第４１卷第５期 ２ ０ １ ０年３月 人 民 长 江 Ｙａｎｇｔｚｅ Ｒｉｖｅｒ ＶＯ１．４１．Ｎｏ．５ Ｍａｒ．． ２０ｌ０
文章编号：１００１—４１７９（２０１０）０５—００４３—０３
南水北调中线北易水倒虹吸工程施工技术
申 逸，黄宝德
（武警水电三峡工程指挥部，湖北武汉４３００５０）
摘要：北易水倒虹吸是南水北调中线京石段应急供水工程（石家庄至北拒马河段）穿越易水河的大型交叉建
筑物。为加快施工进度，积极采用四新技术和相应的施工工艺。如高压喷射灌浆应用于围堰防渗、伸缩式轨
道布料机浇筑混凝土、高强钢丝（格宾网）石笼及钢塑复合拉筋带应用于导流堤防冲等。实践表明，这些新技
术在工程中取得了良好的应用效果。
关键词：高压喷射灌浆；伸缩式轨道布料机；格宾网石笼；钢塑复合拉筋带；南水北调中线工程
中图法分类号：ＴＶ６７ 文献标志码：Ａ
１ 工程概况
北易水倒虹吸是南水北调中线京石段应急供水工
程（石家庄至北拒马河段）穿越易水河的大型交叉建
筑物。由进出口渠道段、穿河渠道倒虹吸、退水闸及附
属建筑物组成，总长９６０ ｍ。倒虹吸管身采用两孔一
联钢筋混凝土箱型结构，单孔过水断面５．５ ｍ×５．５
ｍ；进出口设检修闸和节制闸，为Ｉ等工程，主要建筑
物为１级，设计防洪标准为１００ ａ一遇，校核防洪标准
为３００ ｆｌ一遇。地震设计烈度为７度。倒虹吸设计流
量为６０ ｍ ／ｓ，加大设计流量为７０ ｍ ／ｓ。
主要施工项目有：土石方开挖，土石方回填，混凝
土浇筑，浆砌石、干砌石护坡，钢筋石笼，钢塑复合拉筋
带，混凝土防冲墙，房屋建筑、机电设备预埋件及金属
结构安装，安全监测等。主要工程量为：土方开挖５３．３
万Ｉｌｌ ，石方开挖３．７万ｍ ，土方回填８３．４万ｍ ，混凝
土浇筑６．７６万ｎｌ ，浆砌石、干砌石１．８万ｍ ，钢筋制
安５ ２００ ｔ，高强钢丝（格宾网）石笼３．８７万１３１ ，钢塑复
合拉筋带４．７５万ｍ。
２新技术的应用简介
２．１ 围堰防渗采用高压喷射灌浆法
２．１．１ 水文地质条件及围堰设计方案
北易水河在枯水期基本无水，但河床下蕴含着丰 富的地下水，地下水位常年在４９．５～５２．０ ｍ，施工区
为原来的古河床。
根据该地区砂砾石透水层厚、地下水位高、渗透系
数大的实际情况（渗透系数Ｋ＝５８０～６１０ ｍ／ｄ），采用
堵排结合、以堵为主的施工方法。若采用围住三面、一
面敞口的围堰防渗型式，根本不能形成作业基坑，必须
采用全封闭围堰，基坑内采用水泵抽排地下渗水。
根据工程布置特点和地形地貌条件，导流设计洪
水标准为枯水期５ ａ一遇。选定枯水期施工、汛期停
工撤场的施工方案，采用分期导流方式，将工程分两
期施工，基坑分成两期开挖，相应形成两期围堰防渗
墙。
２．１．２ 防渗方案的选定与施工
（１）方案选择。根据地质和水文条件，并通过对
塑性混凝土心墙、粘土心墙、水泥土搅拌桩、高喷防渗
墙等方案综合比较后，最终选择全断面高喷防渗墙方
案，高喷防渗墙深入基岩面。该方案施工成本可以控
制，工期短，同时可较好解决底部绕渗的问题。
（２）墙体施工。墙体采用高压摆喷灌浆工艺，设
计最小厚度为２０ ｃｍ，高喷孑Ｌ距为１ ｍ，墙顶面高程
５２ １ＴＩ，底面深入基岩不小于１ ｍ。先将围堰基础进行
平整，便于钻机、台车就位，然后沿围堰内侧挖便于高
喷灌浆防渗墙施工的排泥沟和排泥池，建立制浆站。
收稿日期：２０１０—０１—０６
作者简介：申 逸，男，工程师，主要从事水利水电工程施工与管理工作。
人 民 长 江
准备工作完成后，采用地质钻机钻孔，高喷机进行灌浆
施工。施工参数见表１。
（３）快速堵漏施工。基坑形成后，若堰体局部发
生集中渗漏，在采用水泵排水仍不能满足施工要求时，
采用武警水电三峡工程指挥部的施工专利技术——
“动水灌浆止水技术”截堵漏点。
２．１．３ 防渗效果评价
通过现场勘察、方案比对和实施效果３个阶段的
分析，选择高喷防渗墙作为基坑防渗墙体，有效地解决
了施工工期紧、粘土心墙料少、地下水源充沛、区域局
部地层渗透性强的问题。
２．２混凝土入仓新技术
根据混凝土施工方案分析，在保证工期和质量的
前提下，混凝土入仓采用先进新技术与传统技术相结
合的方法。如在倒虹吸水平管段采用伸缩式皮带布料
机上料，垂直运输采用真空溜管人仓方式；在斜管段、
进出口闸、渐变段、护底工程、退水闸等结构混凝土部
位，采用吊罐人仓和短皮带机结合的混凝土人仓方式；
对渠坡衬砌、防冲堤护坡混凝土则采用溜槽入仓方式。
经实践，该入仓方案效果良好。
２．２．Ｉ 伸缩式皮带布料机的应用
水平管段混凝土人仓采用自制的可伸缩式皮带布
料机，该机由机座、平衡重、皮带机、操作室、牵引机构、
行走机构等组成。
布料机覆盖范围２０～４０ ｍ，能全部覆盖整个管身
段仓面，皮带机带宽６００ ｍｍ，运行速度３．０～６．０ ｍ／ｓ，
输送能力２００ ｔ／ｈ，能满足６０ ｍ ／ｈ混凝土浇筑要求。
２．２．２ 移动式短皮带机
移动式短皮带机长１６ ｍ，覆盖半径ｌ０ ｍ，皮带机
带宽６００ ｍｍ，采用５ ｔ汽车的底盘作为移动行走装置；
皮带机运行速度３．０～４．０ ｍ／ｓ，输送能力２００ ｔ／ｈ，能
满足３０ ｍ ／ｈ混凝土浇筑要求。
２，２．３入仓效果评价
（１）与胎带机人仓方式比较。伸缩式皮带布料机
与胎带机相似，但伸缩式皮带布料机可在轨道上行走。
当某管节浇筑完成后，可轻易行走到另外管节部位，比
胎带机移动方便，由于可伸缩，入仓覆盖范围比胎带机 大。
（２）与门、塔机吊罐入仓方式比较。根据基坑开
挖尺寸大小，若门塔机布置在基坑外，必须在两侧布
置，而且管身中墙部位入仓范围无法覆盖，必须另外布
置入仓设备。若门塔机布置在基坑内，可在基坑一侧
布置，但门塔机与施工干扰很大，基坑必须扩挖才能布
置门塔机，增加了开挖工程量。同时门塔机吊罐入仓
强度比伸缩式皮带布料机少。
２．３ 钢塑复合拉筋带的应用
加筋土结构具有结构新颖、造型美观、占地省、施
工速度快、工期短、造价低等优点，因此被广泛应用于
加筋土工程中。用做加筋土结构的加筋材料有多种，
钢塑复合拉筋带是其中一种，由于其同时具有刚性和
柔性加筋材料的优点，是目前最适宜的加筋材料。在
北易水工程中，为防止河水对导流堤的冲刷，保证导流
堤的稳定，应用了钢塑复合土工拉筋带。
导流堤边坡底部基础设置混凝土防冲墙，钢塑复
合拉筋带一端与防冲墙上的钢筋环接连，另一端埋设
在填料中，形成加筋土结构。
（１）钢塑复合拉筋带的施工，由１根筋带穿过防
冲墙上的钢筋环后成为２根，其长度为该结点处加筋
体的设计长度另加３０—５０ ｅｍ的裕度。
（２）钢塑复合拉筋带铺设时，平铺、拉直，底面应
平整、密实，不得重叠、卷曲、扭结，铺设完成后呈扇形
辐射状。
（３）钢塑复合拉筋带与防冲墙的连接应牢固、可
靠，并且易于拉紧、拉直。不得与硬质尖锐棱角的填料
直接接触。
（４）钢塑复合拉筋带铺设的主方向与防冲墙纵向
垂直，以保证其均匀受力和共同发挥作用。钢塑复合
拉筋带在加筋体中应尽可能均匀分布，保证加筋体能
发挥整体作用。
（５）加筋土工程填料的压实是加筋土工程成败的
关键，为保证填料的压实，填料应分层回填和分层碾
压。拉筋带分层铺设的厚度一般为３０ ｅｍ左右，最大
不超过５０ ｅｍ。
２．４ 高强钢丝（格宾网）石笼的应用
格宾网由优质钢丝经拧网机拧编而成，用途十分
表１
高喷施工技术参数 第５期 申 逸，等：南水北调中线北易水倒虹吸工程施工技术 ４５
广泛。在北易水工程中，为防止河水对倒虹吸和导流
堤的冲刷，应用了高强钢丝（格宾网）石笼。网箱基本
尺寸为５ Ｉｎ ｘ １０ １ＴＩ×１ Ｉｎ（长×宽Ｘ高），每隔２．５ ｒｔｌ设
置１道间隔网，沿导流堤径向布置。格宾网材采用高
镀锌低碳钢丝涂塑（ＰＶＣ）后编织成六角形网片，六角
形网格尺寸１２０ ｍｍ ｘ １５０ ｍｍ，钢丝的抗拉强度不少
于４００ ＭＰａ，钢丝的直径为２．０～４．０ ｍｍ，镀锌量不少
于２４０ ｇ／ｍ 。
２．４．１ 施工程序
高强钢丝（格宾网）石笼的施工程序为：清基槽一
基础高程复核一锚筋桩锚定钢丝笼一碎石垫层铺筑、
压实一安放钢丝石笼一装填石料一钢丝石笼加盖绑扎
一钢丝石笼内块石缝填充一钢丝石笼问的柔性连接一
上一层钢丝石笼的砌筑。
２．４．２ 钢丝石笼施工
（１）钢丝石笼运至施工现场后，根据施工放样位
置，由人工搬运至砌筑部位；将钢丝笼与插入基底地层
的钢筋桩用高强钢丝绑扎牢固，以固定钢丝石笼。 （２）采用１０ ｔ自卸车将选备好的块石料运至施工
现场，ＰＣ３００反铲将块石装笼，装满后绑扎笼盖与笼
身。
（３）为使沿石笼全长均有坚实支承，所有前后的
明缝均应用小片石料填塞紧密。
（４）钢丝石笼分层砌筑时，石笼与石笼之间要错
缝砌筑，并采用高一级的高强钢丝绑扎。
３结语
在北易水工程中，为加快施工进度，积极采用四新
技术和施工工艺。如高压喷射灌浆法在围堰的应用、
混凝土伸缩式轨道布料机入仓技术的应用、高强钢丝
（格宾网）石笼及钢塑复合拉筋带在导流堤防冲中的
应用等。经实践，在工程中取得了良好效果，为加快工
期、保证工程质量和防止河水冲刷、保证导流堤稳定等
提供了条件。
（编辑：徐诗银）
Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ｏｆ Ｂｅｉｙｉｓｈｕｉ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｓｉｐｈｏｎ Ｗｏｒｋｓ ｏｆ
Ｓｏｕｔｈ——ｔｏ——Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｄｉｖｅｒｓｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ
ＳＨＥＮ Ｙｉ．ＨＵＡＮＧ Ｂａｏｄｅ
（ＴＧＰ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｈｅａｄｑｕａｒｔｅｒｓ，Ａｒｍｅｄ Ｐｏｌｉｃｅ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ Ｔｒｏｏｐｓ，Ｗｕｈａｎ ４３００５０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ Ｂｅｉｙｉｓｈｕｉ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｓｉｐｈｏｎ ｗｏｒｋｓ ｉｓ ａ ｌａｒｇｅ—ｓｉｚｅｄ ｃｒｏｓｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｙｉｓｈｕｉ Ｒｉｖｅｒ ｆｏｒ ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ
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ｖｅｒｓｉｏｎ
