倒虹吸施工方案

兴隆河倒虹吸、导流明渠开挖与围堰填筑施工方案
1 概述
1.1 工程概况
兴隆河倒虹吸位于引江济汉渠64+246桩号处，为1级建筑物。

其管轴线与引江济汉渠成97.66°，设计流量Q=80m3/s，上游设计洪水位EL30.68m,下游水位EL30.40m(即天然水位)。

由进口渐变段（兼沉砂池段）、出口整体U槽式闸室段及管身段三部分组成；全长386m。

为了进行兴隆河倒虹吸施工，需在兴隆河左岸布置导流明渠，倒虹吸上下游各布置土围堰挡水。

本工程施工项目有：兴隆河倒虹吸开挖、兴隆河倒虹吸施工左岸导流明渠的开挖、回填与明渠进出口大堤的开挖与恢复重建，基坑上下游围堰的填筑、维护与撤除，基坑安全度汛与减压降水；干渠施工减压降水等。

表1-1 兴隆河倒虹吸、施工导流及围堰工程量表
1.2 工程地质特性
兴隆倒虹吸处渠底高程EL17.25m左右，进、出口闸室段地基持力层为粘土，管身段地基持力层为粉细砂。

2 施工规划
2.1 施工道路布置
本标土方填筑施工道路主要利用场内现有交通及新建场内施工道路。

场内现有道路有汉江干堤、兴隆河堤路；新建施工道路有施工主干道、施工次干道、场
内扩建道路以及明渠出口下游50m处跨兴隆河临时贝雷桥。

2.2 施工用电规划
施工用电由就近布置的倒虹吸左岸的1#配电所供应。

2.3 施工截排水布置
⑴岸（边）坡土方开挖前，施工人员按照“高水高排、低水低排”的原则，在开挖线外侧挖设截水沟、排水沟或修建拦水坎，将岸（边）坡上外来水引排到河道，避免地表水大量流入施工作业面。

⑵随着基坑开挖工作面的下降，在未到地下水位之前，先按照设计图纸进行降水井施工。

施工中，在作业面内设置集水坑，开挖引、排水沟，将作业面内积水、渗水汇集后，抽排到施工区外，以保证整个作业面干地作业。

⑶做好进入施工区域之前的排水措施，对地下水采取降水井抽排的有效措施，降低地下水位，减少地下水渗漏量。

2.4 渣料堆存规划
根据少占耕地、就近堆存、方便取用的原则，原招标文件1#渣场主要承担兴隆河倒虹吸开挖料、明渠开挖料及倒虹吸与出水闸之间的干渠开挖弃料的堆存，及所需回填料（含高石碑出水闸回采料）的临时堆放；现该渣场未征地，只能运往老汉江大堤两侧弃渣场堆存。

3 兴隆河倒虹吸施工导流及围堰施工
3.1 导流标准
兴隆河是一条灌排结合的人工渠道，交叉处兴隆河主要作用是灌溉引水，设计过流能力为80m3/s。

为满足兴隆河倒虹吸施工期灌溉供水需要，根据倒虹吸的规模，确定倒虹吸全年施工，其施工导流标准为P=10%，Q=80m3/s。

相应上游水位为EL30.52m，下游水位EL30.4m。

3.2 导流方案
根据左右岸地形条件，同时考虑到导流时段跨越灌溉期，结合左岸灌溉小支渠的供水要求，采取在左岸开挖导流明渠过水、倒虹吸进出口修筑全年临时围堰挡水的导流方案。

3.3 导流建筑物规模
导流明渠全长约650m，底宽25m，两侧开挖边坡1:2；进口在倒虹吸孔口上
游约90m处，底板高程EL28.0m；出口在倒虹吸孔口下游约110m处距新修跨河贝雷桥40m，底板高程EL27.5m。

3.4 围堰设计
上下游全年挡水均质土围堰顶宽均为5m，上下游边坡均为1:2.5，迎水面设置0.5～1m的袋装土抗冲。

全年10年一遇的洪水对应的上下游水位分别为EL30.52m和EL30.40m；考虑安全超高，确定的上下游围堰堰顶高程分别为EL31.50m和EL31.00m。

导流建筑物典型断面尺寸见《兴隆河倒虹吸施工导流图》（引-技-兴-施工-01。

3.4导流建筑物施工
⑴导流明渠开挖
导流明渠总土方开挖量127248m3，采用1.6m3反铲挖装，15t自卸车运输，先开挖中间段，进出口预留挡水埂，在围堰填筑时进行进出口段开挖，渣料一部分运输至原汉江堤两侧渣场堆存，一部分用于上下游围堰填筑。

⑵上下游围堰填筑
兴隆河倒虹吸施工上下游围堰填筑土料来源于导流明渠开挖料。

采用1.6m3反铲挖装，15t自卸车运输。

水下部分采取端进法全断面抛填，使大部分抛投料直接抛入河中，D85推土机配合推料；深水区进占时，为确保安全，部分采用堤头集料，推土机赶料抛投。

水上部分的粘土料等采用分层填筑上升的施工方法，即采用15t自卸汽车运料至围堰相应施工部位，顺围堰轴线方向后退法卸料，D85推土机按铺料厚度进行平整，18t振动碾顺围堰轴线方向采用进退错距法碾压；堰体与左、右岸坡接头处，薄层填筑、蛙式打夯机夯实。

迎水面袋装土人工装袋，人工在反铲配合下自下而上逐层码放；堰顶石渣预先外购，备存于现场，就近取用。

图3-1 施工围堰示意图
3.5 基坑排水
⑴兴隆河倒虹吸基坑初期排水
兴隆河倒虹吸施工临时围堰填筑完毕，立即进行初期排水。

根据基坑面积以及水位情况，初步估算基坑初期排水量约为86000m3。

基坑初期集水在计划5天排完，平均每天排水量为17200m3/d，拟配置5台小时流量为200m3/h、扬程32m、功率为30kw的IS150-125-315型水泵排水，每天按照20个小时计算，每天排水量可达到20000m3/d，能够满足基坑初期排水强度。

⑵经常性排水
基坑经常性排水采取明式排水法。

在基坑开挖和建筑物施工过程中，在基坑内布设排水明沟、设置集水井和抽水泵，形成一整套排水系统。

①在基坑内布置排水沟。

排水沟位置在建筑物轮廓线的外侧。

随着基坑开挖进度，逐渐加深排水沟。

②集水井布置在建筑物轮廓线以外比较低的地方，集水井、干沟与建筑物之间保持适当距离，不影响建筑物施工和施工过程中材料的堆放、运输等。

③干沟深度一般保持1～1.5m，支沟0.3～0.5m，集水井底部低于干沟沟底。

④集水井尺寸依据施工部位的地下渗水量、施工时段内的最大降雨量和施工废水排放量情况确定，初步确定为 5.0m×2.0m×1.5m（长×宽×深）。

在倒虹吸进出口各布置1口，共2口。

井内积水采用30Kw水泵配7.5Kw潜水泵抽排。

3.6 施工期度汛
兴隆河倒虹吸在导流明渠过水、临时围堰挡水的条件下，全年施工。

施工期度汛主要体现在围堰的安全稳定上。

为此，汛期安排专人对围堰进行24小时不间断的观测，确保围堰的安全稳定；同时，加强基坑内的降水与排水力度，确保安全度汛。

4 倒虹吸土方开挖
4.1 开挖施工流程
土方开挖施工程序为：准备工作→测量放样→场地清理→土方开挖、出渣→边坡整治→验收。

工艺流程见图4-1。

4.2 施工方法
⑴ 前期准备
开挖前期，施工技术负责人根据工程实际地形、地貌及工程地质和水文地质条件，组织相关人员对开挖施工过程中可能引发的不稳定坡体，采取有效的预防性保护措施。

⑵ 测量放样
施工前，测量人员首先对开挖部位的原始地形进行复测，将复测结果报监理人审核备案；然后根据施工图纸测放出开挖开口线，设置明显的标识牌（标桩应引至开挖线以外，以便施工过程中对开挖情况随时进行检查）。

⑶ 场地清理及周边截水沟施工
施工人员按照测量放样结果，在开口线外侧周边设置临时截排水沟，截排水沟断面尺寸不小于30cm×40cm，并用推土机进行施工区内的植被清理和表土挖除。

主体工程施工场地地表的植被清理延伸至填筑坡脚线外侧至少5m 的距离。

⑷ 倒虹吸物基坑土方采用湿地型推土机配合1.6m 3反铲和1.2 m 3反铲挖装，15t 自卸汽车（后八轮）运输。

必要时采用反铲两次转运开挖。

土方开挖接近建基面时，按设计要求预留0.5m 厚度的保护层，在地基处理完成之后，采用人工配合小型设备开挖、整修至设计要求坡度和平整度。

4.3 保护层开挖
根据施工规划，预留保护层厚度为0.5m ，采用人工清基、1.2m 3
反铲配合清
理、15t自卸汽车运输至指定渣场。

5 围堰拆除、导流明渠回填与大堤恢复重建
围堰拆除采用1.6m3反铲配15t自卸汽车挖装运输，渣料全部运输至原汉江堤两侧渣场堆存。

导流明渠回填与大堤恢复重建料来源于原汉江堤两侧渣场。

填筑料采用1.6m3反铲配15t自卸汽车挖装运输，分层铺料、分层碾压，分层厚度以生产性试验结果为准。

每层填料在自卸车卸料后，用D85推土机平整，18t振动碾碾压密实。

6施工进度计划
(1)导流明渠开挖时间：2011年8月11日～2011年10月10日。

(2)上下游围堰填筑时间：2011年10月1日—2011年11月10日。

(3)基坑排水施工时间：2011年11月10日—2011年11月17日。

(4)倒虹吸开挖时间：2011年11月15日—2012年1月10日。

7 主要施工机械设备配置
主要施工机械设备见表7-1。

表7-1 主要施工机械设备表
8 度汛措施
⑴在每年汛期即将来临之前，检查各工作场面汛前应达到的进度形象，力
保工程形象进度达到汛前形象进度要求。

⑵在每年汛期来临之前，检查各施工区和生活区截（排）水沟的疏通情况，并督促落实整改。

⑶在每年汛期即将来临之前，对各施工场面进行一次度汛大检查，根据当年的度汛形势和度汛方案，检查防汛人员落实情况，防汛物资、器材与设备的储备情况，各施工场面的用电安全情况。

⑷在每年汛期即将来临之前，组织有关人员进行一次防洪演练，确保汛期抢险忙而不乱。

⑸汛期项目部成立安全防汛领导小组，配备一定数量有经验人员组成抢险队，安排专人做好水情预报资料的收集与及时发布工作。

⑹一旦出现超标洪水或危及工程安全的险情，组织工程人员、设备、材料等迅速撤至安全地点。

9 施工质量保证措施
9.1、施工质量全保证措施
(1)配置合适的测量人员、仪器和设备，按国家测绘标准和本工程精度要求，建立施工控制网；施工过程中，及时放出开挖轮廓线并对坡面进行复核检查。

(2)开挖边坡防护及时跟进，保证边坡稳定；同时加强施工期边坡变形观测，并根据观测结果调整开挖防护方案，保证边坡开挖施工安全和质量。

9.2、施工安全保证措施
(1)建立健全安全管理体系和保证措施，严格安全生产经济责任制，加强安全意识和技术培训，坚持“以人为本、教育为先、预防为主、管理从严”的原则，做好安全事故的超前防范工作，做到措施具体、落实到位、奖罚分明。

(2)配备专职安全员监督检查安全措施的落实情况；保证安全必要的投入。

施工现场的布置应符合防火、防爆等规定和文明施工要求，现场道路平整、坚实，保持畅通，危险地点设置标识牌。

(3)所有机械操作人员等均持证上岗，做到定人定机，保持设备完好率。

所有运输车辆勤维护保养，保证其完整状态，严禁酒后架车和疲劳连续作业。

(4)做好边坡坡面清理和防护。

10 存在问题与建议
(1)倒虹吸导流明渠上游开口在航道局钢栈桥附近，开挖需将航道局钢栈桥道路挖断，影响航道局通行，需协调航道局钢栈桥迁移，兴隆河堤道路需进行改道，还有兴隆河堤道路旁的电线、电缆需移走；建议协调将航道局钢栈桥往上游迁移或拆除。

(2) 导流明渠及围堰属总价合同项目，招标文件导流明渠底宽20m，开挖工程量60655m3；上下游围堰顶宽3m，填筑工程量6598m3，而兴隆河倒虹吸施工导流图（引-技-兴-施工-01）中导流明渠底宽25m，开挖工程量127248m3；上下游围堰顶宽5m，填筑工程量7477m3，工程量增加较大，需补偿增加工程量的费用。

(3) 原招标文件中倒虹吸、导流明渠开挖料运至兴隆河左岸、兴漳桥的1#渣场堆存，现在该渣场未征地，只能运往原汉江堤两侧渣场，运距增加了约1.5～2Km。

需考虑增加运距的费用。

(4)倒虹吸开挖深度较深，且在原兴隆河床下方开挖，土方开挖、运输设备存在陷车或无法通行，为了加快施工进度，建议倒虹吸开挖方案变更为水力吹填开挖。