南水北調東線小運河工程崔莊倒虹吸施工方案

張諾

【摘 要】本文對平原地區兩條大型渠道交叉處施工倒虹吸的具有借鑒意義，可為建筑施工企業施工同類工程提供參考。

【關鍵詞】南水北調；倒虹吸；施工；方案

1 工程概況

崔莊倒虹吸位于輸水渠道24+650樁號處，位于聊城市陽谷縣七級鄉崔莊東側，小運河與位山三干渠交匯處。

崔莊倒虹吸包括進口連接段、進口閘室段、洞身段、出口閘室段、出口連接段、泄水閘。魯北段小運河輸水工程輸水規模50m3/s，崔莊倒虹吸設計輸水量50m3/s，設計進出、口水位分別是34.455m和34.25m；5年一遇排澇流量72.0m3/s，相應地排澇水位33.89m；20年一遇防洪流量143m3/s，相應地排澇水位34.9m。

位山三干渠輸水量90m3/s，最大輸水量120m3/s。于每年的11月下旬到次年4月下旬向天津河北輸水。

2 水文地質

根據工程區內的安樂鎮、臨清兩個常年雨量站1950～2007年期間降雨資料統計，工程區多年平均降雨量為559.7mm。年內降雨主要集中在汛期6～9月，6～9月降雨量多年平均為402.8mm，占年平均降雨量的72.0%。輸水工程沿線地下水為第四系孔隙潛水，分布于沿線第四系松散沉積層中。主要受大氣降水補給；臨黃河段接收黃河水的測滲補給。以地下緩徑流及人工取水為主要排泄途徑。地下水位年變幅2.0～4.0m左右。地下水埋藏深度受地形和引水影響。勘探期間，地下水埋深一般0.90～7.80m，局部深達8.56～10.08m。

3 施工方案

崔莊倒虹吸位于小運河與三干渠交匯處，三干渠為東西向，位于崔莊倒虹吸上部，每年9月15日給河北天津供水，雨季6月15日停止供水。小運河走向為南北向，崔莊倒虹吸在小運河輸水渠樁號24+650穿過三干渠，小運河每年旱季時也要向下游供水灌溉，雨季排澇。要在此情況下施工，工期短，任務重，強度大，難度大。本工程重點為三干渠明渠導流、基坑降水。

根據三干渠輸水情況，崔莊倒虹吸施工擬安排在非汛期，即11月～次年5月實施。施工導流按一期進行，擬在三干渠左岸修筑一條導流明渠，將三干渠輸水引流至下游，并在三干渠上下游填筑圍堰，攔擋渠道水流；小運河上下游填筑圍堰，攔截渠內水流。基坑開挖滲水擬采用基坑明排，在基坑四周布置截水溝，并在基坑四個角各布置一個集水井（截水溝和集水井尺寸根據現場實際確定），基坑周圍滲水由截水溝攔截流進集水井內，用6SA-8B離心泵抽排至圍堰外側。

4 進度計劃

導流明渠 2011.10.01—2011.11.05

三干渠上下游圍堰填筑 2011.10.15—2011.10.25

小運河上游圍堰填筑 2011.10.15—2011.10.30

倒虹吸降水 2011.11.06—2012.05.31

倒虹吸開挖與拆除 2011.11.06—2011.12.10

基礎處理 2011.11.20—2011.12.20

管身混凝土 2011.12.10—2012.03.31

閘室及翼墻混凝土 2011.12.01—2012.06.30

橋頭堡 2012.06.01—2012.09.30

5 施工導截流及降排水方案

5.1 建筑物導流方案

根據本建筑物所處地形、地質、水文條件、布置特點及現場實際情況，本工程建筑物導流施工方案為：施工導截流按一期進行，采用上下游圍堰擋水，明渠導流，基坑明排。

5.2 導流標準

據了解，三干渠輸水流量為65m3/s，所以導流明渠設計標準擬采用70m3/s，三干渠渠底高程為33.44m，渠堤兩側農田高程為35.1m，能滿足過流要求。導流明渠防滲擬采用一布一膜復合土工膜防滲，與原渠道連接處采用混凝土預制塊砌筑。

5.3 導流時段

崔莊倒虹吸導流時段按一期進行，三干渠導流時段為2011年10月1日至2012年5月31日；小運河施工期間不考慮灌溉用水。

6 土方開挖與建筑物拆除方案

三干渠導流前，利用破碎錘破碎，空壓機風鎬和電焊機配合拆除原崔莊倒虹吸渠堤以上排架及部分閘墩鋼筋混凝土。導流完成后，用4臺1.2m3反鏟開挖三干渠堤，15t自卸車配合運輸，利用開挖土方填筑三干渠上下游圍堰，TY220推土機整平，20t振動碾碾壓。開挖過程中同時開挖截水溝和集水井抽排地下滲水。利用破碎錘破碎，空壓機風鎬和電焊機配合拆除崔莊倒虹吸閘室、涵洞洞身鋼筋混凝土，反鏟配合自卸車裝運至棄渣場。

7 地基處理方案

本工程地基處理采用水泥土攪拌樁，其施工方案為采用LH805型水泥土攪拌樁機進行鉆進作業，采用二噴四攪的方法施工。根據現場實際情況，選擇倒虹吸基坑岸坡邊，修建集中制漿站，漿液通過管道泵送至各工作面。水泥土攪拌法采用濕法，水泥漿水灰比0.45～0.55；水泥摻量15%～17%，具體指標由工藝性試樁試驗確定，試驗成果提交監理人。外摻劑根據工程需要和土質條件選用具有早強、緩凝、減水以及節省水泥等作用的材料且要避免污染環境。

8 砼施工方案

崔莊倒虹吸混凝土澆筑原則由低向高，即先管身水平段，再管身斜坡段，閘室段混凝土同時施工。

管身段采用分段跳倉法分兩序澆筑，底板（倒角上帶10cm高側墻）為Ⅰ序澆筑塊，側墻和頂板為Ⅱ序澆筑塊，施工時混凝土采用拌和站集中拌制，8m3混凝土罐車沿場內施工將混凝土運至現場， 混凝土泵車入倉，25t汽車吊吊1m3砼罐入倉為輔，人工平倉澆筑，插入式振搗器振搗。

閘室段、護底、閘底板混凝土采用混凝土泵車入倉，25t汽車吊吊1m3混凝土罐入倉為輔方案；進、出口閘室混凝土也采用分塊跳倉法分兩期澆筑，底板（帶30cm側墻）為Ⅰ序澆筑塊，側墻為Ⅱ序澆筑塊。

9 屋面與地面建筑工程施工方案

屋面與地面建筑工程主體框架砼在拌和站集中拌制，8m3砼罐車水平運輸，框架結構砼采用25t汽車吊吊1m3吊、人工配合入倉澆筑方案。框架結構施工完成后進行磚墻的砌筑。砌筑砂漿在拌和站集中進行拌制，8m3砼罐車水平運輸，砌筑用磚和砂漿采用5t電動葫蘆垂直運輸。磚砌體由人工在搭設的單排腳手架上分層砌筑，建筑裝飾工程則按照施工詳圖及標準圖集安排專業施工隊伍進行施工。

10 施工測量

10.1 施工測量準備

在測量開工之前應與業主或監理單位辦理測量定位的交接手續，并填寫監工測量控制記錄作為施工測量放線的依據。了解設計意圖，地下工程布局、工程特點、施工布置、現場情況、周圍環境、現場地形、定位條件，做好內業計算工作，仔細審閱總平面圖，確定建筑物平面和高程相對定位關系。詳細勘察現場的場容場貌和周邊環境特點，綜合考慮這些因素對測量控制的影響，優化設計測量線路和控制網的布設。復核校驗城市規劃部門提供的坐標控制點和水準點，確認無誤方可依此引測測量控制網。所用測量儀器需配備和按有關規定檢定，保證所有儀器和設備都處于正常高效運行狀態，如實填寫測量資料和表格。

10.2 平面控制

先整體、后局部、高精度控制低精度的原則布設控制網，根據建設單位提供的坐標控制點，經復核檢查后，建立施工平面控制網和高程控制點，結合場地得實際情況，采用主軸線控制法建立平面控制網。

測設方案：TCR-802全站儀，DJ2級經緯儀，50m卷尺，距離用全站儀測回求平均值，用極坐標法直角坐標法進行各點定位。

點位初定：控制點標樁采用混凝土澆注成300′ 300′ 1000mm 的墩體，墩頂覆蓋200′200′4mm厚的鋼板，定點時，先初略定下各點位置，并埋下標樁，四周填實。

精確定位：根據前面確定得方法在各標樁上精確定點，用鋼鑿在鋼板上刻“+”字標記，“+”字標記中心即緯控制點位置，該店與相鄰點形成180°角時，偏差在± 10”之內，形成90°角時，應在90° ± 5”以內，邊長精度為1/20000。

檢測：檢測是為了檢查控制點測設是否有誤，以及計算控制網得測量精度，計算控制網得測量精度，DJ2經緯儀兩測回測角距離往返觀測，最后根據所測數據平差計算坐標值和測量精度。

10.3 豎向控制

垂直度的控制：為精確控制本工程的垂直度，需使用豎向投點精度為1：40000 毫米激光鉛垂儀。在一層作好標志（用鋼板刻“+”字標記表示。鋼板固定在一層得地面上），通過軸線測量孔進行投測。

高程控制：以設計單位或招標人提供得水準基點為原始點，在各個平面控制樁上往返測量高程，形成一個閉合環。高程測量的精度，以S3 級自動安平水準儀按三等水準得要求測設。根據現場的實際情況，將正負零的標樁固定在妥善位置，并定期校核，以防標樁被碰動或沉降。± 0.000 以上標高引注。主要沿結構外墻、樓梯或塔吊等向上豎直進行，標高應由三處向上引測，以便相互校核。

10.4 裝修階段施工測量

室內500mm標高控制線：校核結構施工時墻柱上的500mm線，誤差在3mm之內，取平均值，引測到內隔墻上，所有墻柱上的500mm線作為門窗洞口、專業管線、地面等高度的控制基準線。

外立面控制：校核外立面柱子上的控制軸線，角度誤差小于±5”，距離誤差小于±2mm。用經緯儀將主要控制線投測到外墻上：再校核首層高程傳遞點，誤差在±1mm以內，引測到外墻500 處彈通線。作為外墻窗口、幕墻等的控制線。

結論：通過采用本方案，既滿足了位山三干渠的旱季按期輸水，又滿足了小運河汛期排澇，也保證了倒虹吸工期。

[責任編輯：湯靜]