南水北调渠道项目S15标左岸排水倒虹吸施工方法

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　　摘要：本文阐述了南水北调渠道项目左岸排水倒虹吸的施工方法。采用此施工方法，资源投入合理；工程实体优良；施工进度快，为渠道混凝土衬砌提供了条件，从而保证了施工总进度的实现。
　　[关键词]倒虹吸，混凝土，浇筑，模板，钢筋
　　
　　1前言
　　渠道项目S15标段全长3802.78m，共包含3座左岸排水倒虹吸：北大岳倒虹吸、中平乐倒虹吸、寺留营倒虹吸。倒虹吸其结构型式基本相同，只是存在尺寸上的差异，管身采用三孔一联混凝土箱涵结构，进出口采用混凝土翼墙与两岸连接，浆砌石护坡、护底，靠近管口部位采用混凝土护底。
　　左岸排水倒虹吸混凝土箱型管身在渠底下部垂直渠道轴线穿过，倒虹吸开挖后，将渠道分成不等的4段，如倒虹吸管身不及时完成，将直接制约渠道混凝土机械衬砌施工进度。倒虹吸施工重点为管身段，为保证进度、工程质量、又要做到资源投入合理，经方案比选，采用了如下施工方法：
　　2施工方法
　　2.1土方工程
　　2.1.1土方开挖
　　采用1m3挖掘机挖装、20t自卸汽车运土至指定地点，开挖时基坑底部每侧留出工作面1.5～3m,开挖边坡不陡于1：1.5，以利安全。基坑土方开挖分层进行，每一开挖层厚2m左右，基底预留保护层，垫层施工前进行人工开挖。
　　2.1.2管身土方回填
　　倒虹吸管身两侧回填碎石土，在管身混凝土强度达到设计强度的100％且龄期超过7d后填筑。碎石土中碎石含量55％，ZL-50装载机按比例拌和掺混均匀。回填前通过碾压试验确定碾压参数。回填自下而上分层进行，控制铺土厚度40cm，YZ-16振动碾碾压6遍，灌砂法取样试验，压实度达到0.98后进行下一填筑层施工。边角部位、距管侧墙0.5m及管顶上部60cm范围内，采用人工回填，蛙夯夯实。当填筑高程达倒虹吸管顶高程后，人工铺设土工格栅。格栅上层回填土以人工填土为主，从而保证了格栅的不位移变形。
　　2.2混凝土工程
　　2.2.1垫层混凝土
　　混凝土垫层标号C10，厚度为10cm，垫层混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌车运输至施工现场，人工找平，平板振捣器振捣。
　　2.2.2管身混凝土
　　倒虹吸管身断面为3孔，管底板厚60cm,边墙厚50cm、中间隔墙厚40cm,顶板厚50cm,混凝土标号为C30W4F150。
　　倒虹吸管身段是建筑物的主体工程，按结构分段跳仓施工，按照先浇底板、再浇墙体及顶板的顺序进行。每节管身混凝土分两次进行浇筑，第一次浇筑管底混凝土至“八”字以上20cm处，第二次浇筑侧墙及管顶。
　　2.2.2.1模板施工
　　采用组合90×15、30×15、20×15定型钢模板和异型钢模板，管身段墙体内模“八”字采用定型钢模板。
　　模板支立：底板侧模采用槽钢、脚手钢管花架支撑，八字底板侧模采用槽钢，脚手管花架支撑，八字异型模板悬空支立，八字上口墙体利用对拉螺栓固定。墙体与顶板模板一次支立，其中墙体模板采用对拉螺栓，10号槽钢形成的横向、竖向围檩固定，顶板模板为满堂脚手架支撑。立柱纵横间距为0.75m。模板支撑详见“倒虹吸模板支立示意图”。
　　2.2.2.2钢筋工程
　　钢筋进场后首先进行检验，合格后方可使用。钢筋制型以机械加工为主，人工加工为辅，按设计图纸要求、设计变更要求进行加工，对加工成型的钢筋按编号分别堆放，对成型钢筋要特别注意保护。运至施工现场人工绑扎成型。钢筋连接采用双面搭接焊，搭接长度符合规范要求。
　　2.2.2.3伸缩缝、橡胶止水带
　　洞身混凝土之间伸缩缝宽2cm，缝内充填聚乙烯闭孔泡沫塑料板，断面中间设2道651橡胶止水带止水，迎水面用聚乙烯密封胶密封；洞身混凝土与护底或挡土墙混凝土之间的伸缩缝宽2cm,缝内充填聚乙烯闭孔泡沫塑料板，断面中间设1道651橡胶止水带止水，迎水面用聚乙烯密封胶密封；护底混凝土和前池及进出口浆砌石间的分缝用聚乙烯闭孔泡沫塑料板充填。
　　止水带安装：止水带接头采用热压硫化胶合，接头外观应平整光洁，抗拉强度不低于母材的75%。
　　止水安装固定采用模板挤压固定和设专用卡子固定两种方法。水平止水安装时，先立止水带底部模板，要求模板上口平直，标高准确，而后安装止水带，中心位置控制好以后，再安装上部模板，橡胶止水带上部设置20cm宽木模板，以便于固定止水带翼片。竖向止水首先将止水带定位，然后再进行相邻模板的拼装。浇筑混凝土时，不得冲撞止水带。振捣混凝土时，振捣棒避免触及止水带，嵌固止水带的模板推迟拆模时间。
　　闭孔泡沫塑料板要铺设在先浇块模板的内侧，接头部位连接严密。在迎水面伸缩缝涂抹2cm厚的聚硫密封胶，注胶前将结构缝整平，清理干净，缝面干燥后涂刷界面剂，界面剂固化后注胶。密封胶填注采用枪注，调配好的密封胶装入枪内，对准缝槽将胶注入，表面用刮刀压紧刮平。密封胶填充刮平后注意保护，固化期间防止遇水。
　　2.2.2.4混凝土浇筑
　　混凝土采用混凝土拌和站集中拌制，8m3混凝土搅拌车水平运输，通过溜槽或皮带机入仓，当混凝土自由下落高度超过2m,设缓降器入仓。
　　混凝土底板浇筑采用垂直水流阶梯式浇筑方式,分两层铺料，每层厚度30cm，梯级宽约2.5m；八字部位分两层浇筑完成。管身墙体宽度为50cm、40cm两种，采用分层通仓薄层布料浇筑，分层厚度为40cm；顶板厚度为50cm，分层方法同底板。详见“管身混凝土浇筑层面示意图”。
　　
　　
　　
　　
　　混凝土入仓采用人工控制均匀下料，在模板边角和止水部位，人工用铁锹选取细骨料给予补充，在管底混凝土浇筑过程中，侧墙钢筋插入面层钢筋以下较深，必须在插筋两侧同时下料，不得形成陡坎高差。混凝土振捣采用ZL-50型插入式振捣棒振捣，振捣以混凝土气泡已经排出，不再出现明显的气泡和混凝土不再下沉为止。振捣器不得接触止水和其它预埋件。边角处辅以人工铁铲捣固密实。
　　混凝土浇筑过程中，模板、钢筋和止水等有关工种均派专人值班，及时对模板、钢筋和预埋件进行检查维护，防止结构变形、走样或损坏。特别是承重模板结构，有专人在顶板底部巡回检查，发现问题及时处理。[!--empirenews.page--]
　　为防止混凝土表面出现收缩裂缝，混凝土浇筑完毕，对混凝土面采用刮杠找平，人工木抹子搓平压实，需压光部位再用铁抹子抹三遍压光出面。混凝土浇筑完毕后的6～18ｈ内，及时在混凝土表面洒水，并覆盖塑料薄膜和草帘子保湿，侧墙等部位涂刷养护剂养护。
　　2.2.2.5混凝土施工缝面处理
　　管身混凝土浇筑分两次进行，施工缝设在底板“八”字以上20cm处。在一期混凝土浇筑完成达到一定强度后（一般在24h以后），采用人工凿毛，并辅以风枪将仓面杂物清理干净。施工缝部位每次混凝土浇筑前先洒水湿润，并在混凝土施工缝处铺设厚度为2～3cm与混凝土强度相同的水泥砂浆，以利层间结合。
　　2.2.3进出口混凝土
　　进出口混凝土包括混凝土重力式翼墙和混凝土护底。翼墙与两岸采用圆弧翼墙连接。
　　重力式挡土墙混凝土分二步浇筑，第一步浇筑底板，第二步浇筑边墙至顶。浇筑采用顺长边阶梯浇筑方法，分两层浇筑，层厚30cm，步宽2.5m。
　　模板采用90×15定型钢模板，圆弧等异型部位采用定型钢模板。支立方法：挡土墙内、外两侧在底板上预埋铁件固定槽钢，槽钢顶部用钢管对拉，中间加两道对拉螺栓加固，槽钢内侧支立模板，模板内侧有方木支撑。
　　混凝土料集中拌合，8m3混凝土搅拌车运至现场，皮带机送料入仓，当下落高度超过2m时通过缓降器入仓,人工平仓，ZL-50型插入式振捣器振捣密实。混凝土拆模后洒水或涂养护剂进行养护。
　　2.3浆砌石工程
　　进出口浆砌石采用M7.5砂浆砌筑，M10F100砂浆勾缝。
　　砂浆采用0.4m3拌和机拌和，砂浆稠度为30～50mm。
　　块石砌筑采用铺浆法砌筑，分层卧砌，上、下错缝，内外搭砌。严禁采用外面侧立石块，内部填心的砌筑方法。块石砌体的转角处和交接处同时砌筑，对不能同时砌筑的面，留置临时间断处，并砌成斜槎。块石砌筑前要洒水湿润，灰缝宽度20～30mm，砂浆饱满。石块间较大的空隙采用先填砂浆，后用碎石或片石嵌实的方法，石块间不相互接触。块石砌体第一皮及转角处选用较大的块石砌筑。砌筑时按设计要求埋设PVC－u排水管，排水管端部用土工布包裹反滤料封口。
　　勾缝砂浆应单独拌制，不得与砌筑砂浆混用，砌石表面勾平缝。
　　砌筑完成后，在12～18h之内进行洒水养护，保持砌石表面湿润，养护时间为14天。
　　3结束语
　　采用此施工方法，倒虹吸管身混凝土按计划完成，保证了渠道回填成型，为混凝土衬砌提供为条件，避免了多段混凝土衬砌造成的衬砌机移位、吊装。
　　依据《水利水电工程施工质量检验与评定规程》（SL176-2007）、《南水北调工程验收工作导则》（NSBD10-2007）和《南水北调工程外观质量评定标准（试行）》（NSBD11-2008），倒虹吸外观质量评定为优良。依据《水利水电工程施工质量评定规程》（SL176-2007）、《南水北调工程中线一期工程渠道工程施工质量评定验收标准（试行）（NSBD7-2007）》，经评定，倒虹吸质量优良。