倒虹吸施工工艺

13.5 倒虹吸施工工艺标准

13.5.1工艺概述

当水渠穿越道路等障碍时，利用连通器的原理，让水流在道路下面的封闭管道利用高差流过。这样流水和交通各行其道，互不干扰，这种管道像倒置的虹吸管，称为“倒虹吸”。

因路堑边坡上倾斜管节在后期养护过程中不易于清淤及维修，在客专线设计中，倒虹吸均设计成水平管与竖井配合，其结构要素见图13.5.1。

图13.5.1 倒虹吸结构要素

13.5.2作业内容

倒虹吸施工主要作业内容有：基坑开挖、管座基础施工、管节吊装、竖井基础及竖井施工、基坑回填、出入口沟槽施工等。

13.5.3质量标准及验收方法

1、倒虹吸水平管节各部位偏差及检验方法应符合表13.5.3-1和13.5.3-2的规定，混凝土和砂浆强度应符合设计要求。

2、管身直顺，混凝土表面平整坚实，无蜂窝、麻面。

3、进、出口流水顺畅，整洁美观。

表13.5.3-1 水平管节预制的允许偏差和检验方法

序号项目允许偏差（mm）检验方法

1 长度0，-10

尺量检查不少于5处

2 内径±10

3 壁厚+10，-5

检验数量：施工单位每10节检查不少于1节。

检验数量：施工单位每座倒虹吸全部检查。

13.5.4工艺流程图

倒虹吸施工工艺流程见图13.5.4。

图13.5.4 倒虹吸施工工艺流程图

13.5.5工序步骤及质量控制说明

一、施工准备

1.技术准备

⑴认真阅读和审核设计图纸及相关设计要求，熟悉并分析施工现场地质资料及水文情况，调查

了解季节和地下水位的关系。

⑵编制倒虹吸单项施工方案，对开挖超过2m的深基坑，应编制安全专项施工组织设计，对开挖超过5m的深基坑，应组织相关专家进行方案的评审后实施。

⑶做好相关施工技术交底，并向作业人员进行技术交底和相关知识的培训教育。

⑷测量放样：平整场地后粗测倒虹吸的平面位置。

⑸基坑开挖前认真阅读设计提供的地质资料及水文状况，掌握地下常水位及施工水位情况。

⑹调查开挖区域及周边地下管线分布情况，对影响施工的管线做好改移和保护方案，重要管线需提前向有关部门提报施工方案并取得批复。

2.材料准备

⑴钢筋、钢材、水泥及混凝土粗骨料必须符合设计要求和具有产品质量证明。

⑵预制管节一般采用离心式工艺施工，需外购，进场时检查各部位偏差必须在规范允许范围内，管节必须具有产品合格证和产品质量证明。

⑶在采用泵送混凝土施工时，对需掺加的外加剂必须进行试验确定配合比，同时应具备产品质量证明。

3.机具准备

倒虹吸施工需要的机械主要有：挖掘机、混凝土运输车、钢筋加工机具、木工机具、混凝土浇筑机具、管节吊装机具等。

4.作业条件

⑴试验室符合资质条件，混凝土配合比、钢筋试验等报批工作已完成。

⑵混凝土搅拌站安装调试完成，水泥、砂、石等材料进场。

⑶具备钢筋加工、存储和运输条件。

⑷施工现场供水、供电条件达到开工要求。

⑸施工技术人员和作业人员的培训学习、考核、技术交底工作已完成。

⑹编制完成环境保护措施及具备使用功能的环保设备的运行条件。

二、施工工艺

1.测量放样

测量放样时应选取经联测后符合要求的基准水准点和平面控制点为依据，测定基坑中心线、方向和高程。涵洞基坑临时放样点应在场地平整完成以后进行，临时平面点位应距离基坑开挖上边缘5m左右，并设置明显的标志，避免开挖和运输机械的破坏。

根据测量放样的临时平面点，采用石灰粉等绘出基坑开挖的上口边线，基坑开挖交底中应明确开挖坡度，以便控制基底开挖边线满足施工需要。

2.基坑开挖

⑴按地质水文资料，结合现场情况，决定开挖坡度和支护方案、开挖范围和防、排水措施。

⑵基坑可采用垂直开挖、放坡开挖，支撑加固或其他加固的开挖方法。

⑶无水土质基坑底面，宜按基础设计平面尺寸每边放宽不小于50cm。适宜垂直开挖且不立模板的基坑，基底尺寸应按基础轮廓确定。

⑷基底应避免超挖，松动部分应清除。使用机械开挖时，不得破坏基底土的结构，可在设计高程以上保留30cm厚度由人工开挖。

⑸基坑开挖完成后，应进行平面和水准测量，采用模板进行混凝土基础施工的基底边线应比管节外径外放50cm，保证基础施工的工作面，基底抹5cm厚水泥砂浆找平以方便后期施工。

3.管座施工

为方便管节安装，事先设置好管座，根据管节布置形式测量放样，每节管节下设前后两个管座，确保管节安放后标高正确且不移位。

4.管节安装

(1) 管节长度一般为2m，进场管材要有出场材质证，并且抽验管材尺寸是否合格或符合设计要求。

(2) 管节安装采用吊车稳放，用水平尺逐节调整管底水平且调整管节中心线与管涵中心吻合。

(3) 管节缝隙不得大于规范或设计要求，管缝内用环氧砂浆封口。

5.外套管施工

绑扎外套管钢筋，浇筑外套管砼，外套管砼模板采用土模，基坑满灌，由于倒虹吸水平管一般较短，不设沉降缝。砼采用搅拌站供料，砼搅拌车运输，插入式振捣棒振捣密实。

6.基坑回填

外套管砼强度达到设计强度的70%以上时进行基坑回填，倒虹吸管所有回填土均要严格夯实，其密实度达到95％以上，管节两侧1m及管顶50cm范围内用石灰土(含灰量9％)分层夯实，分层厚度10cm。

7.竖井开挖

竖井采用人工开挖，分层护壁支护，护壁一般为20cm厚C20砼，开挖应考虑竖井结构尺寸，保证竖井壁厚。遇岩石等坚硬土质需放炮开挖时应编制专项的爆破方案。

8.竖井模板安装

首先在井底铺设10cm厚砂砾垫层，然后用20号混凝土浇筑水井的基础部，并要严格控制井底高程。在基础上支设立墙的模板，模板要求如下：

①模板应有足够的强度、刚度和稳定性，能承受新浇筑混凝土的侧压力及施工中可能产生的各项荷载。

②接缝不漏浆，制作简单，安装方便。模板材料能与混凝土结构和构件的特征、施工条件和浇筑方法相适应。

③模板与混凝土相接触的表面应涂刷隔离剂。钢模板用隔离剂应同时具有防锈作用。模板使用后应按规定修整保存。

④钢模板制作和安装应符合铁道部现行标准《铁路组合钢模板技术规则》（TBJ 212）的规定。模板与混凝土的接触面应平整光滑。

9.竖井砼浇筑

砼采用搅拌站供料，砼搅拌车运输，插入式振捣棒振捣密实。

竖井砼拆模后进行管道及竖井的防渗漏试验，如不能满足要求时，采取防渗漏补救措施。

10.出入口渠道施工

人工开挖沟渠，立模浇筑出入口渠道砼。

11.水系接顺

与既有水系顺接，倒虹吸投入使用。

13.5.6施工机械及工艺装备

倒虹吸主要施工机械设备见下表13.5.6-1。

表13.5.6-1 倒虹吸主要施工机械设备表