对倒虹吸技术在施工中的实践应用总结
1、工程概况
该河为冲积性河流，河床形态、演变规律和洪水的造床作用与常年的水沙特性密切相关。出口闸室段长20m，两孔一联钢筋混凝土结构，单孔过水断面尺寸为6.5m×13.089(宽×高),底板、边墙厚度为1.8m,中墙厚度为1.2m。设有检修闸门2扇、工作闸门2扇，闸门工作时，均由启闭机控制。
出口直线扭曲渐变段5节共计长85m,每节长17m,节与节之间采用橡胶止水带止水。由高度10.191m渐变到表面为17.475m,渐变双曲拱面。
2、施工工艺选择
2、1混凝土入仓方式选择
倒虹吸基坑开挖深度大，基底比地面低16m。混凝土浇筑方量大，正常施工一是可以采用混凝土输送泵泵送混凝土入仓，但由于管身混凝土坍落度小（4cm～8cm）,满足不了泵送混凝土坍落度的要求;二是可以采用汽车吊吊装混凝土入仓,但根据吊重和距离至少需要投入两台25t的汽车吊,而吊车站位,还需加宽倒虹吸两侧的开挖宽度,增加倒虹吸基础的土石方开挖与回填工程量,这样不仅浇筑速度慢、工效低，也无法满足分层施工的技术要求；三是采取龙门吊式皮带布料机输送混凝土入仓，通过布料机上的皮带进行水平运输，经串筒将混凝土垂直运输到仓面，依靠布料机的行走系统与混凝土分料器的选择可进行混凝土任意仓位的浇筑施工。
经过分析比选，确定倒虹吸主体混凝土浇筑采取自设龙门吊式皮带布料机输送混凝土入仓的方案。根据分仓情况，考虑分层施工不至于出现冷缝的需要，按25m3/h～30m3/h的浇筑速度进行龙门吊式皮带布料机的设计和制作。
2、2管身段内模形式选择
倒虹吸管身长、节数多、断面大，若按通常情况采用支架法施工，则需要搭设脚手架及模板的工作量巨大，并且劳动强度大、速度慢、损耗大，施工质量也不易控制。而采用内模简易台车进行施工，不但简便易行，而且对保证工程质量，提高施工速度，节省材料消耗，降低劳动强度和工程造价，具有明显的优势。
2、3墙体模板支撑拉杆选择
固定墙体的内外模板通常采用圆钢筋车丝或焊接短丝杆做拉杆、模板间加设木支撑的方法，而本项目为过水构筑物，考虑防水的需要，不允许使用普通钢拉杆及穿墙套管，需选用特制的止水螺杆。
3、特殊施工工艺
3、1龙门吊式皮带布料机的设计
龙门吊式皮带布料机主要由龙门桁架结构、行走系统、皮带输送系统、跨越基坑的栈桥下料与串筒五部分组成（见图1）。
3、1、1龙门吊式皮带布料机的原理
布料机布料通过行走系统进行前后定位。混凝土水平运输由皮带传送，通过布料机不同位置的分料器选择入仓的位置，再经串筒到达仓面，以此解决倒虹吸基坑中的混凝土水平运输与垂直运输的问题。布料机右岸的栈桥在布料施工时靠岸端平放在岸坡罐车道边供罐车卸料，行走时通过卷扬机吊起以便于行走。
3、1、2龙门吊式皮带布料机的设计及改进
龙门吊式皮带布料机在实际施工中改进了5个皮带分料器。分料器原设计是在皮带两侧卸料，改进后采取单侧卸料，避免了皮带上的混凝土对分料器刮板的冲击，从而解决了分料器刮板刮料不干净造成的皮带到处漏浆的问题，保证了混凝土的质量。另外，还将分料器皮带下部托起皮带与刮板的铁板改进成并排的滚轴，以减小皮带的摩擦阻力，降低电动机的负荷，延长皮带的使用寿命。
3、2止水螺栓的设计
水利工程中规定，混凝土墙体内外模板对拉时，为了防水，严禁使用普通螺杆及穿墙套管，故界河倒虹吸工程采用特制的止水螺栓。螺杆采用A3钢，直径为20mm,长度比墙体厚短60mm,螺杆两头各套50mm的粗丝.双头螺杆两端为铸铁的锥形连接器,内丝直径为20mm。在锥形连接器内丝扣中间部位设置了一个小挡块，此小挡块的目的是为了保证双头螺杆连接在锥形连接器的中部，并且在模板内起到外撑的作用。模板外部由长300mm、直径为20mm的全丝螺杆的一端与锥形连接器连接全丝螺杆另一端分别穿过模板背楞和120mm×80mm×12mm的钢垫片,并用山型螺帽固定。止水螺栓间距为1.2mm排距为1.3m,按梅花形布置.混凝土浇筑时,将940mm长的双头螺丝及锥形连接器浇筑到混凝土内;混凝土拆模后,马上取出锥形连接器。锥形连接器留下的空洞用干硬性膨胀水泥砂浆堵塞（膨胀剂为2.5%）、抹平。300mm全丝螺杆、锥形连接器、钢垫片、山型螺帽均可重复使用。施工时，为了便于在混凝土中取出锥形连接器，可在浇筑混凝土前在锥形连接器上包一层胶布，这样将其取出时就轻松多了。止水螺栓设计如图2所示。
4、缺陷形成及其处理措施
4、1缺陷形成原因
倒虹吸最常见的问题是漏水，而其形成原因主要有以下几点：a)基础及地基不牢固，由于出现不均匀沉降而导致管节间出现裂缝；b)洞口与涵身接触不紧密,有漏隙导致渗水;c)接缝处理不当而导致渗水,此种情况较为常见;d)护管混凝土未完全按照规范要求施工,或管节间因外力作用出现裂缝;e)管节本身存在质量问题,有裂缝或漏洞导致渗水;f)由于在回填混凝土等施工过程中,管节被外力推动导致移位或出现裂缝。
4、2施工处置方案
洞口与涵身的接缝为常见漏水处，由于圆涵与洞口不是依次浇筑的，防水效果较难控制，这种缺陷的处理方法主要是通过混凝土接缝区表面处置来防水。具体实施方案为将水排干后，沿接缝凿出宽约2cm、深为1cm～2cm的凹糟，修凿整齐后用环氧树脂：丙酮：乙二胺=100：40：8（质量比），调匀后在凹糟表面进行均匀的涂刷，层厚应不少于1mm～1.5mm，约2～3层，然后再以相同配比环氧树脂混合剂：细砂=1：2（质量比）的比例进行填缝处理，待表面初步凝固后，再以同样配比的环氧树脂混合剂依次进行表面涂刷。利用此方法处理过的接缝经过验证，可承受6m～10m的高水压力且无漏水现象.
5、结语
总之，从实践结果来看，选用龙门吊式皮带布料机进行混凝土入仓施工，可保证混凝土的入仓速度与技术要求；采取行走钢模台车的循环施工，既节约了投资，缩短了工期，同时又保证了预应力混凝土的外观质量。
