浦東機場T3航站樓試驗區水沖法保障技術研究

張 弛， 龍莉波， 陸 鍇， 國文智， 張祝榮

(上海建工二建集團，上海 200080)

0 引 言

浦東機場T3航站樓的基坑開挖采用了機械結合水沖的方法。水沖法的工藝原理是利用高壓水槍噴射出的高壓水，切割并沖散土體，使得土形成流塑性泥漿，并運送到末端泥庫，沉淀成土[1]。水沖法中噴槍沖水壓力大約在0.6 MPa，使用的水可以循環利用[2]。在基坑開挖時遇到土質比較潮濕甚至黏稠的狀況，甚至有淤泥質的土層、砂土和粉土等情況，水沖法的效率明顯降低[3]。雨季施工前，需要備好防洪設備與排水機械設備[4]。出土管道的中端沿著整個T3航站樓的基坑區域東繞。東繞道路需要翻澆，同時東繞翻澆的還有機場原有的排水渠。為了確保整個機場的水沖法出土順利進行，需要首先在試驗區內進行水沖設備的調試與管線的布置。

1 工程概述

在浦東機場的東繞水渠段和東繞道路段各取一段作為水沖法的試驗段，目的是為了試驗即將開挖的浦東T3機場運用水沖法的設備的穩定性和技術的可行性。在大基坑使用水沖法開挖時，非常需要保證基坑的操作面不至于被過量的泥漿所覆蓋，使得抗側土體浸泡軟化，從而引起邊坡的滑移失穩。沖挖時，應采用“先中央、后四周、分層”沖挖的辦法，盡量減少基坑周邊被泥漿水浸泡的時間，保證基坑的穩定[5]。為了使得泥漿能順利外排，水沖設備采用“浮筒法”，即在泥漿泵兩邊設置2個直徑600 mm、長900 mm的尖的鐵質浮筒，四周封閉，通過鋼支架與泥漿泵連城一個整體，保證泥漿泵泵口向下，且不下沉。

2 試驗區

選定浦東機場T3航站樓東繞水渠的東南末端和東繞道路的下穿地道段，作為試驗段。并且思考如何運用整個T3場地內的施工廢水、施工期內的雨水、基坑降水，以及回收泥漿成土時候外排的析出水[6]。東繞水渠與東繞道路與浦東機場T3航站樓的基坑位置如圖1所示。

圖1 試驗區設想圖

中端4#點位設置于河濱東一路區域，距離3#泵點1 000 m；中端5#點位設置于拖機道西邊空地，距離1#點位1 400 m；中端6#點位設置于拖機道橋以東禁區圍界南側空側，距離2#點位1 300 m，距離末端泵點1 000 m。具體中端出土路由如圖2 所示。

單根管日出土量4 000 m3。所以在試驗區，只需要布置一根水沖法泥漿出土管道。中端路由管道沿著圍場河路由北向南，穿過圍場河，穿圍場河，示意圖如圖3a所示。管線在圍場河上的布置,如圖3b所示。然后由西向東，沿著緯十一路，穿過經一路,如圖3c所示。自貿區一側為河濱東二路,如圖3d所示。管線穿過經一路的道路需要局部抬高,具體做法如圖3e所示。

圖3 中端路由、接力泵泵點及特殊節點處理

拖機道橋區域布設單根浮管。由于前期工程出土周期僅為2周，爆管風險較小，因此不考慮搭設防護棚。穿越拖機道橋，采用單根浮管方式下穿橋面板，直接放置在河流上。此外，需要搬遷管線鋪設道路上的變電站，如圖4a～圖4c所示。拖機道橋現場照片如圖4d所示。

圖4 中端路由、變電站、出土管線與圍界關系，以及管線下穿拖機道橋

3 結束語

水沖法在基坑開挖中的最大的優點就是通過管道代替傳統運輸車輛，可以24 h不間斷地把基坑中沖出或挖出的土，通過接力泵傳送泥水的方式往泥庫輸送。而保證這一優勢技術能夠實現的最根本一環是提供實際管線的路徑。此外，大工程在開工前，尤其需要先選取一塊試驗段，測試一下水沖設備以及相關參數,從而保證整個工程水沖的進度與效率。