倒虹吸施工工艺

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13.5 倒虹吸施工工艺标准

13.5.1工艺概述

当水渠穿越道路等障碍时，利用连通器的原理，让水流在道路下面的封闭管道利用高差流过。

这样流水和交通各行其道，互不干扰，这种管道像倒置的虹吸管，称为“倒虹吸”。

因路堑边坡上倾斜管节在后期养护过程中不易于清淤与维修，在客专线设计中，倒虹吸均设计

成水平管与竖井配合，其结构要素见图13.5.1。

图13.5.1倒虹吸结构要素

13.5.2作业内容

倒虹吸施工主要作业内容有：基坑开挖、管座基础施工、管节吊装、竖井基础与竖井施工、基

坑回填、出入口沟槽施工等。

13.5.3质量标准与验收方法

1、倒虹吸水平管节各部位偏差与检验方法应符合表13.5.3-1和13.5.3-2的规定，混凝土和

砂浆强度应符合设计要求。

2、管身直顺，混凝土表面平整坚实，无蜂窝、麻面。

3、进、出口流水顺畅，整洁美观。

表13.5.3-1水平管节预制的允许偏差和检验方法

序号 项目 允许偏差〔mm〕

1 长 度 0，-10

2 内 径 10

3 壁 厚 +10，-5

尺量检查不少于5处

检验方法

检验数量：施工单位每10节检查不少于1节。

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序号 项目 允许偏差〔mm〕

1 轴线位置 20

2 20 流水面高程

3 +100，-50 管长度

4 3 管内壁侧面与底面管节错台

5 20 竖井尺寸

6 20 竖井顶面高程

表13.5.3-2 倒虹吸的允许偏差和检验方法

检验方法

测量检查不少于4处

尺量检查不少于2处

尺量检查不少于5处

测量检查不少于4处

检验数量：施工单位每座倒虹吸全部检查。

13.5.4工艺流程图

倒虹吸施工工艺流程见图13.5.4。

施工准备

测量放样

基坑开挖

管基座安装

管节安装

外套管施工

基坑回填

竖井开挖

竖井模板安

竖井砼浇筑

出入口渠道

施工

水系接顺

图13.5.4倒虹吸施工工艺流程图

13.5.5工序步骤与质量控制说明

一、施工准备

1.技术准备

⑴认真阅读和审核设计图纸与相关设计要求，熟悉并分析施工现场地质资料与水文情况，调查

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材料准备

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了解季节和地下水位的关系。

⑵编制倒虹吸单项施工方案，对开挖超过2m的深基坑，应编制安全专项施工组织设计，对开

挖超过5m的深基坑，应组织相关专家进行方案的评审后实施。

⑶做好相关施工技术交底，并向作业人员进行技术交底和相关知识的培训教育。

⑷测量放样：平整场地后粗测倒虹吸的平面位置。

⑸基坑开挖前认真阅读设计提供的地质资料与水文状况，掌握地下常水位与施工水位情况。

⑹调查开挖区域与周边地下管线分布情况，食堂运营 对影响施工的管线做好改移和保护方案，重要管线

需提前向有关部门提报施工方案并取得批复。

2.材料准备

⑴钢筋、钢材、水泥与混凝土粗骨料必须符合设计要求和具有产品质量证明。

⑵预制管节一般采用离心式工艺施工，需外购，进场时检查各部位偏差必须在规X允许X围内，

管节必须具有产品合格证和产品质量证明。

⑶在采用泵送混凝土施工时，对需掺加的外加剂必须进行试验确定配合比，同时应具备产品质

量证明。

3.机具准备

倒虹吸施工需要的机械主要有：挖掘机、混凝土运输车、钢筋加工机具、木工机具、混凝土浇

筑机具、管节吊装机具等。

4.作业条件

⑴试验室符合资质条件，混凝土配合比、钢筋试验等报批工作已完成。

⑵混凝土搅拌站安装调试完成，水泥、砂、石等材料进场。

⑶具备钢筋加工、存储和运输条件。

⑷施工现场供水、供电条件达到开工要求。

⑸施工技术人员和作业人员的培训学习、考核、技术交底工作已完成。

⑹编制完成环境保护措施与具备使用功能的环保设备的运行条件。

二、施工工艺

1.测量放样

测量放样时应选取经联测后符映山红图片 合要求的基准水准点和平面控制点为依据，测定基坑中心线、方

向和高程。涵洞基坑临时放样点应在场地平整完成以后进行，临时平面点位应距离基坑开挖上边缘

5m左右，并设置明显的标志，避免开挖和运输机械的破坏。

根据测量放样的临时平面点，采用石灰粉等绘出基坑开挖的上口边线，基坑开挖交底中应明确

开挖坡度，以便控制基底开挖边线满足施工需要。

2.基坑开挖

⑴按地质水文资料，结合现场情况，决定开挖坡度和支护方案、开挖X围和防、排水措施。

⑵基坑可采用垂直开挖、放坡开挖，支撑加固或其他加固的开挖方法。

⑶无水土质基坑底面，宜按基础设计平面尺寸每边放宽不小于50cm。适宜垂直开挖且不立模板

的基坑，基底尺寸应按基础轮廓确定。

⑷基底应避免超挖，松动部分应清除。使用机械开挖时，不得破坏基底土的结构，可在设计高

程以上保留30cm厚度由人工开挖。

⑸基坑开挖完成后，应进行平面和水准测量，采用模板进行混凝土基础施工的基底边线应比管

节外径外放50cm，保证基础施工的工作面，基底抹5cm厚水泥砂浆找平以方便后期施工。

3.管座施工

为方便管节安装，事先设置好管座，根据管节布置形式测量放样，每节管节下设前后两个管座，

确保管节安放后标高正确且教师读书计划 不移位。

4.管节安装

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(1) 管节长度一般为2m，进场管材要有出场材质证，并且抽验管材尺寸是否合格或符合设计要

求。

(2) 管节安装采用吊车稳放，用水平尺逐节调整管底水平且调整管节中心线与管涵中心吻合。

(3) 管节缝隙不得大于规X或设计要求，管缝内用环氧砂浆封口。

5.外套管施工

绑扎外套管钢筋，浇筑外套管砼，外套管砼模板采用土模，基坑满灌，由于倒虹吸水平管一般

较短，不设沉降缝。砼采用搅拌站供料，砼搅拌车运输，插入式振捣棒振捣密实。

6.基坑回填

外套管砼强度达到设计强度的70%以上时进行基坑回填，倒虹吸管所有回填土均要严格夯实，

其密实度达到95％以上，管节两侧1m与管顶50cmX围内用石灰土(含灰量9％)分层夯实，分层厚

度10cm。

7.竖井开挖

竖井采用人工开挖，分层护壁支护，护壁一般为20cm厚C20砼，开挖应考虑竖井结构尺寸，

保证竖井壁厚。遇岩石等坚硬土质需放炮开挖时应编制专项的爆破方案。

8.竖井模板安装

首先在井底铺设10cm厚砂砾垫层，然后用20号混凝土浇筑水井的基础部，并要严格控制井底

高程。在基础上支设立墙的模板，模板要求如下：

①模板应有足够的强度、刚度和稳定性，能承受新浇筑混凝土的侧压力与施工中可能产生的各

项荷载。

②接缝不漏浆，制作简单，安装方便。模板材料能与混凝土结构和构件的特征、施工条件和浇

筑方法相适应。

③模板与混凝土相接触的表面应涂刷隔离剂。钢模板用隔离剂应同时具有防锈作用。模板使用

后应按规定修整保存。

④钢模板制作和安装应符合铁道部现行标准《铁路组合钢模板技术规则》〔TBJ212〕的规定。

模板与混凝土的接触面应平整光滑。

9.竖井砼浇筑

砼采用搅拌站供料，砼搅拌车运输，插入式振捣棒振捣密实。

竖井砼拆模后进行管道与竖井的防渗漏试验，如不能满足要求时，采取防渗漏补救措施。

10.出入口渠道施工

人工开挖沟渠，立模浇筑出入口渠道砼。罗红霉素分散片说明书

11.水系接顺

与既有水系顺接，倒虹吸投入使用。

13.5.6施工机械与工艺装备

倒虹吸主要施工机械设备见下表13.5.6-1。

表13.5.6-1倒虹吸主要施工机械设备表

序号 机械名称 规格型号 单位 数量 备注

1 吊 机 8t 辆 1

2 钢筋加工机械 / 套 1

3 电焊机 500 台 1

4 木工机械 / 套 1

5 振捣棒 50 台 4

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13.5.7作业组织

一、人员组织

倒虹吸开工前应明确技术负责人员和现场管理人员。技术人员负责施工技术交底和施工过程安

全、质量控制以与技术资料的准备、签认等清肺止咳的食物 工作；现场管理人员负责施工进度安排、机械和材料的

调配与其他方面的协调等工作。

倒虹吸施工作业人员配置见表13.5.7-1。

表13.5.7-1倒虹吸施工作业人员配置表

序号 工 种 单位 数量 备注

1 钢筋工 人 2

2 电焊工 人 1

3 木 工 人 4

4 混凝土工 人 4

5 起重工 人 1

6 普 工 人 10～15

二、施工组织

⑴倒虹吸开工前，应密切注意天气变化情况，尽量选择在天气较好的时期进行施工，避免已开

挖完成的基坑长期受雨水浸泡。

⑵钢筋加工应在钢筋棚内进行，原材料、成品和半成品应分类存放，做好加工场地周边排水系

统。

⑶根据工期要求和现场进度情况合理安排各作业面施工顺序，尽量做到流水作业施工。

⑷每次混凝土施工前，应对搅拌站原材料的储量进行检查，保证混凝土施工能连续进行。加强

施工机械的检查，所有施工机械不得带病作业。

13.5.8材料消耗

按工程内容分：

⑴预制、安装钢筋砼圆涵管节：木模制、安、拆，钢筋制作与绑扎，砼制作、灌筑、振捣与养

护，管节堆放。

⑵钢筋砼圆管倒虹吸管管身：预制与安装钢筋砼圆管管节，灌筑砼外套管，包括钢模安、拆，

钢筋制作与绑扎，砼制作、灌筑、振捣与养护。

⑶竖井与基础，出入口矩形槽：钢模安、拆，木模制、安、拆，砼制作、灌筑、振捣与养护；

铁梯制、安，脚手架搭、拆。

⑷附属设施：竖井盖板、闸门板的木模制、安、拆，钢筋制作与绑扎，砼制作、灌筑、振捣、

养护与安装；拦污栅的钢筋、角钢制、安，泄水管安装。

13.5.9生产效率

倒虹吸在机械和人工保证的情况下，总体工期应控制在1个月以内，工期效率见表13.2.9。

表13.5.9倒虹吸工期效率表

序号 工程部位 工程细目 工期〔d〕 备注

1 基坑开挖 2

2 基础混凝土 2 隔节浇筑，两次浇筑完毕

3 管座混凝土 2

4 管节安装 3 仅安装工期

基础

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涵身

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5 模板 1

6 混凝土 1

7 竖井 竖井混凝土 5

8 防水层 3

9 出入口铺砌、锥体 7

10 合 计 26

外套管

附属工程

13.5.10安全生产与环境保护

一、施工安全措施

⑴应遵照执行国家颁发的《建筑安装工程安全技术规程》和铁道部《铁路既有线施工安全技术

规程》。

⑵每道工序开始前，与时做好安全技术交底，并在实施过程中督促检查，严格坚持特殊工种持

证上岗。

⑶现场道路平整、坚实、保证畅通，危险地点悬挂安全标志，符合安全规定的标牌。

⑷施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规X》JGJ46-2005的规定执行。

⑸进行定期和不定期的安全检查，与时发现和解决不安全的事故隐患，杜绝违章作业和违章指

挥现象，同时加大安全教育与宣传力度。

⑹基坑开挖时，根据土质情况，与时做好临时支撑，在岩体破碎或土质松软地段，基坑开挖面

不能太大，不能暴露太久，防止坍塌伤人。

⑺操作人员必须按照机械说明规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的

保养制度，严禁机械带病运转、超负荷运转。

⑻当有爆破作业时，爆破器材使用和存放必须符合《爆破安全规程》，库存量与平面布置经过

当地公安机关批准。

二、环境保护措施

1、水污染的防治措施

⑴施工废水、生活污水按有关要求进行处理，不得直接排放。

⑵清洗骨料的水和其他施工废水，采取过滤，沉淀或其他方法处理后方可排放，以此避免污染

河道和周围环境。

⑶施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，不得超标排放。

2、噪声污染的防治措施

⑴机械车辆途经居住场所时应减速慢行，不鸣喇叭。

⑵在比较固定的机械设备附近，修建临时声屏障，减少噪声传播。

⑶合理安排施工作业时间，尽量降低夜间车辆出入频率，夜间施工不得使用噪声大的机械。

3、固体废物污染的防治措施

⑴施工现场的生活垃圾和建筑垃圾，集中堆放，统一弃于指定地点，不得随意弃放。

⑵报废材料应立即运出现场并进行掩埋等处理。对于施工中废弃的零碎配件，边角料，水泥袋、

包装箱等与时收集清理并搞好现场卫生，以保护自然环境与景观不受破坏。

⑶尽量不使用难于降解的材料作为包装物品，施工中用于养护的塑料薄膜在用完后不得随意弃

掉，应与时回收，统一处理。

4、 生态环境保护措施

⑴营造良好环境，在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施，经常进行卫生清理，同时在

生活区周围种植花草、树木，美化生活环境。

⑵对有害物急救电话是多少 质〔如燃料、废料、垃圾等〕采取焚烧或其他措施处理后运至指定地点进行掩埋，

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防止对动、植物与水土环境造成损害。

13.5.11其他

施工过程中发现地下文物，应停止施工，立即上报地方文物部门现场处理。

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