大连某工程施工组织设计及土石方量计算探讨

(辽宁法库县农业技术推广与行政执法中心，辽宁 沈阳 110400)

大连西太平洋石油化工有限公司现有半再生重整装置加工规模为60万 t/a，由于没有苯抽提装置，大量直馏石脑油未能得到有效深加工而直接作为商品外销，所生产汽油辛烷值RON小于90，因而无更多高辛烷值调和组份，各汽油组份混合后RON未达到93，另外汽油中的苯、烯烃、硫含量超标，未达到国内国际市场汽油准入标准要求，被迫在国际市场销售汽油调和组份，效益差，无竞争力，未来2～4年国外汽油质量也将大幅度升级，公司汽油将没有市场，无法出厂。由于上述原因大连西太平洋石油化工有限公司“十二五”期间新建一套150万 t/a的连续重整及130万 t/a重整汽油分离装置，生产高辛烷值汽油调和组分、高附加值的苯和混二甲苯产品，并可得到大量廉价重整氢以满足加氢装置用氢需求。

1 施工组织

1.1 施工平面布置

本项目新建苯、二甲苯成品及拔头油罐区位于厂外罐区东南角，均为新征用地。苯、二甲苯成品罐区北为原有系统主管带，建设场地北侧为通往新港码头的系统管带，便于成品油输出，西侧为原有液化气罐组，南侧与东侧均为原始山坡地貌。新建二甲苯成品罐西距液化气罐48.43 m，东距拔头油罐66.96 m，南距新建厂区围墙55.90 m，液化气罐组东侧原有围墙拆除，均满足《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008的防火间距要求。

1.2 施工竖向布置

根据主体设计资料，新建苯、二甲苯成品罐组内采用连续平坡式竖向布置方式，罐组内地面由西南坡向东北；坡度为4‰，标高控制在50.15～50.62 m之间。罐组外受道路标高影响，东、西两个方向与罐组内标高相差较大，因此罐组内外采用重力式毛石挡土墙衔接，罐组南侧内外最高高差为7.2 m，因此此处设置阶梯式挡土墙衔接。泵棚附近由东向西坡，坡度为3.8‰，考虑到与罐组内管带的衔接问题，标高控制在50.35 m左右，与周围道路采用土边坡衔接。新建拔头油罐组内采用连续平坡式竖向布置方式，罐组内地面由西南坡向东北；坡度为4‰，标高控制在53.00～53.17 m之间。罐组外受道路标高影响东、西、南三个方向与罐组内标高相差较大，最大高差1.4 m，因此罐组内外采用重力式毛石挡土墙衔接。泵棚附近由南向北坡，坡度为1%，考虑到与罐组内管带的衔接问题，标高控制在53.20 m左右，与周围道路采用土边坡衔接。

1.3 施工方法

1.3.1 场地铺砌

考虑罐区的巡检、操作、环保以及雨水的快速排放，单元内场地做人行铺砌，罐组内地面及泵棚地面做防渗处理。

1.3.2 场地防渗

根据《石油化工企业防渗设计通则》Q/SY 1303-2010，场地防渗结构采用C25混凝土面层厚8 cm，两布一膜防渗层(无纺土工布600 g/m2，HDPE膜1.5～2 mm厚，无纺土工布600 g/m2)，级配碎、砾石基层厚10 cm，碎石垫层厚30 cm，基土夯实，夯实度95%。

1.3.3 人行铺砌

人行铺砌结构采用C25混凝土面层厚8 cm，天然级配砂砾基层厚10 cm，碎石垫层厚30 cm，基土夯实，夯实度95%。为了达到防渗目的，在面层和基层之间做了两布一膜防渗层(无纺土工布600 g/m2，HDPE膜1.5～2 mm厚，无纺土工布600 g/m2)。

1.3.4 雨水排放

罐组内场地雨水通过水沟收集，通过清污分流，纯净雨水排入新建排洪沟内，事故污水经自设的系统排入事故池，罐组外场地雨水，利用场地坡度排入新建道路雨水系统。

1.3.5 消防

罐区四周设有环行消防道路，环行消防道路路面宽度不小于11 m，路面内缘转弯半径不小于12 m，路面上净空高度不低于5 m，能满足单元的消防要求。

1.3.6 绿化

在不防碍消防、检修、行车安全及有害气体扩散的前题下，根据生产特点、环境污染情况和当地土壤、气候等自然条件，合理选择抗污、净化、减噪或滞尘能力强的绿化植物进行绿化布置，并与周围环境和建、构筑物相协调，以达到防火、防污染、防噪音、美化环境的目的。防火堤与消防道之间种植高度不小于15 cm的含水分多的常绿草皮、花卉。

1.3.7 主要材料供应

本工程砼采用外购商品砼，不进行现场搅拌，也避免了大量砂石料及砼搅拌场的施工占地；工程建设过程中的钢材、砖块、石块、石板及其它建筑材料，按工程计划购买，临时堆放在后期绿化区域，减少施工过程中对原地表的破坏。所需材料均从附近具有合法手续的供应站购买，材料开采生产期间造成的水土流失由供应单位组织治理。

1.4 施工工艺

根据该项目工程建设的特点，本工程的施工划分为前期工程(场地平整)、基础开挖、建筑工程、道路工程(包括配套管网、管线工程)、绿化工程以及部分临时工程。

1.4.1 场地平整

场地平整尽量利用机械施工，减少施工期限，同时，小的基础开挖工程尽量以人工为主，有利于减小工程施工作业面，减少对地表的扰动。

1.4.2 基础开挖、回填

机械开挖为主，人工开挖为辅，基底上的树墩及主根应拔除，坑穴应清除积水、淤泥和杂物等，并分层回填夯实。

1.4.3 基坑开挖

(1)支护结构

基坑开挖后，保证基坑周边10 m范围内的堆载不得超过20 kPa，安全等级为以及，支护结构使用年限为一年。

(2)土方开挖方案

基础土方开挖必须配合支护结构的施工，首先施工支护桩(旋喷桩)、冠梁、第一层锚索施工后，在进行土方分层开挖至第二层锚索标高下500 mm，进行锚索施工，直至开挖至基底。

(3)地下水控制

在基坑土方开挖中，采用半圆旋喷桩，截断基坑外的地下水，稳定基坑外地下水位。基坑开挖时，坑顶四周设排水沟进行外排，每隔一段设一个集水池，汇集水进入市政管网前需进行三级沉淀。

(4)支护结构及周边环境监测

按基坑支护规范进行基坑、周边建筑物、周围道路管线的沉降位移监测，在基坑四周设置水平位移及沉降位移监测点。

(5)土方外运

本工程土方采用外运综合利用方案，采用汽车外运，外运过程中要做好覆盖措施。

(6)施工技术要求

钻孔桩：采用旋挖施工工艺。

预应力锚索：土方开挖速度要与预应力锚索施工速度相协调，严禁超挖。锚索采用套管跟进成孔工艺施工。

喷射混凝土：强度采用C20，配比采用水泥：砂：碎石=1：2：2.5。

排水沟、集水井：水沟采用MU7.5机制砖，M5.0水泥砂浆砌筑，每隔50 m设一口集水井。

1.4.4 道路工程(包括配套管网、管线工程)

先进行道路路基及管网预埋区的开挖，管道施工主要为供水管网和污水管道的埋设。管道施工中最大开挖深度1.5 m，拟采用1 m3挖掘机沿管道线路开挖后直接装5t自卸车运输至需要回填的地方。管道安装采用8 t起重机吊装，人工焊接。后期采用5t自卸车运输土方倾倒于管道周围，1 m3挖掘机回填。

道路修建时先清除地面表层软土，然后平整压实，可形成砂石路基，再在路表层铺设碎石，即可满足施工期材料运输的要求，施工结束后铺设水泥路面。

1.4.5 绿化工程

绿化工程安排在主体工程基本完工后实施。根据主体工程设计方案，项目建设将预留绿化区域，本工程绿化区域主要为罐组和道路周边等绿化区域。

项目绿化工作主要分为：覆土、种植、养护，覆土来源为项目外围工程区的表层土。绿化工程基本采用人力施工。

1.4.6 临时工程

主要完成临时电力、电讯线路以及生活用水管等工作，位于永久占地区内。项目建设中应及时开挖临时排水沟，以免在雨季时引起水土流失或影响施工进度。

此外，施工单位对各种材料的规格、用量、临时堆放场地等，均需做出合理安排调运计划，注意工程项目先后衔接，保证材料及时满足工程所需。

2 土石方工程量计算

土石方均产生于建设期，根据项目特点及项目区地形地貌等条件，工程建设过程中土石方主要来源于：场地平整、建(构)筑物基础开挖、道路及管网预埋区开挖等几方面。

根据项目可行性研究报告，本项目土石方挖方总量为71 950 m3，填方总量39 500 m3，弃方32 450 m3。本方案将项目区划分为罐组工程区、道路管线工程区、外围防护工程区3个分区，分区复核计算土石方工程量。

2.1 罐组工程区土石方工程量

罐组工程区面积15 809 m2，根据项目区原始地面高程、本区规划建设高程，采取分割估算法计算：场地平整开挖土石方量约7 905 m3，回填量7 905 m3；基建施工土石方量12 003 m3，回填量8 402 m3，废弃方量3 601 m3；绿化工程无挖方，回填土方量1 142 m3。该区废弃土石方量3 601 m3，运往厂内罐区现液化气装车台以东、T07航煤罐区以北、T09原油罐区以西的预留地(以下简称厂区预留地)，用作场地平整填方；绿化工程填方量1 142 m3由外围防护工程区场地平整挖方调入。

2.2 道路管线工程区土石方工程量

道路管线工程面积17 361 m2，根据项目区原始地面高程、本区规划建设高程，采取分割估算法计算：路面施工开挖土石方10 670 m3，回填6 402 m3，废弃土石方量4 268 m3；管线施工开挖土石方量1 560 m3，回填260 m3，废弃土石方量1 300 m3；绿化工程无挖方，回填土方量1 617 m3。该区废弃土石方量5 568 m3，运往厂区预留地，用作场地平整填方；绿化工程填方量1 617 m3由外围防护工程区场地平整挖方调入。

2.3 外围防护工程区土石方工程量

外围防护工程区面积22 330 m2，根据项目区原始地面高程、本区规划建设高程，采取分割估算法计算：场地平整开挖土石方量约21 417 m3，回填量8 401 m3，调出土方量5 065 m3，用于罐组工程区、道路管线工程区绿化覆土，废弃土石方量7 952 m3；防护工程(截水沟、挡土墙等)开挖土石方量18 396 m3，回填3 066 m3，废弃土石方量15 330 m3；绿化工程无挖方，填方量2 306 m3。该区废弃土石方量23 282 m3，运往厂区预留地，用作场地平整填方；绿化工程填方量2 306 m3由本区场地平整挖方调入。

综上所述，本项目土石方开挖总量为71 950 m3，土石方回填总量39 500 m3，废弃土石方总量32 450 m3，全部运往厂区罐区现液化气装车台以东、T07航煤罐区以北、T09原油罐区以西的预留地，用作场地平整填方，对整个厂区建设规划而言，无弃土。土石方平衡计算详见表1。

表1 土石方平衡计算表 m3

注：1、表中数据均为自然方，绿化用土临时堆放于指定临时堆场；2、开挖量+调入=回填+调出+废弃。

3 结语

本项目土石方开挖总量为71 950 m3，土石方回填总量39 500 m3，废弃方32 450 m3，用于厂区内预留区其他项目填方。根据施工工艺及工程建设特点，项目建设需新增临时堆土场用于堆放项目建设调运土方。本方案将临时堆场设置在项目区中部规划道路边坡范围内，以减少土石方长距离倒运产生的水土流失，控制扰动面积。综上所述，本项目土石方在整个大项目上可做到挖填平衡，本项目产生的废弃土石方，用于厂区内其他项目用地填方，处置方式合理、可行。