浦东机场T3航站楼试验区水冲法保障技术研究

张 弛， 龙莉波， 陆 锴， 国文智， 张祝荣

(上海建工二建集团，上海 200080)

0 引 言

浦东机场T3航站楼的基坑开挖采用了机械结合水冲的方法。水冲法的工艺原理是利用高压水枪喷射出的高压水，切割并冲散土体，使得土形成流塑性泥浆，并运送到末端泥库，沉淀成土[1]。水冲法中喷枪冲水压力大约在0.6 MPa，使用的水可以循环利用[2]。在基坑开挖时遇到土质比较潮湿甚至黏稠的状况，甚至有淤泥质的土层、砂土和粉土等情况，水冲法的效率明显降低[3]。雨季施工前，需要备好防洪设备与排水机械设备[4]。出土管道的中端沿着整个T3航站楼的基坑区域东绕。东绕道路需要翻浇，同时东绕翻浇的还有机场原有的排水渠。为了确保整个机场的水冲法出土顺利进行，需要首先在试验区内进行水冲设备的调试与管线的布置。

1 工程概述

在浦东机场的东绕水渠段和东绕道路段各取一段作为水冲法的试验段，目的是为了试验即将开挖的浦东T3机场运用水冲法的设备的稳定性和技术的可行性。在大基坑使用水冲法开挖时，非常需要保证基坑的操作面不至于被过量的泥浆所覆盖，使得抗侧土体浸泡软化，从而引起边坡的滑移失稳。冲挖时，应采用“先中央、后四周、分层”冲挖的办法，尽量减少基坑周边被泥浆水浸泡的时间，保证基坑的稳定[5]。为了使得泥浆能顺利外排，水冲设备采用“浮筒法”，即在泥浆泵两边设置2个直径600 mm、长900 mm的尖的铁质浮筒，四周封闭，通过钢支架与泥浆泵连城一个整体，保证泥浆泵泵口向下，且不下沉。

2 试验区

选定浦东机场T3航站楼东绕水渠的东南末端和东绕道路的下穿地道段，作为试验段。并且思考如何运用整个T3场地内的施工废水、施工期内的雨水、基坑降水，以及回收泥浆成土时候外排的析出水[6]。东绕水渠与东绕道路与浦东机场T3航站楼的基坑位置如图1所示。

图1 试验区设想图

中端4#点位设置于河滨东一路区域，距离3#泵点1 000 m；中端5#点位设置于拖机道西边空地，距离1#点位1 400 m；中端6#点位设置于拖机道桥以东禁区围界南侧空侧，距离2#点位1 300 m，距离末端泵点1 000 m。具体中端出土路由如图2 所示。

单根管日出土量4 000 m3。所以在试验区，只需要布置一根水冲法泥浆出土管道。中端路由管道沿着围场河路由北向南，穿过围场河，穿围场河，示意图如图3a所示。管线在围场河上的布置,如图3b所示。然后由西向东，沿着纬十一路，穿过经一路,如图3c所示。自贸区一侧为河滨东二路,如图3d所示。管线穿过经一路的道路需要局部抬高,具体做法如图3e所示。

图3 中端路由、接力泵泵点及特殊节点处理

拖机道桥区域布设单根浮管。由于前期工程出土周期仅为2周，爆管风险较小，因此不考虑搭设防护棚。穿越拖机道桥，采用单根浮管方式下穿桥面板，直接放置在河流上。此外，需要搬迁管线铺设道路上的变电站，如图4a～图4c所示。拖机道桥现场照片如图4d所示。

图4 中端路由、变电站、出土管线与围界关系，以及管线下穿拖机道桥

3 结束语

水冲法在基坑开挖中的最大的优点就是通过管道代替传统运输车辆，可以24 h不间断地把基坑中冲出或挖出的土，通过接力泵传送泥水的方式往泥库输送。而保证这一优势技术能够实现的最根本一环是提供实际管线的路径。此外，大工程在开工前，尤其需要先选取一块试验段，测试一下水冲设备以及相关参数,从而保证整个工程水冲的进度与效率。