水工倒虹管施工技术及其实践分析

一、工程概况

西充县城位于四川省南充市的北部，地处丘陵地区，在国道212公路线上，距南充市30公里。近几年来，该县城迅猛发展，城东入口处街道需扩宽至40米，由于入口山垭处有一座90年代修建的钢筋混凝士肋拱排架渡槽，主拱跨度只有24米，斜跨国道“212”公路线上，如不加宽改造将无法拓宽道路，为了不影响升钟水库灌区灌溉，必须对该渡槽进行改造。经有设计资质单位设计多方案比较，上级主管部门出文批复，确定建设朱崖庵倒虹管有利于城市发展，于2008#9月初将渡槽成功爆破拆除，建设一座斜管式倒虹管工程和一座泄水闸工程。

二、工程设计

该朱崖庵倒虹管位于升钟水库灌区西南分于渠第三流量段，设计流量4.7m3／s，加大流量5.4 m3／s，控灌下游三县(区)10.26万亩田土的灌溉任务。

1、工程等级

升钟水库西南分干渠，渠长32.81公里，控灌三县(区)的38个乡(镇)、424个村、2272个社的27.27万亩农田，渠首设计流量为8.6m3／s，加大流量为10.32 m3／s。根据《水利水电工程等级划分和洪水标准》SL252―2000，西南分干渠工程等级为Ⅲ等中型工程，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级。朱崖庵倒虹管按3级建筑物设计，高家户泄水闸按4级建筑物设计。

2、倒虹管设计

2.1倒虹管布置

在西南分千渠拆除朱崖庵渡槽建倒虹管，根据地形地质条件，西南分千渠已经建成运行13年，为了尽量少拆除已建渠道，只有在拆除渡槽的位置修建倒虹管。布置倒虹管，必须满足城市街道宽40m的路面，进出口与渠道平顺衔接，同时考虑倒虹管的进人孔、砂孔、湃水堰等。根据倒虹管的特点，经布置，进出口各设一混凝土挡水墙，管道在跨公路水平段两端和进出口各设一个镇墩。进人孔和冲砂孔设在水平段镇墩上，在进出口设沉砂池、拦污棚、安全防护栏杆。

2.2倒虹管水力计算

经管道水力计算，过水面积为3.43m2，管道设计流速I.37m／s，加大流量流速1.s8 m／s。经对倒虹管作水力计算，过设计流量时。沿程加局部水头损失为43cm，扣除原渡槽水头损失1 lcm，建倒虹管需增加水头损失32cm；过加大流量时，沿程加局部水头损失为50cm，扣除原渡槽水头损失11cm，建倒虹管需增加水头损失39cm；为解决建倒虹管增加的水头，对渠道作了过设计流量和加大流量两种情况的回水曲线的推算，从计算结果来看，影响渠道长度达1.482km。按过加大流量时的水面壅高回水曲线长度，对倒虹管进口前明渠段长1120米渠道的堤顶增高9~40cm进行解决。

2.3倒虹管管身设计

倒虹管设计，经布置管身放于粘土岩地基上，管身采用现浇C25钢筋混凝土，横断面尺寸，经水力计算，宽×高为1.9×1.9m，截角0.25×0.25m。管道分段，从水平段开始，按每段长8.7m划分，布置6节管身(包括镇墩弯道管段)；进口斜坡段，每节长9.953m，布置3节管身；出口斜坡段，每节长8.90m，布置4节管身，共计管身13节，管长117.672m，管道水平距离长108.332m。管身现浇混凝土厚度，为减少投资，设计将管身按水头分段，对过公路且水头大干20m的管道6节衬厚60cm，设在坡面的7节管道衬厚50cm。管道基底现浇厚10cm的C15混凝土。管道接头处伸缩缝设止水橡胶带和沥青木板，橡胶带宽30cm，嵌于两节管横断面中间，沥青木板嵌于止水橡胶带内外侧，沥青术板厚2cm。为便于管道管理，防止泥沙进入管道，在进出口各设一个沉砂池，并在进口处设拦污栅；在水平段镇墩顶部设进人孔(直径70cm)，在进人孔的右侧管道底部设D30cm钢管(并安闸阀)冲沙管，外接冲沙渠，经过消力池直排下游河道。

三、工程施工

朱崖庵倒虹管工程，由于受车辆通行和下游灌溉的影响，建设任务重，时间要求紧，计划工期8个月，通过优化设计和施工改进，比计划工期提前一个月完成任务，节约了施工成本，确保了2009~3月底前建成通水。

1、精心施工组织

朱崖庵倒虹管工程，位于国道“212”公路线上，车流量大，日车流量为1.675"辆，

在施工中，必须保证公路畅通。管道过公路段分成二段施工，先施工一段，约占公路路面的一半，完工后再施工另一段，以满足公路上的车辆通行要求。管基开挖，采用机械开挖和人工开挖相结合，先用机械开挖后，进行人工修凿成形，要求不得欠挖，保证倒虹管的结构尺寸。施工中必须做好平面和高程的控制测量，使倒虹管在平面上和高程上按设计准确到位，特别是倒虹管在斜坡段的测量，需逐段推算放线。倒虹管管身采用分节现浇，在每两段管身的接头处，设伸缩缝，缝宽2cm，将宽30cm的橡胶

止水带浇入混凝土管身断面厚度的中心线位置上，缝内橡胶带的两侧部位嵌厚2cm的聚乙烯闭孔泡沫板。管身混凝土浇筑顺序.先浇筑公路下的水平段管身，再同时浇筑两侧斜坡段管身，自下而上流水施工。每节管身混凝土浇筑后，及时加强养护，保证养护时间28天。才能在倒虹管混凝土结构上施加荷载。对进入工地的钢材，水泥除有厂家的产品合格证外，还必须送样检查，不合格的材料严禁使用。砂、卵石料，要严格按设计要求进行检查验收。

2、狠抓关键环节

该倒虹管工程属现浇钢筋混凝土箱型管，水平段既承受较大的车辆荷载，通水运行时还要承受较大内水压力，因此，该项工程在施工中，现浇钢筋混凝土箱型管比预制钢筋混凝土管安装技术要求要难得多，如在施工中出现浇混凝土振捣不均匀或立模不牢固，将会使倒虹管质量受到严重影响。要确保倒虹管施工的安全稳定性，对每道工序必须严格把关。从模扳制作安装到钢筋制安，都必须进行检查验收。特别是对管道混凝土需采取一次性关好立稳内模至关重要，采取边浇筑混凝土边分层加外模的办法，每一节管道必须连续时间浇筑完成，使混凝土不出现冷缝和分离现象。

3、伸缩缝施工的改进

在该倒虹管施工中，我将原设计的伸缩缝传统沥青木板改为聚乙烯闭孔泡沫板，并得到设计单位的认可，给施工队带来了方便。因该倒虹管处在城东山垭口，地势高于城内，伸缩缝施工稍有处理不周垒，若出现漏水将会造成社会影响。所以，在伸缩缝选择用材料和处理上特别注意。

聚乙烯闭孔泡沫板是国内一种新型的接缝止水材料，经中国交通部科学院等单位反复测试，该产品具有特点：(1)其性能与木材，软木，橡胶、沥青相比具有密度小，回复率高，具有独立的气泡结构的新型防水材料。(2)泡沫板表面吸水率低，防渗透性能好。(3)具有耐酸，碱、盐、油等有机溶剂腐蚀，耐老化性能优良。(4)高温时不流淌，低温时不脆裂的特点。正因为聚乙烯闭孔泡沫板有以上这些特点，将它用于伸缩缝作为填充料，对每节倒虹管的伸缩起到了关键作用，通过两年来管道通水运行，接缝无任何变形和漏水现象，得到了验收部门和公众的好评。