遠(yuǎn)距離土方配制泥沙泵送運(yùn)輸施工技術(shù)

李彬彬，貫棟，李波

（中建八局第一建設(shè)有限公司，杭州310000）

1 工程概況

杭州亞運(yùn)會(huì)亞運(yùn)村技術(shù)官員村地塊一期工程總建筑面積2.628×105m2，地上1.491×105m2，地下1.137×105m2，建筑總高度63.2～99.70m，地下2 層（局部3 層），地上22～32 層，為剪力墻結(jié)構(gòu)組成的高層住宅。

2 土方工程概況

本工程基坑面積約為61 982m2，周長為1 125m，土方量大約為4.56×105m3。地下2 層泵送深度為7.35m，局部地下3層泵送深度10.25m。

結(jié)合工程因場地大、工期緊、土方泵送量大、場地組織難度大、環(huán)境要求高、土方車輛道路行駛受限制，傳統(tǒng)土方開挖量及運(yùn)輸較難滿足本項(xiàng)目工期及施工要求的難題，項(xiàng)目部及時(shí)分析基坑地質(zhì)、圍護(hù)設(shè)計(jì)、土方外運(yùn)各項(xiàng)影響因素。根據(jù)地勘報(bào)告及本工程深基坑開挖土質(zhì)情況，利用所有開挖深度內(nèi)土質(zhì)全為杭州特有砂質(zhì)粉土這一特點(diǎn)，在原來傳統(tǒng)基坑開挖的基礎(chǔ)上擬新增加采用綠色環(huán)保無揚(yáng)塵污染的新工藝——遠(yuǎn)距離泥漿泵送土方外運(yùn)技術(shù)，克服傳統(tǒng)土方開挖量大及道路運(yùn)輸遇到的客觀限制條件以及環(huán)境污染問題。

3 土方泵送總體施工部署

為工程安全和進(jìn)度，按照“深基坑時(shí)空效應(yīng)理論”，根據(jù)基坑支護(hù)設(shè)計(jì)文件，結(jié)合現(xiàn)場及周邊環(huán)境情況，分區(qū)、分段組織施工。科學(xué)性安排工序搭接，在確保工程質(zhì)量的前提下，加快施工進(jìn)度，以科學(xué)的工序穿插來縮短工期。

3.1 泵送前準(zhǔn)備

1）基坑完成所有監(jiān)測點(diǎn)的布置，且在工程樁、圍護(hù)柱、基坑加固施工期間，各監(jiān)測點(diǎn)日變形量、累計(jì)量等均滿足設(shè)計(jì)要求。

2）基坑周邊圍護(hù)及土體加固完成，灌注柱完成，且樁體水泥強(qiáng)度、混凝土強(qiáng)度等均已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

3）出土泵送必須的機(jī)械設(shè)備、人力及應(yīng)急設(shè)備等均準(zhǔn)備就緒，且對(duì)操作人員進(jìn)行了挖土的順序、過程中注意事項(xiàng)的交底以及安全文明施工教育。

4）每個(gè)區(qū)域土土方泵送條件驗(yàn)收完成后，且經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主、設(shè)計(jì)簽署泵送令后方可泵送。

3.2 清水泵安裝

本工程泥漿配置采用市政自來水，通過清水泵加壓后，分支管注入待挖區(qū)坑中配制泥漿。清水泵采用110kW 水泵，位置設(shè)置于基坑外環(huán)線道路旁，清水泵搭設(shè)泵房，泵房由專人看管，泵房外設(shè)置蓄水池，蓄水池平時(shí)由現(xiàn)場自來水DN200mm水管蓄水，清水泵采用φ315mm 將蓄水池及泵體連接，出水管同樣采用φ315mm PPC 水管，鋪設(shè)至現(xiàn)場待挖區(qū)，端部連接轉(zhuǎn)換頭，轉(zhuǎn)換頭由6 路支管接頭，支管采用φ100mm PPC 水管連接，最終清水由支管人工控制涌出至泥漿池。清水泵由專用電箱控制。

3.3 土方泵送工況要求及泵送運(yùn)輸順序

3.3.1 區(qū)域泥漿泵設(shè)置

在泵送區(qū)域每組管道設(shè)置6 臺(tái)22kW 的泥漿泵，泥漿泵位置為待出土區(qū)域的中心并隨著出土區(qū)域的變化而移動(dòng)，由6～10 名工人用清水出水管從四周向中心沖土形成1：3（水：泥）泥漿。配制而成的泥漿再由22kW 泥漿泵通過φ150mm PPC管道輸送至坑外φ400mm PPC 主管，主管及支管同樣采用6頭轉(zhuǎn)化頭連接，主管連接1 臺(tái)泥漿增壓泵進(jìn)行增壓后開始遠(yuǎn)距離輸送。如圖1 所示。

圖1 泥漿坑沖刷、制漿及排漿圖

3.3.2 泵送漿液排放

泥漿管道采用φ400mm 抗壓1.2MPa 的PPC 管作為主送漿管，連接接口采用2cm 厚法蘭連接，并采用12 套M20 規(guī)格螺栓進(jìn)行連接。管道鋪設(shè)沿項(xiàng)目利群河往北至后解放河后往西至五堡直河，直至卸土點(diǎn)，考慮距離較遠(yuǎn)，沿途由項(xiàng)目開始共設(shè)置1 處增壓泵。

非作業(yè)時(shí)管道將保持滿蓄水狀態(tài)，通過管道自重使其沉入水中，輸送泥漿時(shí)利用泥砂自重使其沉入水中，全程管道不露出水面以保護(hù)沿江美觀。

部分輸漿管道途經(jīng)河閘，將采用4 根φ15mm 的鋼絞線分別固定在橋頭拱肋處將管道吊至半空（離河面60cm 左右，兩端超出6m 左右），外包具有裝飾作用的仿綠植材料進(jìn)行保護(hù)，保證管道的美觀度，鋼絲繩采用具有裝飾作用的綠色仿生材料進(jìn)行保護(hù)[1]。

4 土方泵送施工要點(diǎn)

4.1 泵送要點(diǎn)

1）土方泵送必須按照設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定和有關(guān)要求進(jìn)入沖土泵送。土方選用泥漿泵送需要用挖土機(jī)開挖一層渣土，進(jìn)入砂土層時(shí)可進(jìn)行泵送。

2）嚴(yán)格控制土方泵送相鄰區(qū)的土方高差。

3）基坑泵送土方接近基坑底60cm 時(shí)，應(yīng)停止泵送，經(jīng)泥土沉淀含水率降低，土質(zhì)強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，方可用PC120 挖土機(jī)配合人工清底，不得超挖或擾動(dòng)基底土，水準(zhǔn)儀隨時(shí)配合，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙底板的標(biāo)高面為-9.3mm，底板厚度為550mm，因此沖土泵送的底標(biāo)高控制在-9.3m，每個(gè)工程樁面上用紅油漆涂記標(biāo)高，使得整個(gè)場地形成一個(gè)統(tǒng)一的控制標(biāo)高面。

4）基坑內(nèi)明排水溝以及集水井不得設(shè)置于基坑周邊，距離圍護(hù)體距離應(yīng)至少保證大于3m。泵送過程中發(fā)現(xiàn)圍護(hù)體接縫處滲水應(yīng)及時(shí)采取封堵措施。

5）泵送流程、順序及方式應(yīng)嚴(yán)格按施工組織安排進(jìn)行，泵送的設(shè)備如需要在支撐上運(yùn)作，必須覆土高于支撐頂面30cm 及鋪設(shè)走道。另外，嚴(yán)禁在底部掏空的支撐構(gòu)件上行走與操作。

6）深坑水部位嚴(yán)格按照降水方案實(shí)施，并加強(qiáng)水位及基坑監(jiān)測，如遇突發(fā)狀況，按照應(yīng)急預(yù)案實(shí)施搶救，因電梯井及部分集水井深坑落差較大，高壓旋噴樁加固效果如不理想，可采取邊坡噴漿加配筋墊層進(jìn)行施工。

4.2 泵送質(zhì)量控制

1）泥漿泵抽漿口設(shè)置孔徑3cm 的鐵絲濾網(wǎng)，對(duì)泥漿內(nèi)摻雜的垃圾、土塊、石塊進(jìn)行過濾，現(xiàn)場配有專門人員對(duì)泥漿進(jìn)行清理，防止泥漿泵、管道的堵塞。

2）所有沿河道高壓泥漿管道均采用法蘭連接到位，開始輸漿前進(jìn)行抽水試運(yùn)行，巡視人員對(duì)所有管道進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)管道漏氣、噴水等情況馬上檢查管道法蘭連接處及管壁，待無泄漏后才能開始輸漿。

3）作業(yè)時(shí)間安排專人沿河道巡視，一旦發(fā)現(xiàn)泥漿外漏等異常情況，立即停止輸送作業(yè)，采取應(yīng)急措施，更換設(shè)備及后增壓措施回扯泥漿，避免泥漿滲出污染市政河道。

4）沿河道中每3km 設(shè)置的增壓泵均由專人看守，且現(xiàn)場配置2 臺(tái)備用泵，一旦出現(xiàn)泵體異常作業(yè)，立即通知停止輸送，并截?cái)嘞铝鬏斔凸艿婪乐够毓啵笈_(tái)進(jìn)行回抽泥漿，避免停泵泥漿污染，機(jī)管人員及時(shí)更換泵管，測試無誤后開通輸送。

5）所有泥漿在進(jìn)入卸土點(diǎn)圍堰后，須經(jīng)7d 自然沉淀后，方可外抽進(jìn)行第二次沉淀排入錢江農(nóng)場排水系統(tǒng)[2]。

5 結(jié)語

隨著城市的發(fā)展，地下空間的不斷加深，基礎(chǔ)土方工程的施工已經(jīng)成為現(xiàn)階段較為重要的組成部分。通過本工程的方案對(duì)比分析及實(shí)際施工的應(yīng)用，泵送泥漿技術(shù)適用于粉質(zhì)沙土地質(zhì)、土方量大、周邊環(huán)境相對(duì)不復(fù)雜的工程。希望通過本工程的應(yīng)用實(shí)例，為后續(xù)同類型的土方工程提供寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。