倒虹吸主体工程混凝土施工方案

倒虹吸工程

主体工程施工方案及附图

XXX

2015.10

4.1概述

海沱河倒虹吸工程I标段由倒虹吸管身段（948米）、进口渐变段、闸室段、连接渠段、

导流堤及退水闸几部分组成.

主要工程量：土方开挖189.39万米\土方回填138.75万米3、混凝土12.25万米3、

浆砌石0.9万米;钢筋制安1.15万t、闸门6扇及配套启闭设备安装.施工程序见施工

总体工艺流程图（图册附图八），其主要工序施工方法简述如下：

4.1.1土方工程

本合同工程土方开挖190.85万米;土方回填138.75万米：土方挖填平衡见下表.

表47土方挖填平衡计算表

开挖（万m3）回填（万m3）弃土（万m3）

工程部位

自然方松方压实方松方自然方松方

进口渐变段、闸室段2.753.661.061.661.501.99

管身段134.46178.8391.73144.0226.1834.82

进口导流堤23.1130.7436.2556.91-19.68-26.18

退水闸21.3628.411.923.0119.0925.39

连接渠段9.1712.207.7912.23-0.03-0.03

合计190.85253.84138.75217.8327.0635.99

土方开挖采用1.2〜1.6米3挖掘机开挖，20t自卸汽车运输，土方回填亦采用1.2〜

1.6米3挖掘机配合3.0米3装载机挖装,20t自卸汽车运输，118kw推土机平整，土方碾压

采用推土机和BW202振动碾压实，靠近建筑物部位采用小型振动碾及蛙式夯夯实.

4.1.2混凝土施工

管身混凝土采用2X1.5米3和2X0.5米3拌和站拌制，6米3混凝土搅拌车运输，60

米7h混凝土输送泵泵送混凝土入仓，另备60米'/h混凝土泵车作为辅助.

进口闸室、渐变段、退水闸混凝土采用拌和站拌制，6米3混凝土搅拌车运输,采用汽

车式起重机吊吊罐的方式入仓.

连接渠段衬砌混凝土、导流堤护坡混凝土采用拌和站拌制，6米3混凝土搅拌车运输，

渠道摊铺机摊铺的方法.

4.1.3砌石施工

本合同工程包括干砌石、浆砌石、钢筋石笼块石，采用测量挂线人工砌筑的施工方法.

4.1.4振冲碎石桩施工

振冲碎石桩施工采用振冲器成孔，填入碎石料振密成桩的施工方法.

4.1.5混凝土防冲墙施工

混凝土防冲墙分单元施工，采用CZ-22冲击钻成孔，槽孔分两期施工，先施工一期槽，

后施工中间的二期槽孔，一期槽两端接头孔采用接头管拔管法.槽孔完成造孔后，在接头

部位插入接头管，接着吊入钢筋并浇灌混凝土使各单元墙段接续起来.

4.1.6高压摆喷防渗墙施工

高压摆喷防渗墙施工采用XY-2PC150型工程地质岩芯钻机钻孔，成孔直径130米米

-150米米，由高喷台车向孔内注入符合栗求的水泥浆、高压水和气，高压喷射注浆成墙.

工程开工后，测量工程师到现场接受监理人提供的高程和平面控制网，并进行复测、

检验，办理书面交接.遵循从整体到局部、先控制后细部的原则布设控制网，选好控制点，

为竣工测量提供依据.测控网布设完成后即可进行工程施工.主体工程施工方法如下：

4.2倒虹吸管身段施工方法

倒虹吸管身段全长948米，包括48米长（3节）的管身斜坡段,900米长（45节）的管身

水平段.管身为钢筋混凝土箱涵断面，过水断面3（孔）X6.0米（宽）X6.2米（高）.管身总

宽度23.0米，总高度8.8米，水平段埋深8.6米，管顶高程63.5米,顶板、底板、侧墙厚

度1.3米，中墙厚度1.2米.主要工程量为：土方开挖1344600米,土方回填917300米

混凝土浇筑91998米;钢筋制安10131.8t,碎石垫层6138米,橡胶止水带6888米.

倒虹吸管身施工程序如下：

倒虹吸管身段分三期进行施工，I期进行中间16节管身的施工，II期进行右岸29节

管身的施工，III期进行进口3节斜坡段管身的施工.每期管身的施工程序见图4-1.

4.2.1倒虹吸管身段土方工程施工

4.2.1.1管身土方开挖

倒虹吸管身总宽度为23.0米,土方开挖时考虑在管身两侧各预留4.0米宽作为管身

混凝土外模板（钢模台车）占用空间及基坑排水沟布置.基坑开挖时，边坡坡比按1:2考虑,

为使边坡稳定，开挖时每6米高设一2米宽的台阶,开挖断面示意图见图4-2.

图47管身混凝土施工程序图

图4-2开挖断面示意图

I期施工段为桩号246+855至桩号247+175,长320米，II期施工段为桩号246+275

至桩号246+855,长580米，III期施工段为3节管身斜坡段，与进口渐变段、闸室段同期施

工.I期施工段320米一次开挖完成，开挖基坑在上、下游各留有2条出渣斜坡道；II期施

工段分两段开挖完成，开挖基坑在上、下游各留有4条出渣斜坡道,坡道呈放射状布置，为

泥结石路面，坡道坡度为1:10,宽度为6米，直通上、下游施工道路，该出渣坡道同时作

为后期管身混凝土施工道路.

基坑开挖施工过程为：首先进行测量放线，根据地面高程确定上口开挖线之后进行开

挖，开挖之前首先进行清表，然后进行基坑开挖.基坑开挖分层进行,每一开挖层深2米左

右，开挖采用1.2〜1.6米3挖掘机进行，20T自卸汽车运输.由地质资料可知，该地区地下

水埋深较大，地下水在基底8米以下，基坑内无地下水渗漏，基坑排水主要解决明水.在开

挖前，为保证基坑干场作业，提前在基坑周围挖排水沟，设集水井，水泵抽排.出渣坡道及

排水沟随基坑开挖平行进行.基坑底部清理采用推土机推平、装载机装车、人工找平，保

证基坑底部几何尺寸及高程符合设计要求.

基坑开挖土临时堆放场地布置在I期管身段上下游附近，每期土方开挖前，计划好土

方利用量，多余土方运至监理人指定的弃土场.根据施工总进度计划，汛前开挖的基坑必

须在汛前浇筑完成管身混凝土，并在汛前完成基坑回填.该地区最大冻土层厚度为56厘

米,基坑开挖考虑冬季施工，冬季施工时，预留80厘米保护层，以防基础受冻.

4.2.1.2土方回填

(1)回填土料碾压试验

管身土方回填施工前，根据不同土料分别进行碾压试验，通过试验取得有关测试数

据和确定施工技术参数，选取有代表性土料进行碾压试验，以便验证土料的压实能否达到

设计干密度和设计相对密度，并检查所使用的压实机具性能是否满足要求.根据试验结

果与施工监理人共同研究确定施工压实控制参数，包括铺土厚度、碾压机械类型、压实

遍数、压实方法等.

(2)土料运输

回填土运输采用3.0米3装载机装料，1.2米3挖掘机辅助装车，由20t自卸汽车运料

至施工面.

(3)土方填筑

当管身混凝土强度达到设计要求，并将基槽表面杂物清理干净，经监理人验收以后

方可进行回填.若回填作业面处含水率较高，则需要进行施工排水，并对基础面进行晾晒

或掺干料，直至基础面的含水率达到设计及规范的要求以后，才可继续进行施工.

1)卸料及铺筑

回填土主栗利用管身段开挖土方，土质为砂性土，自卸汽车运土至回填区，卸料方式

采用后退法，顺管身轴线方向分层铺料，回填料摊铺采用推土机平料并辅以人工进行.铺

土作业从最低处开始，分层向上铺土填筑.分段作业面最少长度不小于100米，作业面应

加强统一管理，做到统一铺土，统一碾压，尽管有推土机平土，但还应配备足够的平土人员

整平作业面，严禁出现界沟.相邻填筑作业面做到均匀上升，尽量减少施工接缝.如段与段

之间不可避免出现高差，应以斜坡相连接，连接处斜坡坡度控制在1：3—1：5.卸料及铺

筑过程中，应严格控制铺土厚度，施工测量人员应层层用水准仪进行检测.为防止铺土过

厚或欠铺，每层铺土前，在每层回填作业面合适的位置上均打上控制桩，用以控制土料铺

土厚度符合栗求.

2)压实

碾压机具采用振动碾压实土料.

振动碾行走方向要平行于管身轴线.相邻作业面碾迹搭接宽度，平行管身轴线方向

应不小于0.5米，垂直轴线方向不小于3米.振动碾碾压不到的部位辅以小型振动碾或蛙

式打夯机夯实，人工夯实采用连环套打法，夯迹双向套压，夯迹搭接宽度不小于1/3夯径.

每一填土层按规定的施工碾压参数施工完毕后，随即用核子密度仪检测其压实质

量，压实质量检测的取样位置，选在压实段有代表性的部位，并力求取样点分布均匀.

若土料压实密度、含水量经检测达到设计栗求并经监理人机构检验认可后，才能继

续填铺下一层新土；若压实度未能满足设计要求，则需进行补压直至达到设计要求；若补

压仍不满足设计要求，则需查找原因另行处理.

土料的铺料与压实工序应连续进行，以防止土料被晒干，影响填土质量.对表面已风

干的土层，应作洒水湿润处理.对已检验合格的填筑层，因故未继续施工，复工前应进行刨

毛、洒水，并经监理人机构检验合格后才能进行铺新土，以保证层间结合质量.

压实过程中，要防止漏压或欠压.当出现裂缝、“弹簧土”现象时，应坚决予以清除，

挖除后更新铺土压实.

在施工中如遇雨季，应根据雨情预报，在下雨前应及时压实作业面表层的松土，作业

面压成中间凸起向两侧微倾的形式，以利排泄雨水.下雨时或雨后不得践踏作业面，并禁

止车辆通行.

3）管身接合处填筑

管身附近土方在开始填筑时，先将建筑物表面洒水湿润，并边铺土、边夯实，靠近管

身的铺土，夯实机具采用蛙式打夯机,边沿死角部位采用人工夯实.

（4）填筑质量控制

1）管身土方压实质量检测的取样量，当用环刀检测时，可控制在每200〜400米3的填

筑量取样一个，但每个铺筑压实层不应少于5个；当采用核子密度仪检测时，每100米2

取样5个，即每一碾压条带至少取样5个.

2）从土料质量抓起，不符合设计要求的土料严禁使用.

3）随时检查碾压状况，以判断含水量、碾重等是否适当，对层间光面、弹簧土、裂缝

要及时进行处理.

4）杜绝漏碾、欠碾和过碾现象

5）相邻两层的填筑，原则上均衡上升，填筑高差在设计允许的范围内，并应采取放坡

搭接措施.

6）对横向接缝处理与结合部的压实方法与施工质量等严格控制.

7）严格按水利工程技术规范及合同要求进行施工，填筑质量控制指标不小于设计规

定，合格率要达到100%.

8）雨季施工注意防雨水冲刷，铺填后未压实的部位及时进行压实.并作好施工仓面排

水，回填土保持在干场下作业.

9）每层均按照规范栗求进行回填压实取样试验，达到设计要求后，再进行下一道工序

施工.

10）回填土结合面出现各种不利于回填质量的现象要及时处理，经处理符合要求后方

可继续施工.土方回填层间结合面要进行刨毛洒水处理.

（5）施工技术保证措施

1）土方填筑前进行碾压试验是重要的技术工作，它为以后填筑提供最有效的施工技

术参数，碾压试验包括铺料方式、铺料厚度、碾压遍数、铺料的含水量等，最终确定满足

设计栗求的施工参数：铺土厚度、压实遍数、含水量及相关的压实设备、行驶方式等.本

工程碾压试验采用基坑外试验.土方填筑压实，应保证压实度P20.98.填筑压实度指标

必须根据碾压试验结果确定，即通过土料的击实试验获得回填土的最大干密度（在最优

含水量下的），最大干密度与压实度之积即为填筑过程中土的设计干密度，通过设计干

密度控制土方填筑质量.

2）分段碾压时，相邻两端交接带碾压宽度顺管身轴线方向不小于3米,对于机械碾压

不到的边角地方，采用蛙式打夯机辅以人工进行夯实.

3）填筑过程注意土料含水量的控制，可采取必栗的翻晒或洒水处理措施，一旦发现

“弹簧土”，坚决清除并重新进行回填.

4）土方填筑时，运输、卸料、铺填、碾压等工序尽量保持连续进行，以免土料含水量

变化过大影响填筑质量.

5）自卸汽车在土层面上行驶，易成光面，铺下一层土前须将该层面进行洒水潮湿并做

刨毛处理.

4.2.2倒虹吸管身垫层施工

碎石垫层：垫层铺筑前，首先将基底表面清理干净并经测量找平，以保证碎石垫层的

厚度，并经监理人验收合格后方可进行管底碎石垫层的铺设.管底碎石垫层设计厚度20

厘米，施工时由一端向另一端分条带依次铺筑，碎石料采用自卸汽车运输，人工辅助推土

机摊铺压实，严格控制碎石垫层的顶面高程，以保证碎石垫层的厚度.

混凝土垫层：混凝土垫层厚度为10厘米，在碎石垫层铺设完成后进行，垫层混凝土采

用拌和站拌和，搅拌车运料至施工现场附近，机动翻斗车接料运至施工仓面，人工平仓,振

捣找平.

4.2.3倒虹吸管身底部碎石振冲桩施工

碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法，在地基中成孔后，再将碎石掺入土中形成大

直径由碎石所构成的密实桩体.

振冲法即振动水冲法，是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机后，带动偏心块，使振冲

器产生高频振动，同时开动水泵，使高压水通过喷咀喷射高压水流，在边振边冲的联合作

用下，将振冲器沉入到设计深度形成桩孔，再向桩孔逐段填入碎石并逐段振密，从而在地

基中形成一根大直径的密实桩柱体并和原地基土组成复合地基的一种施工方法.其工艺

流程为：

孔位定点T吊车和振冲器就位T打开水阀门和启动振冲器T振冲器振冲贯入

地层直达设计深度T下入填充料并自下而上分段振密T全孔加固结束形成一根桩

T转移孔位

4.2.3.1施工准备

该项共包括施工场地平整，供水、排水、供电，填料准备，临时设施，工艺试验.

(1)施工场地平整：进场后将振冲处理范围内杂物及障碍物全部清理掉，并对场地加

以平整.平整后的场地应便于吊车、装载机或手推车的往返运行.此外，场地平整完毕，还

要测量加固区地面的高程.

(2)供水、排水、供电

供水:振冲器要接两条水管，一条接于振冲器内的射水管上，另一条接到孔口，管路栗

尽量缩短，以减少水压损失.两条管路都要安装调节阀门.

排水：为了防止泥浆水排到施工区以外，在振冲孔口的一侧挖设排水沟，并设置泥浆

泵和泥浆坑等专门措施进行妥善处理.

供电：施工现场的三相电压保证在380v,变化范围在±20v间；地面电缆应尽量避免在

水中拖拉，还要特别注意电缆与振冲器连接处的安全，电控操作台应在振冲范围附近，以

便与指挥人员联系.

(3)填料

碎石填料要求级配良好，最大粒径小于50米米，不均匀系数大于5,曲率系数1〜

3,D15=3米米,D50=7.5米米,粘土含量小于5%.禁止使用单级配填料.填料级配应经现场

试验确定，并报送监理人审核.

料场应尽量靠近加固处理地点，注意保管，不宜设在易掺混粘土和其他杂物的地方.

⑷工艺试验

1)振动参数

振动器的振动参数包括振动频率、振幅、加速度.

a.振动频率：当振动器的振动频率接近土的自振频率时，产生共振现象，使土达到最

佳加密效果.砂土与松散填土的自振频率一般为1040〜1200次/米in,目前我国国内振冲

器的振动频率为1400次/米in,两者比较接近，因此加固效果较好.

b.振幅：振冲器的振幅在一定范围内对土体产生挤压.一般在相同振动时间内，振幅

大，加固效果好,但振幅过大或过小，均对加固土体不利.

c.加速度：是反映振冲器振动强度的主要指标.对于振冲挤密，只有当振冲加速度

达到一定程度后才有挤密效果.根据有关资料，土层振动加速度达0.5g（重力加速度）

时，砂土结构开始破坏；达到1.0g~1.5g时，土体变为流体状态，加密的可能性大大减小；

当加速度超过3.0g时，砂体发生剪胀，此时不但不变密，反而由密变松.根据有关实测资

料，采用30kw振冲器施工时，加速度大于1.0g的范围小于1.0米，等于0.5g的范围小于

2.0米.

2）正式施工开始前根据设计栗求，选择护桩或建筑物非主要部位先进行振冲工艺试

验，以确定成孔合适的水压、水量、成孔速度及填料方法，达到土体密实时的密实电流、

填料量和留振.一般控制标准是:对于常用的30kw振冲器，密实电流不小于50A,不能把振

冲器刚接触填料的一瞬间的电流作为密实电流（瞬时电流可高达100A）,填料量每米桩长

不小于0.5米，且每次搅拌量控制在0.20—0.35米;对砂性土地基留振时间一般为30-

60s.试验地点选在地层有代表性、施工和检验方便的位置，试制桩符合设计要求后才能正

式施工.

4.2.3.2施工顺序

从进水口及渐变段基础处理范围、地质情况、桩顶高程、桩长及施工特点来看，必须

对本工程分三段施工，第一段，渐变段及闸室段，桩号246+188—246+227,长39米，共计20

排404棵桩,在清理现场后，即可对本范围内的振冲桩进行施工；由于斜坡段桩顶高差比较

大，因此，将本段开挖成阶梯状，分成第二段，第三段分区施工.第二段246+227〜

246+250.5,长23.5米，为斜坡段的前一半，开挖至高程为67.0米后，对基础处理范围铺设

30厘米厚粘土层并进行碾压，整平，在此基础上进行该段13排195棵桩进行施工；第三段

246+250.5—246+274,长23.5米，为斜坡段的后一半，开挖至高程为61.5米后，对基础处

理范围铺设30厘米厚泥结石层并进行碾压，整平，在此基础上进行该段11排165棵桩进

行施工.第二、三段分别施工14天后，采用挖掘机进行开挖到设计高程.

对于退水闸部位，只须开挖到70.0米后，对基础处理范围铺设30厘米厚泥结石层并

进行碾压，整平，即可进行整个范围的施工.

振冲加固地层的顺序视土质和现场条件而定，由于本工程工期紧，任务重，决定对进

口段、渐变段分别施工，各段施工顺序采用“先中间后周边”或“一边推向一边”.又由

于现场绝大部分为中细砂，土质较差，每排孔采用间隔跳打法，其间隔距离每隔一孔造一

孔.近几年，我们也采用了“围幕法”施工，效果也是不错的.

振冲加固后地表左右范围内由于上覆压力小，密实度不易保证，应作处理或挖除.

4.2.3.3造孔和清孔

(1)就位：施工机具就位，振动器对准桩位，开动水泵，待振冲器下端水口出水后，起动

振冲器，检查水压、电压和振冲器的空载电流是否正常.

振冲桩的桩位应按施工图纸要求确定，振冲施工的孔位偏差应符合下列规定：

1)施工时振冲器喷水中心与孔径中心偏差不得大于5厘米；

2)振冲造孔后，成孔中心与施工图纸定位中心偏差不得大于10厘米；

3)造孔完成后的桩顶中心与定位中心偏差不得大于桩孔直径的0.2倍.

(2)成孔：启动起吊机械，使振动器以1〜2米/米in的速度下沉.成孔过程中应使振

冲器保持铅直状态.其偏斜应不大于桩长的3%.当下沉过程中电流超过额定电流时，必须

减速或者暂停下沉，或者向上提振冲器，待电流下降后继续下沉，在成孔过程中，振冲器每

贯入1〜2米孔段直至贯入到施工图纸规定的完孔深度，栗记录电流值、成孔速度和返

水情况，当孔口不返水时，应加大水量.当振冲器达到设计处理深度以下0.3〜0.5米时，

开始往上提，直到孔口.

(3)清孔：成孔后孔内泥浆比重较高，填料在孔内的下降速度将减慢，甚至造成淤塞，

因此成孔后要留一定时间(一般1〜2分钟)进行清孔，重复步骤⑵一、二次，使孔内泥浆

变稀.

4.2.3.4填料和振密

(1)填料：清孔后，将振冲器提出孔口，即可开始填料.填料方式一般有两种：一种是把

振冲器提出孔口往孔内加料，然后再放入振冲器振密.每次往孔内倒入约0.15—0.5米3

石料，分段填料分段振实，直到制桩结束.另一种是振冲器不提出孔口，只是往上提一些，

使振冲器离开原来振密过的地方，然后往下倒料，再放下振冲器进行振密.每次往孔内倒

入约0.15~0.5米3碎石料,分段填料分段振实，直到制桩结束.

在施工中严格按监理人批准的填料方法填料,采用连续填料时，应将振冲器留在孔内

连续向孔内填料;采用间断填料时，将振冲器提出孔口，填料倒入孔内1米高时，再将振冲

器振冲贯入填料；采用强迫填料时，利用振冲器的自重和振动力将孔上部填料送到孔的下

部.

(2)振密加固：利用振冲器将填入桩孔的石料不断挤入侧壁土层，同时使桩身填料密

实.填料的加密应符合下列要求：

1)加密电流、留振时间、加密段长及填料数量，应符合试验选定的参数；

2)应用电气自动控制系统控制加密电流和留振时间；

3)加密必须从孔底开始，逐段向上、中间不得漏振，加密位置应达到基础设置高程以

上1.5米；桩头部位加密段应铺设一层20〜50厘米厚的碎石层，以保证桩顶密实度.

4)加密和电流的方式,应采用自升式或冲击式.

5)孔底以上1—1.5米处填料量应为施工图纸规定值的2倍，全孔填料充盈系数应大

于1.05.

4.2.3.5成桩

振密加固到孔口时桩体形成，先关闭振动器，再关闭水泵.

4.2.3.6技术保证措施

(1)水压水量控制

施工过程中，水量栗充足，也不宜过多，以防塌孔，水压随土的强度增高而增大，但接

近加固深度1米处应减低水量及水压，以免扰动底层土；填料振密时，水压水量宜取小值.

(2)密实电流和留振时间的控制

密实电流限定值应根据现场制桩试验确定.

(3)填料量控制

加料宜“少吃多餐”，即要勤加料,每批不宜加得太多.

4.2.3.7质量检查

(1)桩体密实度实验成桩检验

振冲法施工结束后，在完工后14天进行成桩检验：

1)采用现场桩体的容重试验确定桩体振密程度；

2)采用重型⑵动力触探跟踪检测桩体密实度，密实标准为动力触探平均贯入10厘

米的锤击数27-10击；小于标准值为不密实桩；对桩体及桩间土进行标准贯入试验和相

对密度试验；

3)随机抽验率为1%〜5%,每项试验的桩数应不少于3根.

(2)质量检查和验收

1)振冲施工开始前，承包人应会同监理人复核振冲孔位的现场放样成果，经监理人签

认后，方可开始振冲孔的造孔.

2）振冲造孔和清孔结束后，承包人应会同监理人对每个振冲孔进行孔位、孔深、孔斜

和清孔验收.

3）振冲填料和加密施工过程中，承包人应会同监理人按试验选定的施工参数，定时进

行以下项目的检查和验收：

a桩位偏移值；

b检查记录各加密度长度及其加密电流值和留振时间；

c分段抽检填料的级配和质量；

d检查记录各加密段的填入量.

4.2.4倒虹吸管身混凝土施工

倒虹吸管身断面为3（孔）X6.0米（宽）X6.2米（高）.管身总宽度23.0米，总高度

8.8米，管身混凝土分两次浇筑完成，第一次浇筑管底混凝土至“八”字以上20厘米处，

第二次浇筑侧墙及管顶.

4.2.4.1模板施工

倒虹吸管底混凝土模板采用组合式钢模板支立，“八”字模板采用定型钢模板支立，

在施工过程中保证“八”字模板支立牢固、位置准确，以利于管身台车就位.所有模板安

装前涂刷脱模剂以利于拆模，拆模后对模板及时清理，分类堆放.

倒虹吸管身内外侧模板均采用钢模台车进行支立.内钢模台车主要由台车和较接转

动的钢模两大部分组成.钢模由3〜4米米厚的钢板和型钢加工制作组成，并分成若干块用

较接连在一起形成整体，靠水平和竖直千斤顶调整就位（详见图册附图十二台车结构图），

在管身钢模台车与前期浇筑的管底混凝土接合处设置细薄胶条，以防止漏浆.混凝土浇筑

完成达到拆模强度时，借助台车上的千斤顶收回模板，台车与模板一起平移到下一个待

浇段的位置上，重复进行上一个浇筑段的工序.

外钢模台车亦为平移式钢模台车，由桁架和钢模板组成,模板与台车桁架由水平千斤

顶连接，由水平千斤顶调整就位，详见台车结构图（图册附图十二）.在进行管身混凝土浇

筑前，外模台车调整就位,底部采用在底板预埋螺栓加固，顶部由拉杆顶拉加固.

台车的行走机构采用有轨式，外力牵引行走.

水平段倒虹吸每节管身需3部内台车和2部外台车.每节管身侧墙及顶板的施工期为

15天（其中钢模台车就位2天，顶板钢筋绑扎3天，混凝土浇筑1天，浇筑完成后7天拆模，

模板拆除、刷隔离剂、移至下一浇筑段2天），根据施工总进度计划，需同时进行三节管

身侧墙及顶板混凝土施工，则共配备9部内台车，6部外模台车.

斜坡段管身混凝土在水平段管身浇筑完成后进行，其内外模板使用水平段钢模台车，

水平段钢模台车在制作时已考虑斜坡段的使用，对其稍加改造后即可适用于斜坡段管身

施工.

根据管身台车模板配置情况，管身混凝土施工同时进行三节管身的施工，底板混凝土

采取分块跳仓浇筑，管身混凝土分三段依次进行.

4.2.4.2钢筋制安

钢筋加工制作在钢筋加工厂进行，钢筋制作偏差应满足现行规范要求，加工完成后由

10T载重汽车运到现场绑扎焊接.

钢筋直径小于©25的采用绑接，其节点采用22号铅丝绑扎，钢筋间距、保护层、安装

位置等必须符合设计和规范栗求；直径在Q25以上的钢筋采用气压焊或电弧搭接焊，特殊

情况下采用帮条焊,其焊缝质量、焊缝长度应满足现行规范要求，施工中按规范要求做焊

接工艺试验.加工厂的短筋接长则采用闪光对焊.所有接头全部遵照规范执行，凡轴心受

拉，小偏心受拉和承受振动荷载的构件不得采用绑扎接头，绑扎接头应按规范要求进行错

开搭接.

4.2.4.3伸缩缝施工

伸缩缝下部为土工膜铺设,缝宽3厘米，缝内充填聚乙烯泡沫塑料板，断面中间设两道

止水，管内壁侧分缝处预留凹槽、预埋螺栓用于固定上部止水，施工缝内壁面用丙乳砂浆

保护.

止水是水工建筑物的重要结构，在施工中必须保证止水安装的质量，橡胶止水的接长

采用硫化热粘结，按厂家的要求进行.

止水带安装：水平止水安装时，先立止水带底部模板，要求模板上口平直，标高准确，

而后安装止水带，中心位置控制好以后，再安装上部模板,橡胶止水带上部设置20厘米宽

木模板，以便于固定止水带翼片.竖向止水首先将止水带定位，伸缩段不得偏心.然后再进

行相邻模板的拼装.这样，一方面能够保证止水带两侧不致出现板缝，同时也有利于止水

带翼片的固定，防止止水在浇筑过程中变形走样和漏浆.

管身内侧止水带在相邻两节管身混凝土浇筑完成达到设计要求强度后安装,在进行

管身混凝土浇筑时提前预埋螺栓，安装时将止水带放置在设计位置上，采用压片固定，最

后回填丙乳砂浆.

4.2.4.4混凝土浇筑

⑴混凝土拌和、运输及入仓

管身混凝土采用泵送混凝土，泵送混凝土的配合比，除必须满足混凝土设计强度和

耐久性的要求外，尚应使混凝土满足可泵性要求.泵送混凝土的配合比设计，应符合国家

现行标准《普通配合比设计规程》、《混凝土结构工程施工及验收规范》、《混凝土强度检

验评定标准》和《预拌混凝土》的有关规定.并应根据混凝土原材料、混凝土运输距离、

气温等具体条件试配.必要时，通过试泵送确定泵送混凝土的配合比.

管身混凝土采用2X1.5米3和2X0.5米3拌和站拌和，水平运输采用6米3混凝土搅

拌车运料.

管身混凝土入仓以混凝土泵泵送入仓为主，混凝土泵车配合，混凝土泵设在基坑底部

坡道入口附近，基坑土方开挖时超挖2.0米宽度以便于输送泵的布置，混凝土熟料采用搅

拌车运输至混凝土泵处卸料入混凝土泵的料斗内，再泵送入仓.管身混凝土运输、入仓情

况布置见图册附图十、图册附图十一.

(2)混凝土施工缝面处理

管身混凝土浇筑分两次进行，施工缝设在底板“八”字以上20厘米处.管底混凝土浇

筑完成达到一定强度后，采用人工凿毛，并辅以风水枪将仓面冲洗干净并将污水排净.施

工中注意避免施工机械油污对仓面的污染，保持仓面清洁.

(3)浇筑方式与平仓振捣

混凝土浇筑方式根据仓面大小及混凝土拌和运输能力及泵管布置，管底板厚度为

1.3米，采用台阶式浇筑方式；管身侧墙厚度为1.2米、1.3米，采用周圈分层布料浇筑,

各侧墙均衡上升，分层厚度为30—50厘米；顶板厚度为1.3米，混凝土浇筑采用分层通

仓平浇，分层厚度为30〜50厘米.

每次混凝土浇筑前，先在混凝土施工缝上铺设厚度为2〜3厘米的水泥砂浆，根据浇

筑速度的快慢，随铺随浇.

混凝土平仓以振捣器为主，在模板边角和设有止水的部位，人工用铁锹选取细骨料给

予补充，在管底混凝土浇筑过程中，侧墙钢筋插入面层钢筋以下较深，必须在插筋两侧同

时下料振平，不得形成陡坎高差.混凝土铺料厚度根据振捣器性能控制在30—50厘米.

混凝土振捣采用50型电动软轴插入式振捣棒振捣配合76型风动振捣器振捣，经平仓

后的混凝土必须再用振捣器顺序依次振捣，间距不超过振捣器有效半径的1.5倍，振捣时

间以混凝土水气已经排出，不再出现明显水气泡和混凝土下沉情况为止.振捣器不得接触

止水和其它预埋件.

混凝土覆盖前的间歇时间以试验成果为准，根据不同水泥标号和浇筑温度一般控制

在2小时左右，保证混凝土上下层良好结合.

混凝土浇筑过程中，模板、钢筋和止水等有关工种均派专人值班，及时对模板、钢筋

和预埋件进行检查维护，防止结构变形、走样或损坏.特别是承重模板结构，有专人在顶板

底部巡回检查，发现问题及时处理.

（4）混凝土抹面

为提高管顶混凝土早期强度，防止混凝土表面收缩裂缝，混凝土浇筑完毕，对混凝土

面采用刮杠找平，管顶混凝土出面时采用真空吸水，抹面机抹面，辅以人工木抹子抹平压

实，需压光部位再用铁抹子人工三遍压光出面.

（5）混凝土养护

混凝土浇筑完毕后，早期为避免太阳直接暴晒，在混凝土表面及时用草袋遮盖.在混

凝土浇筑完毕后的6~18h内，及时在混凝土表面洒水或喷养护剂养护，在干燥、炎热气候

条件下，提前进行混凝土表面养护.

（6）混凝土的质量控制

1）混凝土的原材料,按照相应标准的规定进行实验，经检验合格后，方可使用.

2）混凝土的可泵性符合规范的规定，满足泵送要求.

3）混凝土的强度检验，符合国家现行标准《混凝土强度检验评定标准》的规定.

4）混凝土入仓时的坍落度及其误差，符合规范的规定.

5）混凝土的质量检查，按照国家现行标准《混凝土结构工程施工及验收规范》的有关

规定进行.用作评定结构或构件混凝土强度质量的试件，在浇筑地点取样、制作，且混凝

土的取样、试件制作、养护和试验均符合国家现行标准《混凝土强度检验评定标准》的

有关规定.

6）在泵送混凝土施工过程中，当混凝土可泵性差，出现泌水、离析，难以泵送和浇灌时,

立即对配合比、混凝土泵、配管、泵送工艺等重新进行研究，并采用相应的措施.

7）结合施工现场具体情况，建立质量控制制度，对材料、设备、泵送工艺、混凝土强

度等进行系统的科学管理.

4.2.5进度计划

倒虹吸管身施工计划工期为：水平段开工日期为2004年1月，完工日期为2005年6

月，斜坡段开工日期为2005年9月，完工日期为2006年6月.详见施工进度计划横道图

（图册附图一）及网络图（图册附图二）.

4.2.6主栗施工机械及人员

倒虹吸管身段土方开挖量为134.46万米;土方回填91.73万米;土方开挖采用挖掘

机挖土，自卸汽车运输，土方回填采用装载机装土，自卸汽车运输，最高日开挖强度为

3

6582米3,最高日回填强度为4769米,考虑选用1.6米？挖掘机2台，1.2米？挖掘机

台，3.0米3装载机3台，20T自卸汽车18辆.

倒虹吸管身混凝土总量为91998米;混凝土拌和系统选用2X1.5米3拌和站及2X

0.5米3拌和站一座，混凝土采用泵送形式入仓为主，管身混凝土最大浇筑入仓强度为115

米7h,选用3台60米34的混凝土泵（1台备用）.混凝土运输采用6台6米3混凝土搅拌

车.

倒虹吸钢筋总量为10313.8t,钢筋厂生产规模按22t/班考虑.所需机械及人员见表

4-2、4-3.

表4-2主栗施工机械表

序号机械名称规格及型号单位数量备注

台

1挖掘机1.6米32

台

2挖掘机1.2米32

3推土机140台2

4自卸汽车20T辆18

台

5装载机3米33

6振动碾BW202台2

7振动碾BW90S台2

8混凝土拌和站2X1.5米3座1

9混凝土拌和站2X0.5米3座1

10混凝土泵60米7h台3备用1台

11混凝土泵车60米3/h台1

12混凝土搅拌车6米3辆6

13汽车式起重机50T辆1

14载重汽车10T辆4

15洒水车5T辆2

16钢筋调直机台2

17钢筋切断机Q6〜40台3

18钢筋弯曲机GJ-20台4

19钢筋对焊机电弧150型台1

20振冲器台2

21电焊机25KVA台15

22全站仪D米T430-E台1

22经纬仪蔡司台1

23水准仪蔡司台2

表4-3主要施工人员表

序号工种人数备注

1混凝土拌和站操作工30

2混凝土工45

3模板工60

4钢筋工80

5司机150

6修理工25

7架子工10

8给水工6

9电工6

10安装工30

11其他120

合计562

4.3渐变段及闸室段施工

倒虹吸渐变段为直线扭曲面，长60.0米，宽23.0—58.29m,高11.748m,纵向分为四

块，为钢筋混凝土结构，下部为40厘米碎石垫层，10厘米混凝土垫层，混凝土护底厚0.5

米;进口闸为检修闸，3孔1联的开敞式整体结构，闸室高度10.748米,底板厚1.6米，中

墙厚1.2米,边墙厚1.8米，闸室总宽度24.0米.主要工程量为：土方开挖27500米,土方

回填10600米3,混凝土浇筑5473米3,钢筋制安294.4t,碎石垫层6138米：橡胶止水带

6888米.

渐变段及闸室施工程序为：先进行土方开挖，开挖至基底后进行碎石振冲桩施工，然

后进行闸底板及渐变段护底施工，再进行闸墩及渐变段护坡施工，闸墩完成后进行上部结

构施工，最后进行土方回填及闸门、启闭机安装施工.施工程序见图4-3.

图4-3渐变段及闸室段施工程序图

4.3.1土方工程施工

土方开挖及回填施工方法参见倒虹吸管身段土方工程施工方法.

4.3.2振冲碎石桩施工

振冲碎石桩施工方法参见倒虹吸管身段振冲碎石桩施工方法.

4.3.3碎石垫层施工

碎石垫层施工方法参见倒虹吸管身段碎石垫层施工方法.

4.3.4间底板、渐变段护底施工

闸底板及渐变段混凝土护底纵向分为五段，采用分块跳仓浇筑，跳仓浇筑顺序如图

4-4所示.

渐变段闸室段

图4-4底板混凝土浇筑跳仓顺序图

闸底板及渐变段护底采用组合钢模板进行支立.闸底板厚1.6米，采用台阶法浇筑，渐

变段护底厚50厘米，一次浇筑完成.混凝土采用拌和站拌和，混凝土搅拌车运送混凝土至

施工仓面附近，上扬皮带机送料入仓，振捣器振捣密实.混凝土浇筑完毕后及时进行洒水

或喷养护剂养护.

4.3.5间墩、渐变段护坡施工

闸墩高度10.748米，中墙厚1.2米,边墙厚1.8米，混凝土浇筑分层进行，按3米一层

考虑.闸墩模板采用组合钢模板,墩头部位采用定型钢模板,钢模板厚度不小于3米米,钢

模板表面要光滑，不允许有凹坑、皱纹或孔洞，在钢模连接缝中设置细薄胶条，以防止漏浆,

异型部位采用木模时，木模表面包一层宝丽板，保证混凝土外观平整、光滑、美观.支立模

板时要用型钢或方木背后加固支撑，内侧上端用钢筋对拉，下部则用锚筋或埋件给予拉结,

使模板有足够的强度、刚度和稳定性，确保混凝土浇筑后结构物的外形尺寸和相互位置

符合设计及规范栗求，各项误差均要在规范要求之内.

模板拆除：在混凝土强度达到拆模强度后方可进行，拆下的模板要及时进行清理，

变形的及时修理校正，在模板表面均匀涂上脱模剂，按顺序妥善放好，以备周转再用.

闸墩混凝土采用拌和站拌和，混凝土搅拌车运送混凝土至施工仓面附近，卸料入吊罐

内，汽车式起重机吊吊罐下料入仓,振捣器振捣密实.混凝土浇筑完毕后及时洒水养护.

渐变段护坡混凝土采用分块跳仓浇筑，挡墙段采用定型模板支立，护坡段采用钢模板

支立侧面，混凝土入仓浇筑方法同闸墩.

4.3.6闸室上部结构施工

闸室上部结构包括排架柱及工作桥，排架柱模板采用定型钢模板进行支立，工作桥模

板采用在满堂脚手架上铺设普通钢模板进行支立，混凝土采用拌和站拌和，混凝土搅拌车

运输，汽车式起重机吊吊罐下料入仓的施工方法.

4.3.7进度计划

进口渐变段及闸室段工程施工计划工期为：开工日期为2005年9月，完工日期为2006

年6月.详见施工进度计划横道图（图册附图一）及网络图（图册附图二）.

4.3.8主要施工机械及人员

进口渐变段及闸室段工程土方量为3.81万米,土方开挖采用挖掘机挖土，自卸汽车

运输，土方回填采用装载机装土，自卸汽车运输，开挖日强度为1642米;回填日强度为

1413米,考虑选用1.2米3挖掘机2台，3.0米3装载机2台，20T自卸汽车6辆.

进口渐变段及闸室混凝土总量为5473米3,混凝土采用25T汽车式起重机吊吊罐入仓,

混凝土运输采用3台6米3混凝土搅拌车.所需机械及人员见表4-4、4-5.

表4-4主栗施工机械表

序号机械名称规格及型号单位数量备注

1挖掘机1.2米3台2

2推土机140台1

3自卸汽车20T台6

4装载机3米3台2

5振动碾BW202台2

6振动碾BW90S台1

7混凝土拌和站2X1.5米3座1

8混凝土拌和站2X0.5米3座1

9混凝土搅拌车6米3辆3

10汽车式起重机25T辆1

11载重汽车10T辆2

12钢筋调直机台2

13钢筋切断机(P6〜40台2

14钢筋弯曲机GJ-20台2

15钢筋对焊机电弧150型台1

16电焊机25KVA台6

17振冲器台2

18全站仪D米T430-E台1

19经纬仪蔡司台1

20水准仪蔡司台2

表4-5主要施工人员表

序号工种人数备注

1混凝土拌和工20

2混凝土工30

3模板工30

4钢筋工25

5司机32

6架子工12

7钻探灌浆工40

8修理工8

9给水工6

10电工3

11其他40

合计246

4.4退水闸施工方法

退水闸位于倒虹吸进口明渠段的右侧，与总干渠交点桩号244+254.30,夹角60°.退

水闸为2孔涵洞式潜孔闸，单孔过水断面4.0米（宽）X4.5米（高），闸室长22.0米，闸室下

设高压摆喷防渗墙；闸室前与总干渠连接，渐变段长35.73米，闸后护砌段长117.5米.主

要工程量为：土方开挖213600米土方回填19200米？，混凝土浇筑7955米;钢筋制安

304t,碎石垫层1230米3,橡胶止水带546米.振冲桩3616米，高压摆喷防渗墙563米

退水闸施工程序为：先进行土方开挖，开挖至基底后进行碎石振冲桩施工、高压摆喷

防渗墙施工，然后进行闸底板及翼墙混凝土护底施工，再进行闸墩及渐变段护坡施工，闸

墩完成后进行上部结构施工，最后进行土方回填及闸门、启闭机安装施工.施工程序见图