南水北调东线小运河工程崔庄倒虹吸施工方案

张诺

【摘 要】本文对平原地区两条大型渠道交叉处施工倒虹吸的具有借鉴意义，可为建筑施工企业施工同类工程提供参考。

【关键词】南水北调；倒虹吸；施工；方案

1 工程概况

崔庄倒虹吸位于输水渠道24+650桩号处，位于聊城市阳谷县七级乡崔庄东侧，小运河与位山三干渠交汇处。

崔庄倒虹吸包括进口连接段、进口闸室段、洞身段、出口闸室段、出口连接段、泄水闸。鲁北段小运河输水工程输水规模50m3/s，崔庄倒虹吸设计输水量50m3/s，设计进出、口水位分别是34.455m和34.25m；5年一遇排涝流量72.0m3/s，相应地排涝水位33.89m；20年一遇防洪流量143m3/s，相应地排涝水位34.9m。

位山三干渠输水量90m3/s，最大输水量120m3/s。于每年的11月下旬到次年4月下旬向天津河北输水。

2 水文地质

根据工程区内的安乐镇、临清两个常年雨量站1950～2007年期间降雨资料统计，工程区多年平均降雨量为559.7mm。年内降雨主要集中在汛期6～9月，6～9月降雨量多年平均为402.8mm，占年平均降雨量的72.0%。输水工程沿线地下水为第四系孔隙潜水，分布于沿线第四系松散沉积层中。主要受大气降水补给；临黄河段接收黄河水的测渗补给。以地下缓径流及人工取水为主要排泄途径。地下水位年变幅2.0～4.0m左右。地下水埋藏深度受地形和引水影响。勘探期间，地下水埋深一般0.90～7.80m，局部深达8.56～10.08m。

3 施工方案

崔庄倒虹吸位于小运河与三干渠交汇处，三干渠为东西向，位于崔庄倒虹吸上部，每年9月15日给河北天津供水，雨季6月15日停止供水。小运河走向为南北向，崔庄倒虹吸在小运河输水渠桩号24+650穿过三干渠，小运河每年旱季时也要向下游供水灌溉，雨季排涝。要在此情况下施工，工期短，任务重，强度大，难度大。本工程重点为三干渠明渠导流、基坑降水。

根据三干渠输水情况，崔庄倒虹吸施工拟安排在非汛期，即11月～次年5月实施。施工导流按一期进行，拟在三干渠左岸修筑一条导流明渠，将三干渠输水引流至下游，并在三干渠上下游填筑围堰，拦挡渠道水流；小运河上下游填筑围堰，拦截渠内水流。基坑开挖渗水拟采用基坑明排，在基坑四周布置截水沟，并在基坑四个角各布置一个集水井（截水沟和集水井尺寸根据现场实际确定），基坑周围渗水由截水沟拦截流进集水井内，用6SA-8B离心泵抽排至围堰外侧。

4 进度计划

导流明渠 2011.10.01—2011.11.05

三干渠上下游围堰填筑 2011.10.15—2011.10.25

小运河上游围堰填筑 2011.10.15—2011.10.30

倒虹吸降水 2011.11.06—2012.05.31

倒虹吸开挖与拆除 2011.11.06—2011.12.10

基础处理 2011.11.20—2011.12.20

管身混凝土 2011.12.10—2012.03.31

闸室及翼墙混凝土 2011.12.01—2012.06.30

桥头堡 2012.06.01—2012.09.30

5 施工导截流及降排水方案

5.1 建筑物导流方案

根据本建筑物所处地形、地质、水文条件、布置特点及现场实际情况，本工程建筑物导流施工方案为：施工导截流按一期进行，采用上下游围堰挡水，明渠导流，基坑明排。

5.2 导流标准

据了解，三干渠输水流量为65m3/s，所以导流明渠设计标准拟采用70m3/s，三干渠渠底高程为33.44m，渠堤两侧农田高程为35.1m，能满足过流要求。导流明渠防渗拟采用一布一膜复合土工膜防渗，与原渠道连接处采用混凝土预制块砌筑。

5.3 导流时段

崔庄倒虹吸导流时段按一期进行，三干渠导流时段为2011年10月1日至2012年5月31日；小运河施工期间不考虑灌溉用水。

6 土方开挖与建筑物拆除方案

三干渠导流前，利用破碎锤破碎，空压机风镐和电焊机配合拆除原崔庄倒虹吸渠堤以上排架及部分闸墩钢筋混凝土。导流完成后，用4台1.2m3反铲开挖三干渠堤，15t自卸车配合运输，利用开挖土方填筑三干渠上下游围堰，TY220推土机整平，20t振动碾碾压。开挖过程中同时开挖截水沟和集水井抽排地下渗水。利用破碎锤破碎，空压机风镐和电焊机配合拆除崔庄倒虹吸闸室、涵洞洞身钢筋混凝土，反铲配合自卸车装运至弃渣场。

7 地基处理方案

本工程地基处理采用水泥土搅拌桩，其施工方案为采用LH805型水泥土搅拌桩机进行钻进作业，采用二喷四搅的方法施工。根据现场实际情况，选择倒虹吸基坑岸坡边，修建集中制浆站，浆液通过管道泵送至各工作面。水泥土搅拌法采用湿法，水泥浆水灰比0.45～0.55；水泥掺量15%～17%，具体指标由工艺性试桩试验确定，试验成果提交监理人。外掺剂根据工程需要和土质条件选用具有早强、缓凝、减水以及节省水泥等作用的材料且要避免污染环境。

8 砼施工方案

崔庄倒虹吸混凝土浇筑原则由低向高，即先管身水平段，再管身斜坡段，闸室段混凝土同时施工。

管身段采用分段跳仓法分两序浇筑，底板（倒角上带10cm高侧墙）为Ⅰ序浇筑块，侧墙和顶板为Ⅱ序浇筑块，施工时混凝土采用拌和站集中拌制，8m3混凝土罐车沿场内施工将混凝土运至现场， 混凝土泵车入仓，25t汽车吊吊1m3砼罐入仓为辅，人工平仓浇筑，插入式振捣器振捣。

闸室段、护底、闸底板混凝土采用混凝土泵车入仓，25t汽车吊吊1m3混凝土罐入仓为辅方案；进、出口闸室混凝土也采用分块跳仓法分两期浇筑，底板（带30cm侧墙）为Ⅰ序浇筑块，侧墙为Ⅱ序浇筑块。

9 屋面与地面建筑工程施工方案

屋面与地面建筑工程主体框架砼在拌和站集中拌制，8m3砼罐车水平运输，框架结构砼采用25t汽车吊吊1m3吊、人工配合入仓浇筑方案。框架结构施工完成后进行砖墙的砌筑。砌筑砂浆在拌和站集中进行拌制，8m3砼罐车水平运输，砌筑用砖和砂浆采用5t电动葫芦垂直运输。砖砌体由人工在搭设的单排脚手架上分层砌筑，建筑装饰工程则按照施工详图及标准图集安排专业施工队伍进行施工。

10 施工测量

10.1 施工测量准备

在测量开工之前应与业主或监理单位办理测量定位的交接手续，并填写监工测量控制记录作为施工测量放线的依据。了解设计意图，地下工程布局、工程特点、施工布置、现场情况、周围环境、现场地形、定位条件，做好内业计算工作，仔细审阅总平面图，确定建筑物平面和高程相对定位关系。详细勘察现场的场容场貌和周边环境特点，综合考虑这些因素对测量控制的影响，优化设计测量线路和控制网的布设。复核校验城市规划部门提供的坐标控制点和水准点，确认无误方可依此引测测量控制网。所用测量仪器需配备和按有关规定检定，保证所有仪器和设备都处于正常高效运行状态，如实填写测量资料和表格。

10.2 平面控制

先整体、后局部、高精度控制低精度的原则布设控制网，根据建设单位提供的坐标控制点，经复核检查后，建立施工平面控制网和高程控制点，结合场地得实际情况，采用主轴线控制法建立平面控制网。

测设方案：TCR-802全站仪，DJ2级经纬仪，50m卷尺，距离用全站仪测回求平均值，用极坐标法直角坐标法进行各点定位。

点位初定：控制点标桩采用混凝土浇注成300′ 300′ 1000mm 的墩体，墩顶覆盖200′200′4mm厚的钢板，定点时，先初略定下各点位置，并埋下标桩，四周填实。

精确定位：根据前面确定得方法在各标桩上精确定点，用钢凿在钢板上刻“+”字标记，“+”字标记中心即纬控制点位置，该店与相邻点形成180°角时，偏差在± 10”之内，形成90°角时，应在90° ± 5”以内，边长精度为1/20000。

检测：检测是为了检查控制点测设是否有误，以及计算控制网得测量精度，计算控制网得测量精度，DJ2经纬仪两测回测角距离往返观测，最后根据所测数据平差计算坐标值和测量精度。

10.3 竖向控制

垂直度的控制：为精确控制本工程的垂直度，需使用竖向投点精度为1：40000 毫米激光铅垂仪。在一层作好标志（用钢板刻“+”字标记表示。钢板固定在一层得地面上），通过轴线测量孔进行投测。

高程控制：以设计单位或招标人提供得水准基点为原始点，在各个平面控制桩上往返测量高程，形成一个闭合环。高程测量的精度，以S3 级自动安平水准仪按三等水准得要求测设。根据现场的实际情况，将正负零的标桩固定在妥善位置，并定期校核，以防标桩被碰动或沉降。± 0.000 以上标高引注。主要沿结构外墙、楼梯或塔吊等向上竖直进行，标高应由三处向上引测，以便相互校核。

10.4 装修阶段施工测量

室内500mm标高控制线：校核结构施工时墙柱上的500mm线，误差在3mm之内，取平均值，引测到内隔墙上，所有墙柱上的500mm线作为门窗洞口、专业管线、地面等高度的控制基准线。

外立面控制：校核外立面柱子上的控制轴线，角度误差小于±5”，距离误差小于±2mm。用经纬仪将主要控制线投测到外墙上：再校核首层高程传递点，误差在±1mm以内，引测到外墙500 处弹通线。作为外墙窗口、幕墙等的控制线。

结论：通过采用本方案，既满足了位山三干渠的旱季按期输水，又满足了小运河汛期排涝，也保证了倒虹吸工期。

[责任编辑：汤静]