南水北调总干渠河道倒虹吸工程施工方案

合同编号：南水北调总干渠河道倒虹吸工程施工方案批准：审核：编制：建设集团有限公司项目经理部二○一年月日河道倒虹吸施工方案第一章工程概述1.1工程概况河道倒虹吸位于渠道里程桩号29+763处。

包括上游河道整治段、进口连接段、管身段、出口连接段、出口河道整治段，建筑物总长232.2m，其中：管身段长度106.2m。

进口防护段长30m，进口连接段长16m，管身段长103.2m，出口连接段长40m，出口防护段长40m。

河道倒虹吸为6孔箱涵，3孔一联对称布置，单孔净空尺寸5m×5m，外部高度7.2m。

底板和顶板砼厚度1.1cm.外边墙底部厚度1.56cm、顶部1.0m，内墙厚度90cm。

上游河道整治175.12m 下游河道整治122.7m。

工程区位于***盆地西部岗地与***平原的交接处，地势西高东低，地面高程137～151m。

地层主要由上第三系（N）和第四系（Q）组成，新、老地层呈不整合接触。

上第三系由粘土岩、砂岩和砂砾岩组成，钻孔共揭露三个韵律层，总厚度大于25.0m。

第四系由中更新统（al-plQ2）、上更新统（al-lQ3）、全新统（alQ）和人工填土（rQ）组成。

中更新统粉质粘土4分布于右岸岗地。

上更新统具二元结构，由上部粉质粘土、粉质壤土和下部粗砂组成。

全新统粉质壤土结构疏松，主要分布于河床。

人工填土由粉质粘土夹杂砖瓦碎块组成，分布于河道右岸岗地表层。

工程区地下水主要赋存于Q3粗砂和N砂岩、砂砾岩。

Q3粗砂渗透系数k=i×10-4cm/s；N 砂岩渗透系数k=i×10-4～i×10-3cm/s；N砂砾岩渗透系数k=i×10-3cm/s。

河水和地下水对混凝土均不具侵蚀性。

Q3粉质粘土硬塑状为主，具低～中等压缩性，弱膨胀性为主，局部具强膨胀性；Q3粉质壤土硬塑～可塑状，具低～中等压缩性；粗砂具低～中等压缩性。

Q2粉质粘土硬塑状为主，具低～中等压缩性，中等膨胀性为主，局部具强膨胀性。

N粘土岩坚硬状，具低～中等偏低压缩性，弱～中等膨胀性；砂岩具低～中等压缩性；砂砾岩具低压缩性。

1)倒虹吸进口连接段进口连接段，长16.00m，该喇叭口段采用铺盖与圆弧扶壁挡土墙的钢筋混凝土结构。

上游防护段40m。

2)管身段管涵管身水平段60.4m。

共5节。

管节长度为8m*2+14.8m*3。

涵管身横向6孔两联箱形钢筋混凝土结构，涵身段孔径尺寸为5m×5m(宽×高)，边墙厚度采用1.56～1.0m，中墙厚度0.9m，底板厚1.1m，顶板厚1.1m。

3)出口连接段涵身段出口连接段40m。

为扭面式挡墙。

下游河道防护段长40.0m。

1.2主要工程量第二章编制依据《岩土工程勘察设计》（GB50021/-2001）、《建筑物地基基础设计规范》（GB50011/-2001）、《建筑物地基处理技术规范》（JGJ79/-2002）、《土工试验规程》（SL237/-1999）、《水工砼施工技术规范》（DL/T5144-2001）、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18/-2003）、《砌体工程施工质量验收规范》（GB50203/-2002）、《水利水电工程施工质量评定规程（SL176/-1996）、《水工砼钢筋施工规范》（DL/T5169-2002）以及《河道倒虹吸施工图纸》及设计变更。

第三章施工安排3.1工期安排1.土石方开挖主要包括进出口连接段、管身段，总量17万方，主要施工时段为：2011.11.1～11.30日、日历天30天；2.管基处理，主要施工时段为2011.11.25～12.10日、日历天16天；3.管身段垫层施工，主要施工时段为：2011.12.11～12.16日、日历天6天；4.管身底板施工, 主要施工时段为：2011.12.18～2.29日、日历天75天；5.管身边顶施工，主要施工时段为：2011.12.26～3.31日、日历天97天；6.进、出口连接段施工，主要施工时段为：2012.2.1～2012年4.30日、日历天90天；7.进、出口连接段施工，主要施工时段为：2012.3.11～2012年5.20日、日历天70天；见施工进度计划表。

3.2布置安排（1）施工交通便道在马道高程132.10m处、涵洞开挖区外和上游预留出10m宽位置修筑主要临时便道，上游修筑的进入基坑道路与围堰相连，下游修筑进入基坑的道路与伴渠路相连。

作为涵洞土方运输、砼施工、材料运输的主要通道。

施工便道宽6m。

（2）施工用水、用电布置在涵洞下游伴渠路左侧打设机井，作为现场施工用水源。

施工用电从10KV主线路上架设200KVA变压器一个，作为现场施工电源。

配电盘安设在涵洞下游左侧。

现场用电主要是电焊机4台、振捣棒10个，水泵4台。

输送泵HBT60一个，套丝机一台、简易布料门机一台。

电焊机功率4台60kw、振捣棒经常用2个5kw，水泵4台功率20kw，输送泵功率90kw，套丝机16kw，简易布料门机一台7.8kw现场电力功率总计198kw，但这些设备不同时使用，在变压器允许负荷之内。

（3）钢筋加工厂布置钢筋加工厂布置在1#营地内，加工区进行场地硬化，加工后采用运输车运到施工现场安装。

（4）浇筑机械规划砼拌制在1#营地拌合站集中拌合，12m3拌合车运输，水平段采用皮带机配合布料机施工，斜管段采用HBT60型砼输送泵入仓，平板振捣器和插入式振捣棒进行振捣。

3.3施工程序涵洞主要由进口防护段、进口连接段、管身段、出口连接段、出口防护段组成；施工时期，第一期施工管身段、第二期施工进、出口段。

管身段施工先进行基础开挖，后进行基础处理，然后进行垫层砼浇筑，最后进行管身段施工。

3.4主要施工方法简介（1）施工导流河道倒虹吸原计划非汛期施工，为了满足渠道填筑沉降期要求，提前进行排水涵洞施工，早日为渠道填土创造条件。

据此施工导流采用汛期10年一遇设计洪水，十年设计洪峰流量为204m3/s，水位高程137.30m。

导流明渠开挖采用挖掘机进行，部分土料堆存于导流沟两侧，作为导流明渠边坡。

多余土料运输到弃料场堆存。

堰子红砖导流明渠参照原河道过水断面设计，底宽20m，坡度1：2，采用铺设土工膜加编织袋护坡。

经验算，满足十年一遇洪水流量。

导流明渠断面采用铺设土工膜加编织袋护坡。

（2）土方开挖土方明挖施工拟采用1.6m3挖掘机开挖、15t自卸车运输，根据地质分层情况，首先将开挖区范围内表层土剥离，表层剥离土运至土料场堆存。

根据土方平衡，检测合格的可利用料临时堆存于渠道下游，多余料及不符合填筑要求的土料运至弃渣场。

离基坑边缘2～3m处，先做10*10*10cm截水沟，并与场区外排水系统连接。

防止地表水进入基坑，造成基坑边坡坍塌事故。

同时做好基坑内的排水工作。

基坑排水采用明排的方式进行排水。

基坑成型后底侧四周开挖10*10*10cm排水沟，排水沟两侧用水泥砂浆抹面，四角挖设排水井，安设水泵抽排与基坑外排水系统相连。

抽排至上游河道内。

（3）土方回填土方回填利用涵洞开挖料。

两侧与顶部回填时通过碾压实验确定施工参数后进行施工。

洞身段两侧回填：砼达到设计强度的75%后或龄期超过7天后进行填筑，狭窄地方采用人工胶轮车铺填，每层控制20cm，采用蛙夯机夯实，填土平行上升。

对于管身段顶部回填土施工待砼强度达到设计强度的100%后开始填筑。

（4）砼工程施工钢筋在1#生产营地内加工，运输车运输至施工现场绑扎和焊接。

管身模板采用大块钢模板，倒角模板采用定制钢模板，端部封头模板采用定制模板。

底板及墙身模板加固采用∮14拉筋、∮50钢管及槽钢内拉外撑法固定，顶板采用满堂脚手管排架固定。

水平段采用皮带机配合布料机施工，斜管段采用HBT80C型砼输送泵泵送入仓，平板振捣器和插入式振捣棒进行振捣。

圆弧、扭曲面挡墙高度为8m，砼分层施工，圆弧形翼墙墙身模板采用定制木模板，底板采用定型钢模。

铺盖砼按照设计分缝进行施工。

砼在1#营地拌合站集中拌制，采用12m3砼搅拌车运输至现场，吊车配合吊罐入仓。

平板振动器和插入式振捣棒进行振捣，人工平仓收面。

（5）砼施工分层、分仓管身段每联6孔，单孔过水断面5m×5m（宽×高）。

水平管身段长度60.4m，斜管段长度45.8m；底板和顶板厚度1.1m，边墙墙身厚度1.0m，中墙厚度0.9m。

最大仓面面积14.8m ×19.37m，管身段拟分二次浇筑：每段先施工底板混凝土，施工缝设在底板以上60cm（底部倒角顶以上10cm），再施工边墙和顶板混凝土，管身段砼共计36仓（不包含垫层）。

河道倒虹吸配4套底板模板和4套墙身、顶板模板。

挡墙分基础和墙身施工，墙身分4段，共10仓。

出口段按照分缝。

每仓高度为2m，基础和挡墙共40仓。

挡墙拟配4套模板。

上下游铺盖底板按照分缝要求，分24仓浇筑。

底板模板采用定型模板。

（6）模板安排管身段模板采用150×100cm钢模板和配套的定型钢模板进行组合，倒角部位采用专门加工的异型模板。

挡墙采用木模板。

铺盖底板采用定型钢模板。

（7）砌体工程块石采用自卸汽车直接运输至作业面附近，人工转运及砌筑。

3.6资源配置3.6.1堰子倒虹吸设备配置原则（1）满足施工技术和施工质量要求。

（2）确保工程所需设备及时进场，满足施工要求，机械配置先进合理。

（3）针对本涵洞特点，依照施工控制工期投入充足的，技术性能相对优越、生产能力大，生产效率高、先进、新型的施工机械设备。

（4）优化组合，实行所有设备统一调拨，保证机械的配套使用，充分发挥机械性能。

河道倒虹吸拟投入的施工机械见下表：在劳动力组织中，本着均衡生产、减少浪费、人力资源充分利用，降低工程成本的原则，按其施工进度计划、施工强度和工种等需要进行优化配置调度，在劳动力需要量计划的基础上再具体化、细部化。

主要施工人员表第四章倒虹吸的施工技术4.1.导流明渠施工河道属于季节性河流，枯水期经常断流或水量很小，但汛期洪峰流量很大，计划在2011年非汛期完成施工导流和度汛准备，汛期进行倒虹吸施工。

按5年一遇设计洪水流量进行导流设计。

根据河道河道走势和河道与倒虹吸轴线位置，从河道上游开挖导流沟连接老河道，倒虹吸出口段河道左岸修筑防洪堤，在下游开挖导流沟连接原河道。

导流沟断面按明渠水力断面计算：Qn/(i)1/2=［(b+mh0)h］5/3/［(b+2h(1+m2)］2/3Ho为正常水深；m为边坡系数；Q为渠道流量m3/s；n为渠道糙率；i为渠道底坡；b为渠底宽度。

渠道糙率取0.0225，渠底底坡取1/2000。

按5年一遇非汛期设计洪水流量203m3/s核算渠道断面，参考上下游渠道断面底宽20～30m，对于宽浅型渠道，当底宽b=20m，边坡系数为2时，渠道过水深度3.746m。

对应渠道内水流速度1.97m/s，大于土渠临界流速，渠道需防护，防护采用边坡铺设土工膜。