南水北调北京西四环暗涵工程混凝土长距离泵送施工

　　1 工程简介

　　南水北调中线工程自起点丹江口水库引水，经湖北、河南、河北等省市，进人北京境内最终输水至终点团城湖。西四环暗涵是穿越北京市城区的大型建筑物，上接卢沟桥暗渠，下接团城湖明渠，全长12．64 km，进城段输水设计流量为30 m3 ／s，加大流量为35 m3 ／s，为总干渠末端的控制性工程，工程施工工期为32个月。

　　暗涵涵身为圆形，开挖直径为5．2 m，初衬为30 cm厚喷射混凝土，二衬为30 cm厚模筑混凝土，衬砌后直径为4．0 m。

　　2 二衬混凝土施工主要难点及准备工作

　　2．1 技术要求

　　二衬模筑混凝土采用商品混凝土，混凝土等级为C30，W8，F150；碱含量每方混凝土不得大于2．5 kg。混凝土运输时间要求：气温2O～3O℃时，运输时间不超过30 min；气温lO～2O℃ 时，运输时间不超过45 min；气温5～10℃时，运输时间不超过60 min。模板使用全圆针梁式钢模台车，混凝土采用输送泵输送。

　　2．2 主要难点

　　混凝土采用商品混凝土，拌和站距施工现场较远，混凝土运输受交通影响较大；采用泵接力输送管路太长(由竖井至混凝土浇筑仓位最远处距离近700 m)，容易造成堵管，混凝土坍落度和扩展度损失不容易控制，但效率较高；采用小型混凝土罐车倒运，混凝土坍落度和扩展度损失较小，混凝土质量容易控制，但效率较低，浇筑时间过长。综合工期和经济成本等因素，决定采用泵接力送法输送混凝土入仓。主要难点是防止混凝土堵管。

　　2．3 设备配制

　　HBT-90E 电泵1台，HBT-8O电泵1台，DN125泵管720 m，9 m3空压机l台。

　　3 主要做法

　　3．1 施工布置

　　洞内采用2台电泵接力布置，在竖井底HBT-90E电泵作为主输送泵，输送距离450 m，暗涵内布置HBT-8O电泵作为接力泵人仓，输送距离250 m。首台HBT-90E电泵通过真空溜管与地面混凝土罐车相接。

　　管路敷设应平缓，尽量在同一直线上，如必须拐弯，宜采用转弯半径较大的泵管连接；所有管路都应固定牢固，尤其是转弯处，否则会因泵管摆动引起懈力，导致混凝土泵输送距离减少。各泵管接头处应按要求加密封圈，连接紧密，保证不漏气、不漏浆。连接前，泵管内不得有大块杂物和未清理干净的混凝土。泵管出口处不得有十字交叉钢筋，如有则必须把出口位置移动。

　　3．2 混凝土控制

　　由于混凝土由拌和站负责供应，现场应着重控制混凝土骨料粒径的大小和坍落度、扩散度等指标。对泵送混凝土，通常坍落度控制在160～180 mm之间，管路较长的可适当放大，但一般不宜超过270 mm，否则会引起混凝土离析，造成堵管。碎石最大粒径小于输送管内径的1／3，卵石宜小于管内径的1／2．5。通常为避免有大块石进入，在接料斗上放1个40 mm×40 m m钢筋网罩，发现大块石及时清除。搅拌车卸料前，先高速搅拌一段时间后，再进行卸料。如发现坍落度损失过大，经过现场监理同意，可以向搅拌车内加入混凝土水灰比相同的水泥浆，或相同配比的水泥砂浆，经充分搅拌后卸料。否则须做退料处理。

　　3．3 泵送工艺

　　泵送混凝土前，先向首台泵车的料斗内加0．5～0．8 m3。清水从管道泵出，达到湿润和清洁管道的目的；加入同配比的水泥砂浆1 m 3，润滑管道后开始泵送混凝土。开始泵送时速度放慢，考虑到管路吸收水分和挂壁水泥浆，第一车混凝土的坍落度应适当放大，待出料口混凝土开始入仓后，把坍落度和扩展度调回到设计配比的要求。待泵送顺利时，才用正常速度进行泵送。混凝土供应不足时，泵送应注意不要吸入空气，以免造成塞管。泵送中途若停歇时间超过20 min时，通常每隔5 min开泵一次，泵送小量混凝土，防止泌水离析；长时间停泵，应从管道中清除混凝土，以防塞管。混凝土收仓前，要仔细通过观察孔检查仓内空间，确定所需混凝土的量，在混凝土即将满仓时，应点动送料，以防输送速度过快，将端头模板冲开或将台车模板打坏。

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　　3．4 应急处理措施

　　当发现堵管时用一木锤对泵管振动大的地方加以锤击，此时混凝土泵具有自动反泵功能，一般经过几个行程的反泵能排除堵管。若泵送过程中，泵的反冲力过大，泵车液压显示压力过高，则说明管道内阻力过大，应该马上停止泵送，拆开泵管清出塞料。通常，管路转弯处和发热部位是容易出现堵塞的部位。

　　3．5 泵送结束的清理

　　泵送结束前，估算混凝土管道内储存的混凝土的量(φ125径管每100 m有1．23 m 3混凝土)及仓内所欠的混凝土量，以便决定拌制混凝土的量。泵送结束清理管道时，采用9 m 3移动式空压机供气，推动清洗球。开始供气，压力要小，待混凝土被推动前进正常后，渐进加压。切不可一开始压力过大，否则混凝土会被塞实而堵管。清洗过程中，随时了解混凝土的排空情况，并注意减压，防止混凝土大量喷出伤人。

　　4 结语

　　南水北调北京西四环暗涵工程二衬混凝土施工已经全面展开，长距离泵送混凝土施工已经成为混凝土入仓的主要手段。从目前的施工实践来看，以上主要做法在保证施工工期和施工质量方面是可行的。

　　作者简介：刘其森(1974一)，男，河北青县人，工程师，一级注册建造师。