浅析排水倒虹吸工程的施工方法

范芝果

摘 要：本文结合笔者对倒虹吸工程的实践经验，总结归纳了排水倒虹吸工程施工的技术要点。

关键词：排水；倒虹吸工程；施工方法

本文以渠道工程下部设置排水倒虹吸工程为例，该建筑物与渠道左右岸原来的河道相连，以保证渠道左侧的洪水能够及时排泄，避免洪水影响渠道的安全运行。

排水倒虹吸尺寸规格各异，此处假设我们的标段工程有4孔倒虹吸的单孔管身段（宽x高））4 m×4m；有3孔倒虹吸的单孔管身段4m×4m；单孔倒虹吸的单孔管身段3.0 m×3.5 m和1.5 m×1.8 m；其中，倒虹吸3孔典型结构断面示意图见图1。排水倒虹吸管身段为C30W6F150钢筋混凝土，立墙一般宽为0.6 m。回填渠道土压实度≥0.98，倒虹吸各工序质量控制严格，防止渠道运行后，渠道发生沉陷。

图1.倒虹吸结构断面示意图

每个倒虹吸建筑物主要涉及的工序有开挖、管身段钢筋混凝土浇筑、进出口翼墙钢筋混凝土浇筑、土石方回填、浆砌石砌筑等。管身段混凝土浇筑分为水平段和斜坡段，其中倒虹吸立墙的混凝土浇筑是一个关键环节，需要加强控制确保浇筑质量。

一、土方开挖施工方法

1.1，测量放樣

开挖施工前，按照建筑物开挖尺寸进行原始地形测量，明确标识开挖区的施工范围、开挖轮廓线、作业高程及桩号等内容。并在开挖过程中随时测量开挖边坡的坡度和平整度，以便发现偏差及时修正。

1.2开挖作业

开挖从上到下分层分段依次进行，根据地质条件合理安排开挖段长度、开挖方式。开挖采取纵向分段、分层进行；横向根据具体情况采用全宽开挖，或分台阶开挖。如此向纵深开挖至设计标高，要留有一定的保护层，防止破坏原状土。

当开挖接近设计坡面时采用反铲削坡，实际施工的边坡坡面适当留有人工修坡余量（0.2-0.3 m厚），再以人工整修至设计要求的坡度和平整度。边坡易风化崩解的土层，开挖后不能及时回填的，保留0.5 m左右的保护层，在后续工序开始前清除。

二、钢筋混凝土工程施工方法

2.1钢筋加工与安装

钢筋由钢筋加工厂统一加工，钢筋加工厂根据钢筋下料单加工钢筋。Φ16 mm及其以下钢筋采用绑扎搭接，Φ18-Φ25钢筋采用闪光对焊对接。

钢筋安装前，先在垫层混凝土面上测量布置钢筋的位置，并标注位置标记，按确定钢筋位置摆放。依次绑扎下层钢筋网、上层钢筋网、端头钢筋以及墙体立筋，上下钢筋网片通过架立筋支立、连接。

绑扎时，在仓号内搭设临时工作台，以便钢筋立起就位，立墙钢筋架立就位后，钢筋底部与底板钢筋焊接固定，立墙钢筋采用临时脚手架支撑固定。

钢筋保护层厚度由不低于倒虹吸浇筑混凝土等级的预制垫块控制，绑扎固定在钢筋上，保证钢筋和模板之间保护层的厚度。

2.2模板安装

模板要以钢模板为主，处在三角位置采用木质模板。模板要平整，要有足够的刚度，周边要平直。通常模板分2次安装组合、浇筑混凝土，第1次为倒虹吸底板和倒三角上30 cm以下部分；第2次为立墙第1次以上部分和顶板的模板安装。

底板和倒三角上30 cm以下部分模板安装时，底部要有足够的支撑点，在立墙的模板底部，以穿墙锥丝钢筋作为支撑点。模板之间采用直径12mm的钢筋对拉螺栓固定，然后再在模板外侧用钢管做辅助稳固支撑，钢管的基础部位要稳定。

在顶部模板安装前，首先在其下部采用钢管架设支架，支架底部垫上方木，支架上部安设丝杠上托，以便调整顶部模板的平整度。达到顶部模板均匀受力，特别是浇筑混凝土后，防止模板变形造成混凝土面不平整。

所有模板间缝隙填塞双面胶或海绵条，防止混凝土浆液外流。安装完后的模板表面光滑，接缝严密，不漏浆。模板内侧浇筑面浇筑前涂刷脱模隔离剂，以保证混凝土外表光滑平顺。

2.3混凝土浇筑

底板浇筑混凝土时，尽量将混凝土一次浇筑倒角以上30 cm。立墙高度可决定分仓浇筑次数，再根据浇筑混凝土方量，确定立墙与顶板能否一次浇筑完成，以减少工序停等及间隔时间。

2.3.1在混凝土人仓布料需要控制的技术问题

（1）浇筑部位处于斜坡段时，人仓布料要从最低处开始浇筑，防止顺坡流动浇筑混凝土，或用振捣顺坡滑动混凝土，容易造成骨料分离，造成振捣不实的后果。

（2）浇筑倒角部位混凝土，首先浇筑底部混凝土，再浇筑倒角的混凝土。进人倒角后每次人仓布料不宜过厚，以巧cm厚度比较适宜，在振捣时，易将混凝土中气泡排出。

（3）倒虹吸混凝土要分层浇筑，每层混凝土浇筑厚度40 cm，浇筑面要基本平整。每层不宜布料过厚，以免每层浇筑方量大，占用时间长，容易造成下一层浇筑时，混凝土面已经初凝或终凝，形成冷缝。

三、倒虹吸周围填筑施工方法

3.1土料及含水率的调整

土料含水率是影响土体填筑质量的重要因素，在填筑现场要经常测试回填土含水率，使其控制在最优含水率附近。一旦含水率超出要求，就需要翻晒法降低含水率，但要确定每天翻晒的适宜时间和翻晒的方法。当土料含水量低于要求含水率时，土料摊铺后用洒水车洒水，以压力水和压缩空气混合以雾状喷出，使洒水均匀；洒水后用拖拉机牵引翻耕犁使其掺合均匀。

3.2摊铺、平整

填筑分段分层进行，卸料前，使用测量仪器测出本层的填筑控制线和控制高程，控制边线考虑每侧超填30 cm左右，铺料厚度根据碾压试验确定。

豁性土料：卸料采用进占法进行，边卸料边用推土机摊铺，自卸汽车行走平台及卸料平台是该填筑层已经初步推平但尚未碾压的填筑面；自卸汽车不在已碾压完成的层面行走，避免对已碾压层面的扰动。卸料时，自卸汽车退行进人工作面，不在工作面调头，并且使车辆的行走路线在作业面较为均匀的分布，以有效地利用自卸汽车的重量。

3.3碾压

采用自行式振动平碾，针对大型振动碾无法到位的边角部位，采用小型手扶式振动碾或平板振动夯进行压实。对于底部仓面较宽的部位，采用进退错距法进行碾压；对于顶部宽度较小的部位，采用搭接法进行碾压，振动碾平行于渠道方向行走。碾压速度、遍数等参数根据碾压试验确定。施工时分段、分片碾压，相邻作业面的搭接碾压宽度，平行碾压方向不小于0.5 m；垂直碾压方向不小于3 m。振动碾行车速度一般不超过2 km/h。

振动碾无法到位的部位，使用液压振动板或电动蛙夯夯实，夯实时采用连环套打法，夯迹双向套压，夯压夯1/3，行压行1/3 ；分段、分片夯实时，夯迹搭压宽度不小于1/3夯径。

参考文献：

[1]王华光. 大型双向预应力倒虹吸工程施工技术[J]. 铁道建筑技术，2008，04：116-120.

[2]丁利明. 南水北调中线唐河倒虹吸工程施工技术[J]. 水利水电技术，2007，05：37-38.

[3]刘瑞锋. 唐河倒虹吸工程施工技术[J]. 水科学与工程技术，2006，03：36-37.