引江济汉进口渠道工程排水箱涵施工技术

□ 向光荣（葛洲坝集团第二工程有限公司）

1 工程概况

南水北调中线一期引江济汉进口段渠道工程位于汉江平原西北部、荆州市李埠镇龙洲垸的长江左岸，地质条件为第四系全新统下部冲积层（Q1al4）:按岩性分为三大层，由粉质粘土、粉质壤土、粉细砂组成。进口渠道混凝土排水箱涵作为渠道防渗排水系统的重要组成，主要将粉细砂层地下水通过软式透水管排入混凝土排水箱涵，再由排水箱涵汇集流入泵站节制闸内部集水井，从而保证渠道衬砌的正常运行。

混凝土排水箱涵布置于渠道桩号1+010～2+350，箱涵轴线位于渠道中心线左侧6.07m，全长1340m，共134节，每节长10m，结构缝宽2cm。箱涵采用C25钢筋混凝土结构，外宽1.80m、外高2.70m；内空净宽1.20m、净高2.10m，下部为矩形，上部为拱形，壁厚均为30cm；内壁设15cm×15cm倒角。箱涵底浇筑一层8cm厚、2m宽C10混凝土垫层。详细结构见图1。

图1 混凝土排水箱涵结构图

2 施工程序

混凝土排水箱涵主要施工流程见图2。

图2 混凝土排水箱涵主要施工流程框图

3 施工方法

3.1 施工准备

3.1.1 测量放样

基础开挖之前，按照施工图纸所示坐标及尺寸，测放出箱涵中心线及基础开挖边线，并设临时水准点，作为箱涵施工过程高程控制点，箱涵中心线两端设置标志桩，以便随时进行中心线检查。测量放线成果经监理工程师复核无误后进行下一步施工。

3.1.2 基坑降水

排水箱涵基础施工时降水方式为深井降水，降水井群布置在31.00m马道附近和渠道上下游，总数100个，井间距约20～50m。井底高程约-4.00m。通过深井降水，地下水位基本控制在高程19.80m以下，确保施工在干地进行。

3.2 基坑基础开挖

本箱涵基础土方采用2台1.20m3反铲开挖，根据现场实际情况采取退挖法，自卸汽车运输。根据施工图纸基槽两侧设1:1.50边坡，反铲在开挖过程中，采用测量仪器随时进行观测控制。为不扰动基底及边坡砂土，反铲在开挖时，应预留厚20cm以上的砂土采取人工修整成型。为防止雨天基底浸泡变形，在基槽内一侧坡底附近设置排水沟，并按一定的距离设置集水井，如自然下渗过慢则采取潜水泵抽排，抽排采取反滤措施，确保基坑安全。

基坑挖至设计标高后，向监理工程师报验，由监理组织业主、设计单位等联合验收确认地质情况，并进行地质素描和编录。对开挖出的地质出露与设计不符时，及时通知监理、设计、业主单位，四方共同协商处理方法。

3.3 中、粗砂层及碎（卵）石回填

反滤料施工前进行原材料试验检测，满足设计要求后，用于施工。

反滤层铺筑由自卸汽车运至作业面附近，采用反铲分层铺筑成型，每层摊铺后按生产性试验确定的施工参数进行压实，压实后进行相对密度检测，合格后进行后续工序施工。

3.4 底部垫层施工

底部碎（卵）石层检验合格后，先由测量人员精确放样，再进行箱涵底部C10素混凝土垫层施工，垫层厚度为8cm，宽度为2m，模板采用P3015光面模板，模板拼装牢固，严格按设计尺寸安装，精度满足规范要求。模板安装完成后经监理检验合格后进行混凝土浇筑，混凝土采用混凝土搅拌车或小型自卸汽车从混凝土拌合站运至浇筑地点，采用人工手推车或反铲铲斗转运入仓浇筑，浇筑时采用插入式振捣棒振捣密实。混凝土浇筑完成后要求进行养生，满足强度要求后进行下道工序施工。

3.5 箱涵底板、涵身施工

3.5.1 施工段设置

本箱涵每10m设置一道变形缝，每个施工段按沉变形缝设置，底板和涵身一次性支模成型，底板施工前把混凝土垫层表面清理干净，后绑扎底板、涵身钢筋，经监理检查验收后支设模板。

3.5.2 钢筋制作及安装

箱涵钢筋制作前完成原材料各项试验检验。符合要求后根据下料单进行加工制作。

箱涵钢筋制作在施工生产营地钢筋加工厂统一进行，采用平板货车运输至部位安装，钢筋连接采用绑扎连接和焊接。焊接连接前进行焊接试验。箱涵钢筋安装严格按照施工图纸进行，安装质量满足质量验收规范，监理验收合格后方进行下道工序施工。

3.5.3 模板安装

涵身外模板采用2m×3m和2m×1m两种规格多卡模板，为拆卸方便内膜采用P3015和P3010两种规格小模板，底板内部倒角采用Q235定制钢模。

模板采用钢管及螺栓支撑连接，机械调运，人工拼装，拼装时应牢固可靠，安装精度满足设计及相关规范要求。

3.5.4 混凝土浇筑

在混凝土浇筑前，清理模板内杂物及垃圾，并冲洗干净。经监理工程师检查验收后浇筑混凝土。

混凝土采用搅拌运输车运至现场，吊罐入模。涵身混凝土应分层浇筑，分层振捣，每层厚度≤30cm，每段涵身和底板应连续浇筑，中途不得间断形成施工冷缝。混凝土在浇筑过程中应派专人对模板及支撑情况进行观察，若发现松动变形及时进行加固处理。浇筑混凝土的同时留置同样试块以确定箱涵拆模及涵背回填时间。

涵身混凝土浇筑时按照施工图纸要求，每隔20m预埋直径为16cm的排水软管预留孔。待回填反压到此高程后进行排水软管安装，排水软管安装时外周围采用M5水泥砂浆封闭。

3.6 箱涵顶板施工

箱涵顶板为外径0.90m内径0.60m的半圆环形结构，模板采用定做的钢模板，采用角钢支撑定位，支架模板前先用膨胀螺栓将角钢固定在达到足够强度的涵身两侧，再安装内侧模板，模板拼缝采用夹双面胶带或涂抹玻璃胶的方法进行封堵，以防漏浆。顶板内模模板经监理检查验收后按设计图纸安装顶板钢筋，再进行外模板安装。经监理工程师检查验收后，从模板顶端预留位置进行混凝土浇筑，插入式振动棒振捣密实。浇筑完成后将模板预留的浇注口混凝土抹平，拱顶混凝土强度达到设计强度85%后可拆除支架。固定螺栓孔采用1:2水泥砂浆封堵。

3.7 沉降缝处理

待混凝土强度达到设计值70%后进行沉降缝处理。箱涵涵身每隔10m设置一道伸缩沉降缝，箱涵沉降缝采用2cm厚的沥青杉板贴缝，外周采用沥青麻布骑缝粘贴。

沥青麻布的制法是将干燥的麻布浸在热的沥青漆中，约2-3min后取出制成卷材。在沥青杉板贴缝处骑缝粘贴，粘贴宽度按设计要求执行。

3.8 涵背回填及涵顶填土

涵身两侧混凝土强度达到设计强度85%后可回填。涵顶壤土回填应在混凝土强度达到100%后方可进行。

箱涵基础及两侧墙身高度范围内，须按设计和规范要求，分别采用级配良好的碎（卵）石、中粗砂及壤土进行分层对称回填。

涵顶壤土回填前需进行复合土工膜的铺设，土工膜铺设与混凝土排水箱涵贴紧，在两侧预留10cm褶皱。首层壤土回填时在涵身上弹线进行控制，为保证涵身施工安全采用小型夯机逐层夯实，压实度满足设计压实指标要求，同时保证箱涵壤土回填厚度满足设计要求。

4 结语

引江济汉进口渠道工程混凝土排水箱涵施工自开工至2013年5月完工，共验收300个单元工程，合格率100%，其中优良单元工程280个，优良率93.30%。安全生产在可控制和许可的范围内，没有发生人员死亡事故，施工进度计划满足合同要求，得到了业主单位的高度评价。