南水北调配套工程中门泵站工程实体已全部完工                         ■记者 刘偶/摄

        近日,由北京建工城乡集团通成达水务公司承建的北京南水北调配套工程河西支线3标迎来新进展,中门泵站工程实体已全部完工,正在进行机电调试工作,预计11月底完成全部建设任务。

        河西支线工程作为北京市南水北调配套工程一部分,采用三级泵站加压输水,负责向丰台河西三厂、首钢水厂、门城水厂供水,为丰台河西一厂、城子水厂及石景山水厂提供备用水源,同时具有大宁水库向三家店水库调水功能。据项目经理李运告介绍,中门泵站总建设面积4000平方米,是河西支线工程第三级加压泵站,工程包括1210米管线、办公管理区、主生产区、辅助生产区、后期保障区等多项建设内容。

        “不断路暗挖施工是本次施工过程中最大的难点,虽然暗挖段全长仅498米,但通过技术创新,我们荣获了3项QC和1项科技奖。”李运告告诉记者,本次输水管线采用明挖和浅埋暗挖两种方式,其中暗挖段需下穿六环主路和玉带街。“本次暗挖路段路基全部是杂填土地质,常规暗挖工艺易发生塌陷,为保障施工安全和暗挖平整度,我们创新采用了小导管+大管棚双重支护技术。”

        在隧洞挖掘工程中,常用的超前支护方法有小导管注浆、大管棚、二重管注浆、水平旋喷桩、水平搅拌桩等多种方式。其中大管棚支护主要运用于隧洞洞口段支护、穿越软弱复杂地层段或治理隧洞坍塌段,结合本工程下穿六环高速和杂填土地层的特点以及沉降的控制要求,项目部决定在洞口首先采用大管棚超前支护,随后在挖掘过程中,再进行小导管支护。

        “管棚施工技术较为成熟,所谓管棚就是沿隧洞开挖洞轴方向,在顶部设置一排钢管形成支护骨架,但常规管棚单根长度大都在30米左右,且有一定外插角,本次受施工条件约束要水平施工成型68米,施工难度非常大。”李运告介绍,通过广泛调研和查阅资料,项目部在水平地质钻机钻进工艺、夯管工艺、高精度水切割钻进工艺及潜孔锤跟进套管工艺等四种大管棚工艺中,结合项目实际土质情况,最终选择潜孔锤跟进套管工艺施工。

        由于搭设过程中钢管偏移无法进行实时监测,为防止冲击锤头在杂填土地层遇到砖头或卵石,导致初始管棚向下偏移进入作业面影响施工,或管棚向上偏移过大,支护效果减弱,项目部经过大量工艺试验,最终确定初始打孔角度。同时,为能严控初始钻设质量,项目部要求施工人员开孔时慢钻慢进,确保导向,钻进20厘米后转为正常钻速。施工人员介绍,在钻进时,还要首先进行风压冲击破碎,然后再进行风压清渣及钻进,当遇到阻碍加大时,则要立即停止钻进,重复进行冲击破碎。

        小导管支护作为浅埋暗挖传统工艺,开挖面呈城门洞型,在施工过程中,作业人员边挖边每隔半米,在作业面四周斜向插入一圈32根长2米的空心钢管,再由其向地层中灌浆,从而完成支护作业。

        随着隧洞成功贯通,输水钢管的安装又成为项目新的难题。在直径仅2.6米的隧洞中,人工焊接直径2米,壁厚2厘米的钢管,同时要求一次性合格率达到93%以上,其难度可想而知。为此,项目部集合所有技术骨干组建QC小组,进行技术攻关。李运告告诉记者,当时发现钢管焊接表面气孔数量超标,经过多项分析,发现主要原因出自作业面风速较大。“由于洞内空间有限,现场依规必须采取风管通风措施。但我们经过试验发现,过大的风速会导致焊接后钢管表面气孔产生。为此,我们在距钢管焊接作业面处,增设了一道防风屏障,控制作业面风速后,钢管产生表面气孔的情况大大降低。”李运告说。据了解,仅此一项技术优化,就提前完成管道安装任务,取得了良好的建设成效。