遠距離土方配制泥沙泵送運輸施工技術

李彬彬，貫棟，李波

（中建八局第一建設有限公司，杭州310000）

1 工程概況

杭州亞運會亞運村技術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，為剪力墻結構組成的高層住宅。

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)土方開挖量及運輸較難滿足本項目工期及施工要求的難題，項目部及時分析基坑地質(zhì)、圍護設計、土方外運各項影響因素。根據(jù)地勘報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，在原來傳統(tǒng)基坑開挖的基礎上擬新增加采用綠色環(huán)保無揚塵污染的新工藝——遠距離泥漿泵送土方外運技術，克服傳統(tǒng)土方開挖量大及道路運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

為工程安全和進度，按照“深基坑時空效應理論”，根據(jù)基坑支護設計文件，結合現(xiàn)場及周邊環(huán)境情況，分區(qū)、分段組織施工?？茖W性安排工序搭接，在確保工程質(zhì)量的前提下，加快施工進度，以科學的工序穿插來縮短工期。

3.1 泵送前準備

1）基坑完成所有監(jiān)測點的布置，且在工程樁、圍護柱、基坑加固施工期間，各監(jiān)測點日變形量、累計量等均滿足設計要求。

2）基坑周邊圍護及土體加固完成，灌注柱完成，且樁體水泥強度、混凝土強度等均已經(jīng)達到設計要求。

3）出土泵送必須的機械設備、人力及應急設備等均準備就緒，且對操作人員進行了挖土的順序、過程中注意事項的交底以及安全文明施工教育。

4）每個區(qū)域土土方泵送條件驗收完成后，且經(jīng)監(jiān)理、業(yè)主、設計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，位置設置于基坑外環(huán)線道路旁，清水泵搭設泵房，泵房由專人看管，泵房外設置蓄水池，蓄水池平時由現(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，鋪設至現(xiàn)場待挖區(qū)，端部連接轉換頭，轉換頭由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輸順序

3.3.1 區(qū)域泥漿泵設置

在泵送區(qū)域每組管道設置6 臺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，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頭轉化頭連接，主管連接1 臺泥漿增壓泵進行增壓后開始遠距離輸送。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)格螺栓進行連接。管道鋪設沿項目利群河往北至后解放河后往西至五堡直河，直至卸土點，考慮距離較遠，沿途由項目開始共設置1 處增壓泵。

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

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行保護，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行保護[1]。

4 土方泵送施工要點

4.1 泵送要點

1）土方泵送必須按照設計圖紙的規(guī)定和有關要求進入沖土泵送。土方選用泥漿泵送需要用挖土機開挖一層渣土，進入砂土層時可進行泵送。

2）嚴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，應停止泵送，經(jīng)泥土沉淀含水率降低，土質(zhì)強度達到標準后，方可用PC120 挖土機配合人工清底，不得超挖或擾動基底土，水準儀隨時配合，根據(jù)設計圖紙底板的標高面為-9.3mm，底板厚度為550mm，因此沖土泵送的底標高控制在-9.3m，每個工程樁面上用紅油漆涂記標高，使得整個場地形成一個統(tǒng)一的控制標高面。

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

5）泵送流程、順序及方式應嚴格按施工組織安排進行，泵送的設備如需要在支撐上運作，必須覆土高于支撐頂面30cm 及鋪設走道。另外，嚴禁在底部掏空的支撐構件上行走與操作。

6）深坑水部位嚴格按照降水方案實施，并加強水位及基坑監(jiān)測，如遇突發(fā)狀況，按照應急預案實施搶救，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行施工。

4.2 泵送質(zhì)量控制

1）泥漿泵抽漿口設置孔徑3cm 的鐵絲濾網(wǎng)，對泥漿內(nèi)摻雜的垃圾、土塊、石塊進行過濾，現(xiàn)場配有專門人員對泥漿進行清理，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，開始輸漿前進行抽水試運行，巡視人員對所有管道進行檢查，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)，采取應急措施，更換設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 設置的增壓泵均由專人看守，且現(xiàn)場配置2 臺備用泵，一旦出現(xiàn)泵體異常作業(yè)，立即通知停止輸送，并截斷下流輸送管道防止回灌，后臺進行回抽泥漿，避免停泵泥漿污染，機管人員及時更換泵管，測試無誤后開通輸送。

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

5 結語

隨著城市的發(fā)展，地下空間的不斷加深，基礎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比分析及實際施工的應用，泵送泥漿技術適用于粉質(zhì)沙土地質(zhì)、土方量大、周邊環(huán)境相對不復雜的工程。希望通過本工程的應用實例，為后續(xù)同類型的土方工程提供寶貴的實踐經(jīng)驗。