属附属措施项目。

三、料源规划与土石方平衡

水利水电工程土石坝坝体有防渗抗渗及抗滑、抗倾覆、抗震等诸多结构稳定需求,对坝体填筑料的种类、粒径和质量要求高,料源规划与土石方平衡是重要技术议题。通常的做法是在优先利用工程自身的开挖料基础上,需要另外规划专用的土、石料场;另外,可利用的开挖料如何统筹作为混凝土骨料料源或者坝体填筑料源,是直接运输上坝还是临时转存后回采,不能利用的开挖弃料如何选择适宜的场地堆放并防护,都是关系到工程投资、进度、安全和建设管理水平的重要内容。

民用机场建设项目开挖、填筑量巨大,工程量动辄上亿方,场内飞行区、航站区、机务维修区、工作区等功能分区多,各填筑区内又分为土基区、土面区等,使得项目各种开挖渣料通常都有用武之地,要求尽量实现项目自身的挖填平衡,即一般情况下填筑料甚至混凝土骨料都直接利用项目自身开挖作为料源,不需要另外规划料场,同时也不一定设置永久弃渣场,如需临时转存场,因场区范围足够宽广,可在征地红线范围内择地规划。

四、主体工程施工方法

高土石坝与民用机场项目主体土石方工程施工方法和机械配置有相似之处,比如开挖爆破方法基本相同,挖填装运都采用大斗容挖掘机、装载机配大吨位自卸汽车,填筑时采用推土机或平地机平整铺料,振动碾分层压实。

通常,民用机场项目土石方工程量巨大,施工强度也明显较土石坝项目的高,采用的挖运设备容量可更大。与土石坝项目不同的是,机场场道填筑体及基础没有很高的防渗和渗透稳定要求,不需要进行复杂的基础开挖及处理,重点解决的是沉降问题,为了保证填方区压实度,结合机场的场地和地基条件,会大量使用强夯工艺。

另外,两类项目对环保水保和安全文明施工的要求越来越高,特别机场项目靠近城镇居民区,施工过程中对控制扬尘、噪声、爆破震动和防止水土流失要求更为严格。

五、场内交通运输

对于山区基建项目,施工道路规划设计总是施工组织的重点内容之一。土石坝特别是高坝项目,受坝址区地形、场地空间制约和大坝填筑分期的需求,场内道路时常需布置成左右岸、上下游、多层的立体交通网络,但多数路窄坡陡,考虑汛期交通安全,路面宜硬化;因有两岸沟通需求,跨河桥的选址规划和结构设计也是场内交通规划的重要工作。

而机场项目场内道路规划的特点,首先是主干线运输量大,道路等级高,常需采用二级、一级公路标准;其次是多为临时道路,路线随着施工进展而动态变化。

六、施工工厂设施

两类项目大多都有砂石混凝土系统、供水供电系统、综合加工厂、施工仓库、营地等设施。土石坝项目一般地处偏远,可能还需在工地现场配套设置加油站、机械修配厂、火工材料库等。

土石坝项目施工供水、供电系统要求在筹建期就一次建成,可以是临时性的,也可以考虑永临结合;机场项目不论是施工期还是运行期的用水规模和供电复核都大,要求尽量永临结合,避免重复建设。

七、施工场地布置

施工场地布置主要受场地条件和施工分标影响,大型公共设施尽量集中规划场地,其余生产场地宜按施工标段分散规划。

土石坝项目根据工程枢纽布置特点进行施工分区规划,最好在坝址上下游、左右岸都有就近的施工场地可以利用。但大多土石坝项目场地条件有限,可利用的平缓开阔地块分布零星,时常需要在永久占地范围以外临时征地并进行大量的挖填场平,来获取施工场地;生活营地尽量考虑永久与临时结合。

机场项目本身占地范围大,大多地势较平缓,场地条件好,往往在永久占地红线内就能满足施工场地布置规划,需要注意生产生活营地与主体施工区域的时空协调,避免布置好的营地二次搬家。鉴于场区内参建人员、机械设备众多,机场项目施工场地规划需要更多考虑的是营地的安全文明标准化、生活配套社区化和施工区封闭管理。

八、施工进度安排

民用机场和水利水电工程高土石坝施工都是专业性、综合性很强的项目,项目的施工总工期取决于工程特点、工程规模、技术难度和施工组织管理水平。目前国内新建民用机场的总工期一般在3~6年,70米以上高土石坝包括开挖、地基处理和填筑在内总工期约2.5~7年。

九、施工分标规划

两类项目的施工分标原则通常都包括:(1)合同规模与工程总规模、总投资相适应;(2)便于合同管理,便于工序与作业的衔接及责任划分,减少施工干扰;(3)施工分标应和设计进度、国内施工单位的技术水平及施工总进度相适应;(4)专业性强的施工内容宜单独划分标段;(5)向多个标段服务的共用临建设施宜单独划分标段。

民用机场项目的巨大规模和公共服务性质,使得其主体施工标段及相关的附属配套项目合同量更多、面更广。

十、结语

经过多年发展建设,国内大型水利水电土石坝施工组织设计已积累了丰富的成功经验,而民用机场建设方兴未艾,现阶段尚未形成系统的、成熟的施工组织设计理论和规程,有必要借鉴相近行业的经验,并结合民用机场行业和项目自身特点,在项目前期勘测设计过程中即开展系统性的施工组织设计工作,对提高机场建设管理水平,保障机场建设顺利推进,控制工程投资等具有重要意义。

参考文献:

[1]大型水电站施工总体规划设计特点.   陈及新,刘琼芳,马云

[2]重大水利水电工程施工实时控制关键技术及其工程应用.  马洪琪,钟登华,张宗亮,孙玉军,刘东海

[3]萧山机场飞行区地基工程施工组织设计编制及优化研究.  罗杰

[4]民用机场飞行区土石方与道面基(垫)层施工技术规范(MH/T5014).中国民用航空局

[5]民用机场排水设计规范(MH/T5036中国民用航空局

[6]水电工程施工组织设计规范NB/T10491.  国家能源局

作者简介:

韦道嘉,男,1980年出生,广西桂林人,高级工程师,主要从事水利水电工程规划设计工作;

温昌吕,男,1997年出生,云南文山人,助理工程师,主要从事水利工程勘察设计工作。