南水北調(diào)東線小運(yùn)河工程崔莊倒虹吸施工方案

張諾

【摘 要】本文對平原地區(qū)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(yè)施工同類工程提供參考。

【關(guān)鍵詞】南水北調(diào)；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(xiāng)崔莊東側(cè)，小運(yùn)河與位山三干渠交匯處。

崔莊倒虹吸包括進(jìn)口連接段、進(jìn)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(yùn)河輸水工程輸水規(guī)模50m3/s，崔莊倒虹吸設(shè)計(jì)輸水量50m3/s，設(shè)計(jì)進(jìn)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(yīng)地排澇水位33.89m；20年一遇防洪流量143m3/s，相應(yīng)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(zhì)

根據(jù)工程區(qū)內(nèi)的安樂鎮(zhèn)、臨清兩個(gè)常年雨量站1950～2007年期間降雨資料統(tǒng)計(jì)，工程區(qū)多年平均降雨量為559.7mm。年內(nèi)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(bǔ)給；臨黃河段接收黃河水的測滲補(bǔ)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?？碧狡陂g，地下水埋深一般0.90～7.80m，局部深達(dá)8.56～10.08m。

3 施工方案

崔莊倒虹吸位于小運(yùn)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(yùn)河走向?yàn)槟媳毕?，崔莊倒虹吸在小運(yùn)河輸水渠樁號24+650穿過三干渠，小運(yùn)河每年旱季時(shí)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(wù)重，強(qiáng)度大，難度大。本工程重點(diǎn)為三干渠明渠導(dǎo)流、基坑降水。

根據(jù)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(shí)施。施工導(dǎo)流按一期進(jìn)行，擬在三干渠左岸修筑一條導(dǎo)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(yùn)河上下游填筑圍堰，攔截渠內(nèi)水流。基坑開挖滲水?dāng)M采用基坑明排，在基坑四周布置截水溝，并在基坑四個(gè)角各布置一個(gè)集水井（截水溝和集水井尺寸根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際確定），基坑周圍滲水由截水溝攔截流進(jìn)集水井內(nèi)，用6SA-8B離心泵抽排至圍堰外側(cè)。

4 進(jìn)度計(jì)劃

導(dǎo)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(yùn)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(chǔ)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(dǎo)截流及降排水方案

5.1 建筑物導(dǎo)流方案

根據(jù)本建筑物所處地形、地質(zhì)、水文條件、布置特點(diǎn)及現(xiàn)場實(shí)際情況，本工程建筑物導(dǎo)流施工方案為：施工導(dǎo)截流按一期進(jìn)行，采用上下游圍堰擋水，明渠導(dǎo)流，基坑明排。

5.2 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

據(jù)了解，三干渠輸水流量為65m3/s，所以導(dǎo)流明渠設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)擬采用70m3/s，三干渠渠底高程為33.44m，渠堤兩側(cè)農(nóng)田高程為35.1m，能滿足過流要求。導(dǎo)流明渠防滲擬采用一布一膜復(fù)合土工膜防滲，與原渠道連接處采用混凝土預(yù)制塊砌筑。

5.3 導(dǎo)流時(shí)段

崔莊倒虹吸導(dǎo)流時(shí)段按一期進(jìn)行，三干渠導(dǎo)流時(shí)段為2011年10月1日至2012年5月31日；小運(yùn)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(dǎo)流前，利用破碎錘破碎，空壓機(jī)風(fēng)鎬和電焊機(jī)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(dǎo)流完成后，用4臺1.2m3反鏟開挖三干渠堤，15t自卸車配合運(yùn)輸，利用開挖土方填筑三干渠上下游圍堰，TY220推土機(jī)整平，20t振動碾碾壓。開挖過程中同時(shí)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(jī)風(fēng)鎬和電焊機(jī)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(yùn)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(jī)進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)，采用二噴四攪的方法施工。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)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(biāo)由工藝性試樁試驗(yàn)確定，試驗(yàn)成果提交監(jiān)理人。外摻劑根據(jù)工程需要和土質(zhì)條件選用具有早強(qiáng)、緩凝、減水以及節(jié)省水泥等作用的材料且要避免污染環(huán)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(shí)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(cè)墻）為Ⅰ序澆筑塊，側(cè)墻和頂板為Ⅱ序澆筑塊，施工時(shí)混凝土采用拌和站集中拌制，8m3混凝土罐車沿場內(nèi)施工將混凝土運(yùn)至現(xiàn)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(hù)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(jìn)、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(cè)墻）為Ⅰ序澆筑塊，側(cè)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(yùn)輸，框架結(jié)構(gòu)砼采用25t汽車吊吊1m3吊、人工配合入倉澆筑方案?？蚣芙Y(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行磚墻的砌筑。砌筑砂漿在拌和站集中進(jìn)行拌制，8m3砼罐車水平運(yùn)輸，砌筑用磚和砂漿采用5t電動葫蘆垂直運(yùn)輸。磚砌體由人工在搭設(shè)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(biāo)準(zhǔn)圖集安排專業(yè)施工隊(duì)伍進(jìn)行施工。

10 施工測量

10.1 施工測量準(zhǔn)備

在測量開工之前應(yīng)與業(yè)主或監(jiān)理單位辦理測量定位的交接手續(xù)，并填寫監(jiān)工測量控制記錄作為施工測量放線的依據(jù)。了解設(shè)計(jì)意圖，地下工程布局、工程特點(diǎn)、施工布置、現(xiàn)場情況、周圍環(huán)境、現(xiàn)場地形、定位條件，做好內(nèi)業(yè)計(jì)算工作，仔細(xì)審閱總平面圖，確定建筑物平面和高程相對定位關(guān)系。詳細(xì)勘察現(xiàn)場的場容場貌和周邊環(huán)境特點(diǎn)，綜合考慮這些因素對測量控制的影響，優(yōu)化設(shè)計(jì)測量線路和控制網(wǎng)的布設(shè)。復(fù)核校驗(yàn)城市規(guī)劃部門提供的坐標(biāo)控制點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)，確認(rèn)無誤方可依此引測測量控制網(wǎng)。所用測量儀器需配備和按有關(guān)規(guī)定檢定，保證所有儀器和設(shè)備都處于正常高效運(yùn)行狀態(tài)，如實(shí)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(shè)控制網(wǎng)，根據(jù)建設(shè)單位提供的坐標(biāo)控制點(diǎn)，經(jīng)復(fù)核檢查后，建立施工平面控制網(wǎng)和高程控制點(diǎn)，結(jié)合場地得實(shí)際情況，采用主軸線控制法建立平面控制網(wǎng)。

測設(shè)方案：TCR-802全站儀，DJ2級經(jīng)緯儀，50m卷尺，距離用全站儀測回求平均值，用極坐標(biāo)法直角坐標(biāo)法進(jìn)行各點(diǎn)定位。

點(diǎn)位初定：控制點(diǎn)標(biāo)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(diǎn)時(shí)，先初略定下各點(diǎn)位置，并埋下標(biāo)樁，四周填實(shí)。

精確定位：根據(jù)前面確定得方法在各標(biāo)樁上精確定點(diǎn)，用鋼鑿在鋼板上刻“+”字標(biāo)記，“+”字標(biāo)記中心即緯控制點(diǎn)位置，該店與相鄰點(diǎn)形成180°角時(shí)，偏差在± 10”之內(nèi)，形成90°角時(shí)，應(yīng)在90° ± 5”以內(nèi)，邊長精度為1/20000。

檢測：檢測是為了檢查控制點(diǎn)測設(shè)是否有誤，以及計(jì)算控制網(wǎng)得測量精度，計(jì)算控制網(wǎng)得測量精度，DJ2經(jīng)緯儀兩測回測角距離往返觀測，最后根據(jù)所測數(shù)據(jù)平差計(jì)算坐標(biāo)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(diǎn)精度為1：40000 毫米激光鉛垂儀。在一層作好標(biāo)志（用鋼板刻“+”字標(biāo)記表示。鋼板固定在一層得地面上），通過軸線測量孔進(jìn)行投測。

高程控制：以設(shè)計(jì)單位或招標(biāo)人提供得水準(zhǔn)基點(diǎn)為原始點(diǎn)，在各個(gè)平面控制樁上往返測量高程，形成一個(gè)閉合環(huán)。高程測量的精度，以S3 級自動安平水準(zhǔn)儀按三等水準(zhǔn)得要求測設(shè)。根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，將正負(fù)零的標(biāo)樁固定在妥善位置，并定期校核，以防標(biāo)樁被碰動或沉降?！?0.000 以上標(biāo)高引注。主要沿結(jié)構(gòu)外墻、樓梯或塔吊等向上豎直進(jìn)行，標(biāo)高應(yīng)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(nèi)500mm標(biāo)高控制線：校核結(jié)構(gòu)施工時(shí)墻柱上的500mm線，誤差在3mm之內(nèi)，取平均值，引測到內(nèi)隔墻上，所有墻柱上的500mm線作為門窗洞口、專業(yè)管線、地面等高度的控制基準(zhǔn)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(jīng)緯儀將主要控制線投測到外墻上：再校核首層高程傳遞點(diǎn)，誤差在±1mm以內(nèi)，引測到外墻500 處彈通線。作為外墻窗口、幕墻等的控制線。

結(jié)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(yùn)河汛期排澇，也保證了倒虹吸工期。

[責(zé)任編輯：湯靜]