南水北調北京西四環(huán)暗涵工程混凝土長距離泵送施工

　　1 工程簡介

　　南水北調中線工程自起點丹江口水庫引水，經湖北、河南、河北等省市，進人北京境內最終輸水至終點團城湖。西四環(huán)暗涵是穿越北京市城區(qū)的大型建筑物，上接盧溝橋暗渠，下接團城湖明渠，全長12．64 km，進城段輸水設計流量為30 m3 ／s，加大流量為35 m3 ／s，為總干渠末端的控制性工程，工程施工工期為32個月。

　　暗涵涵身為圓形，開挖直徑為5．2 m，初襯為30 cm厚噴射混凝土，二襯為30 cm厚模筑混凝土，襯砌后直徑為4．0 m。

　　2 二襯混凝土施工主要難點及準備工作

　　2．1 技術要求

　　二襯模筑混凝土采用商品混凝土，混凝土等級為C30，W8，F(xiàn)150；堿含量每方混凝土不得大于2．5 kg。混凝土運輸時間要求：氣溫2O～3O℃時，運輸時間不超過30 min；氣溫lO～2O℃ 時，運輸時間不超過45 min；氣溫5～10℃時，運輸時間不超過60 min。模板使用全圓針梁式鋼模臺車，混凝土采用輸送泵輸送。

　　2．2 主要難點

　　混凝土采用商品混凝土，拌和站距施工現(xiàn)場較遠，混凝土運輸受交通影響較大；采用泵接力輸送管路太長(由豎井至混凝土澆筑倉位最遠處距離近700 m)，容易造成堵管，混凝土坍落度和擴展度損失不容易控制，但效率較高；采用小型混凝土罐車倒運，混凝土坍落度和擴展度損失較小，混凝土質量容易控制，但效率較低，澆筑時間過長。綜合工期和經濟成本等因素，決定采用泵接力送法輸送混凝土入倉。主要難點是防止混凝土堵管。

　　2．3 設備配制

　　HBT-90E 電泵1臺，HBT-8O電泵1臺，DN125泵管720 m，9 m3空壓機l臺。

　　3 主要做法

　　3．1 施工布置

　　洞內采用2臺電泵接力布置，在豎井底HBT-90E電泵作為主輸送泵，輸送距離450 m，暗涵內布置HBT-8O電泵作為接力泵人倉，輸送距離250 m。首臺HBT-90E電泵通過真空溜管與地面混凝土罐車相接。

　　管路敷設應平緩，盡量在同一直線上，如必須拐彎，宜采用轉彎半徑較大的泵管連接；所有管路都應固定牢固，尤其是轉彎處，否則會因泵管擺動引起懈力，導致混凝土泵輸送距離減少。各泵管接頭處應按要求加密封圈，連接緊密，保證不漏氣、不漏漿。連接前，泵管內不得有大塊雜物和未清理干凈的混凝土。泵管出口處不得有十字交叉鋼筋，如有則必須把出口位置移動。

　　3．2 混凝土控制

　　由于混凝土由拌和站負責供應，現(xiàn)場應著重控制混凝土骨料粒徑的大小和坍落度、擴散度等指標。對泵送混凝土，通常坍落度控制在160～180 mm之間，管路較長的可適當放大，但一般不宜超過270 mm，否則會引起混凝土離析，造成堵管。碎石最大粒徑小于輸送管內徑的1／3，卵石宜小于管內徑的1／2．5。通常為避免有大塊石進入，在接料斗上放1個40 mm×40 m m鋼筋網罩，發(fā)現(xiàn)大塊石及時清除。攪拌車卸料前，先高速攪拌一段時間后，再進行卸料。如發(fā)現(xiàn)坍落度損失過大，經過現(xiàn)場監(jiān)理同意，可以向攪拌車內加入混凝土水灰比相同的水泥漿，或相同配比的水泥砂漿，經充分攪拌后卸料。否則須做退料處理。

　　3．3 泵送工藝

　　泵送混凝土前，先向首臺泵車的料斗內加0．5～0．8 m3。清水從管道泵出，達到濕潤和清潔管道的目的；加入同配比的水泥砂漿1 m 3，潤滑管道后開始泵送混凝土。開始泵送時速度放慢，考慮到管路吸收水分和掛壁水泥漿，第一車混凝土的坍落度應適當放大，待出料口混凝土開始入倉后，把坍落度和擴展度調回到設計配比的要求。待泵送順利時，才用正常速度進行泵送?；炷凉蛔銜r，泵送應注意不要吸入空氣，以免造成塞管。泵送中途若停歇時間超過20 min時，通常每隔5 min開泵一次，泵送小量混凝土，防止泌水離析；長時間停泵，應從管道中清除混凝土，以防塞管。混凝土收倉前，要仔細通過觀察孔檢查倉內空間，確定所需混凝土的量，在混凝土即將滿倉時，應點動送料，以防輸送速度過快，將端頭模板沖開或將臺車模板打壞。

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　　3．4 應急處理措施

　　當發(fā)現(xiàn)堵管時用一木錘對泵管振動大的地方加以錘擊，此時混凝土泵具有自動反泵功能，一般經過幾個行程的反泵能排除堵管。若泵送過程中，泵的反沖力過大，泵車液壓顯示壓力過高，則說明管道內阻力過大，應該馬上停止泵送，拆開泵管清出塞料。通常，管路轉彎處和發(fā)熱部位是容易出現(xiàn)堵塞的部位。

　　3．5 泵送結束的清理

　　泵送結束前，估算混凝土管道內儲存的混凝土的量(φ125徑管每100 m有1．23 m 3混凝土)及倉內所欠的混凝土量，以便決定拌制混凝土的量。泵送結束清理管道時，采用9 m 3移動式空壓機供氣，推動清洗球。開始供氣，壓力要小，待混凝土被推動前進正常后，漸進加壓。切不可一開始壓力過大，否則混凝土會被塞實而堵管。清洗過程中，隨時了解混凝土的排空情況，并注意減壓，防止混凝土大量噴出傷人。

　　4 結語

　　南水北調北京西四環(huán)暗涵工程二襯混凝土施工已經全面展開，長距離泵送混凝土施工已經成為混凝土入倉的主要手段。從目前的施工實踐來看，以上主要做法在保證施工工期和施工質量方面是可行的。

　　作者簡介：劉其森(1974一)，男，河北青縣人，工程師，一級注冊建造師。