摘要：当渠道与道路或河沟高程接近，处于平面交叉时，需要修一建筑物，使水从路面或河沟下穿过，此建筑物通常叫做倒虹吸。倒虹吸主要有竖井式。这种形式施工简便而且便于清除泥沙。倒虹吸有箱形和圆形两种。物理上水往高处走的现象是一种水利工程的技巧。本文结合某大型输水工程渠道倒虹吸管施工，主要对施工工序、模板安装、砼入仓浇筑方法等施工工艺进行浅析探讨，以作为同类工程借鉴。
关键词：大型渠道；倒虹吸工程；混凝土施工
有一种形式的输水管称倒虹吸，它是在渠道与道路、河流发生交叉或在渠道穿越山谷时经常采用的一种立交水工建筑物。早在2000多年前，中国已有成功的运用。与虹吸管一样，它在立面上也呈弓形不同的是，其弓弯向下。而且，虽然倒虹吸管和虹吸管的输水原理相同，即都借助于上下游的水位差，但倒虹吸在开始工作时不需人为地制造管中的真空，因而更为普及。
1.倒虹吸保证措施
1.1 技术保证措施
坚持设计文件图纸分级会审和技术交底制度。重点工程由总工程师审核，在施工过程中技术人员向施工人员进行“四交底”，即：设计意图交底，质量标准交底，施工工艺交底，创优措施交底，并有记录。建立技术、质检人员工点质量负责制，奖优罚劣，要求责任人员勤测、勤量、勤检查、勤指导，认真作好各种原始记录，施工前认真复核设计文件，作到心中有数。技术交底数据要同施工现场反复核对，作到技术无误差。
1.2 材料管理措施
材料采购，设专人验收，严格执行材料进场检验制度，严禁不合格的材料进场，材料进场及时取样检验，确保材料的各项技术指标到要求。在施工过程中，按检验试验的有关规范随时抽检。采购材料必须有出厂检验、试验合格证，并配合业主对采购材料实施验证。经监理工程师同意后方可进入现场。
1.3 施工过程控制及竣工检查
积极配合现场监理工程师，采取旁站、巡视、抽样等形式对工程质量进行监督检查，对隐蔽工程及关键工序必须经监理工程师确认，方可进行下道工序，项目经理部和作业队形成质量检查监督网，层层把住工程质量关。工程质量实行定期检查制度，由项目经理主持，质量部门组织，施工物资等部门参加，检查前期制定计划实施情况。对各分项分部工程的质量检查，严格执行铁道部颁布的施工规范和设计技术标准，对检查中发现的问题进行总结，定期召开质量会议，评议质量工作下发质量通报。
2.大型渠道倒虹吸工程混凝土具体施工
2.1工程概况
某大型输水渠道工程，设计渠道与河流交叉建筑物为三孔一联箱形钢筋砼结构倒虹吸，管身段水平投影长600m。由进口斜管段、水平段和出口斜管段组成，进、出口段斜管坡比为 1：4.5，纵向每隔 12m 设一条横向伸缩缝。该倒虹吸横向单孔孔径尺寸 6.0m×6.0m，管身顶板厚 1.1m，底板厚 1.1m，侧墙厚 1.1m，中隔墙厚 1.0m。
2.2 施工工艺
依据设计伸缩缝分缝，每节管身长度 12m。管身砼分两期施工，即底板为一期浇筑块，侧墙和顶板为二期浇筑块施工。一期砼采用定型钢模板，二期采用液压钢模台车进行施工。砼均采用移动门架式布料机入仓。
工序：测量放线→垫层砼浇筑→底板钢筋安装→底板模板安装及砼浇筑→侧墙、顶板钢筋安装→侧墙、顶板台车就位及砼浇筑。
2.3 施工方法
移动门架式布料机就位：地基处理结束后，根据建筑物中线布设布料机的轨道并进行门机架组装。移动门架式布料机两支腿间距 30m，其宽度可满足倒虹吸结构尺寸、外模的安拆、模板的支撑及施工架的安设空间。在门架水平横梁上安装 80cm 宽输送皮带，有效利用宽度40 ～ 50cm，运转速度 0.8m/s，输料长度 10 ～ 15m。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆扣除行走移动等各种时耗，按照 2/3 有效时间计算，布料强度可达 70m3/h 以上。根据不同浇筑部位，在水平皮带两侧设置多个卸料口，由卸料口把砼送入缓降串筒，再由串筒把砼拌合物卸至需浇筑的位置，能够充分满足砼入仓要求。布料机平行于总干渠轴线位移，可满足不同部位的砼浇筑要求。
垫层砼浇筑：基础面验收合格后，进行垫层砼浇筑，垫层砼由砼拌和站集中拌和，8m3 砼罐车运输，砼罐车直接溜放料入仓，人工平仓，平面板振动器振捣。垫层砼浇筑完毕并达到 3 天龄期后，进行钢筋、模板、预埋件、止水等安装。
钢筋制安：钢筋在加工厂统一制作，制作完成后运输至现场进行安装，钢筋制安严格按照规范要求进行。由于钢筋型号较多，在安装过程中要严格依据图纸进行过程检查控制，安装完成后按照验收程序验收合格后方可进入下一工序施工。
止水带、填缝材料施工：倒虹吸管身伸缩缝设两道环形止水，迎水侧的橡胶止水宽度为 350mm，厚度不小于 10mm，带两道遇水膨胀线的中心变形型橡胶止水。外侧设置厚度不小于 1.2mm，宽度为 490mm 的环形紫铜片止水。
⑴橡胶止水的固定：采用 Φ6 钢筋制作“∪”型止水带架，并按照 1.5m 的间距焊接在合适的架立筋上面。然后将止水带卡在其中。可解决其固定和上浮的问题。
⑵铜止水的固定：铜止水下部（或另一侧）端头模板安装好以后，将其固定在模板上面，再安装上部（或另一侧）端头模板夹在中间即可。止水安装时，特别注意钢筋遇止水须绕开或弯折，严禁破坏止水带。所有止水连结点制作时，必须保证焊接、粘合严密完整，埋设牢靠，保证不透水。止水带周围的砼应振捣密实，以确保砼与止水带紧密结合，避免周围形成空穴。
填缝材料施工：倒虹吸管身段管节间施工缝宽 20mm，迎水侧采用 30mm 厚双组份聚硫密封胶封堵，缝间全部采用密度为 120±5kg/m3 的闭孔泡沫塑料板充填，接缝面两侧砼与闭孔泡沫塑料板挤紧。砼拆模后，伸缩缝迎水侧采用密封胶填充处理，施工时清除伸缩缝迎水面 2.0×3.0cm 槽内污物、灰尘，保证被粘表面干燥、平整，然后涂双组份聚硫密封胶，涂胶时应防止气泡混入，保证缝内填平压实。
模板施工：倒虹吸管身砼浇筑分为两期，一期浇筑底板，二期浇筑侧墙和顶板。⑴管身段一期底板砼浇筑，模板设计采用大块定型钢摸，分为外侧模板和下部拐角模板两种类型，外侧模单块尺寸为 1500*2200mm，单块重量 305kg。下部拐角模板单块尺寸为1500*900mm，单块重量 189kg，两侧设计 10*80 法兰连接。大块模板采用人工配合移动门架式布料机安装和拆除。⑵二期浇筑中墙、边墙和顶板。均采用液压钢模台车进行施工。台车车架设计总长 15.2m，分为两节，单节长 7.6m，两节连节板采用螺拴连结，以方便模板拆装作业。
管身段砼浇筑：管身段砼浇筑均采用移动门架式布料机输送砼，布料机沿布置于基坑内的轨道移动至合适位置，尽量缩短与浇筑仓面的距离，出料口设置缓降漏斗，以降低砼拌合物自由下落高度。布料机上搭设雨棚，防止砼水分散失。砼浇筑采用台阶法和平铺法施工。插入式振捣棒配合附着式平板振捣器振捣，砼浇筑完成后及时覆盖并洒水养护。
结束语
倒虹吸主要用于农田水利工程中。渠道与道路、河流等发生交叉时，既可采用渡槽，如北宋时曾在引用泾水的郑白渠上使用过；也可采用倒虹吸。本文中倒虹吸管身段采用液压钢模台车和门架式布料机施工方案，实现了模板安装和砼入仓的自动化、机械化，减少了人员及设备投入，改善了施工人员作业条件，提高了施工安全系数，较组合钢模板施工，液压钢模台车整体自动化运行，台车和布料机施工效率高，且浇筑的砼面光滑平整，外观质量及实体质量均得到保障，实现了较为可观的经济效益和社会效益。
参考文献
[1]淤积状态下渠道倒虹吸过流能力分析[J].崔福占. 水科学与工程技术.2017（04）
[2]大型渠道倒虹吸设计探讨[J].杨国旗，石自堂. 中国农村水利水电.1999（10）
[3]南水北调中线工程颍河渠道倒虹吸导流设计[J].郝玉鹏，聂义波，张明恩. 河南水利与南水北调.2015（13）
论文作者:张梦东
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/13
标签：虹吸管论文; 布料论文; 模板论文; 钢筋论文; 渠道论文; 顶板论文; 台车论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;