基于玻璃鋼夾砂管供水管線(xiàn)的冬季施工

王正波，張 湘

(1.五常市水務(wù)局，黑龍江五常150200;2.五常市龍鳳山水庫(kù)管理處，黑龍江五常150200)

孫吳縣城鎮(zhèn)原供水系統(tǒng)從遜別拉河河床取水，隨著城鎮(zhèn)建設(shè)的發(fā)展，原供水系統(tǒng)已不能滿(mǎn)足孫吳縣城鎮(zhèn)1.5萬(wàn)m3/d的供水需求?？h政府在2009年11月開(kāi)始興建孫吳縣城鎮(zhèn)供水管線(xiàn)工程，從二門(mén)山水庫(kù)電站自流取水，沿遜別拉河河谷鋪設(shè)至孫吳縣水廠的供水管線(xiàn)。2010年6月工程竣工，供水管線(xiàn)輸水安全運(yùn)行，發(fā)揮了良好的工程效益。

本文通過(guò)高寒地區(qū)低溫下鋪設(shè)供水管線(xiàn)，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)供同類(lèi)工程參考。

1 工程概況

孫吳縣城鎮(zhèn)供水管線(xiàn)工程從二門(mén)山水庫(kù)電站進(jìn)口壓力管段引支管自流取水，至孫吳縣水廠高差35 m，鋪設(shè)供水管線(xiàn)長(zhǎng)18 km，供水管道設(shè)計(jì)壓力1.0 MPa，設(shè)計(jì)日供水量1.8萬(wàn)m3/d。設(shè)計(jì)管材采用玻璃鋼夾砂管，管徑DN600 mm，管節(jié)長(zhǎng)12 m，雙膠圈柔性接口?；A(chǔ)鋪填20 cm砂墊層。設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)閘閥井室39座、排氣井28座、排泥井14座、閘閥控制室房建260 m2。設(shè)計(jì)管線(xiàn)最小埋深3.2 m，溝槽開(kāi)挖3.5 m，底寬1.6 m，邊坡1∶0.5。

供水管線(xiàn)沿遜別拉河河谷鋪設(shè)，7次穿越遜別拉河。管線(xiàn)基礎(chǔ)地質(zhì)為第四紀(jì)沖積砂、卵石混合土層厚＜3 m，地下水埋深較淺，屬?gòu)?qiáng)透水層。鋪設(shè)管線(xiàn)施工期間最低氣溫超過(guò)－38℃。

管線(xiàn)鋪設(shè)施工受征地及穿越河流、地下水等自然條件限制，管線(xiàn)鋪設(shè)安排在冬季施工，2009年11月下旬開(kāi)工，2010年4月完成管線(xiàn)鋪設(shè)，6月完成混凝土井室和閘閥控制室房建工程。

2 施工工藝流程

管線(xiàn)鋪設(shè)主要工藝流程為分段明挖開(kāi)槽、分段排水、管底鋪砂墊層、管節(jié)安裝、管接口水壓試驗(yàn)、溝槽分層回填砂、分層夯實(shí)。在管線(xiàn)鋪設(shè)完成后，氣溫允許時(shí)完成混凝土井室、鎮(zhèn)支墩和閘閥控制室土建施工。

管線(xiàn)穿越河流段修筑施工圍堰導(dǎo)流、開(kāi)挖溝槽排水、組合焊接鋼管、吊裝就位、管外包裹20 cm厚混凝土、回填砂夯實(shí)、河底塊石防沖護(hù)砌。

管線(xiàn)鋪設(shè)、井室完成后，按設(shè)計(jì)要求做整段水壓試驗(yàn)，水壓試驗(yàn)壓力1.5 MPa。經(jīng)過(guò)管道消毒投入使用運(yùn)行。

3 管線(xiàn)鋪設(shè)質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 穿越河道段管線(xiàn)鋪設(shè)

在穿越河道溝槽開(kāi)挖施工期間，遜別拉河流量較小，河道寬度50～80 m，冰層厚1.0 m，冰層下水深0.5～1.0 m。沿河道總寬度修筑高1.5 m編織袋截流圍堰，覆蓋塑料布防滲，開(kāi)挖導(dǎo)流溝導(dǎo)流。用挖掘機(jī)按管線(xiàn)設(shè)計(jì)軸線(xiàn)開(kāi)挖溝槽，穿越河道段河底為河卵石層，為防坍坡，邊坡適當(dāng)放緩。用8～10臺(tái)水泵集中強(qiáng)排，降低地下水位。

穿越河道段鋪設(shè)鋼管每節(jié)長(zhǎng)12 m，利用溝槽下游側(cè)冰面場(chǎng)地，將穿越河道所用鋼管焊接成整體，溝槽開(kāi)挖驗(yàn)槽合格后，隨即用3～4臺(tái)挖掘機(jī)從一端依次吊運(yùn)鋼管就位。為防止漂管，保持溝槽無(wú)水，澆筑混凝土包裹層、完成管道回填。

3.2 管線(xiàn)鋪設(shè)

供水管線(xiàn)鋪設(shè)沿線(xiàn)多為低洼地，溝槽開(kāi)挖深，地下水豐富，采取按地勢(shì)分段開(kāi)挖，每2～4節(jié)管長(zhǎng)為一段，開(kāi)挖溝槽底設(shè)排水溝和集水井，安裝水泵排水，保證管材對(duì)接和接口水壓試驗(yàn)在無(wú)水環(huán)境下完成。溝槽底砂墊層整平，使管材著落實(shí)地，不得懸空。

玻璃鋼夾砂管材接口是雙膠圈止水，在管材接口前將管口和橡膠圈清理干凈，套在插口上的膠圈應(yīng)順直、無(wú)扭曲，安裝后的膠圈應(yīng)均勻滑動(dòng)到位。在低溫情況下，將膠圈浸泡在溫水中或存放在機(jī)車(chē)駕駛室等室溫環(huán)境中，防止膠圈遇低溫變硬、變脆，嚴(yán)禁火烤、油污。

3.3 防止漂管

鋪設(shè)的夾砂玻璃鋼管在溝槽有水情況下經(jīng)常發(fā)生漂管現(xiàn)象。為防止漂管，管節(jié)接口水壓試驗(yàn)完成后隨即回填溝槽。

3.4 鋼管焊接

低溫下焊接鋼管，難以保證焊接質(zhì)量，采取搭設(shè)暖棚、用電暖或焦炭爐增溫，鋼管焊接前預(yù)熱。鋼管連接焊口100%超聲探傷。

3.5 管材吊裝

玻璃鋼夾砂管材管壁薄、強(qiáng)度低，吊裝時(shí)用高強(qiáng)尼龍布帶捆扎，雙吊點(diǎn)起吊，輕起輕落，嚴(yán)禁碰撞傷損管材。

3.6 管線(xiàn)回填

玻璃鋼夾砂管回填砂時(shí)嚴(yán)禁石塊等硬物直接接觸管壁，避免造成管壁破損。溝槽回填時(shí)嚴(yán)禁重型機(jī)械碾壓管頂，防止管材變形斷裂。

管材底部三角區(qū)和管體兩側(cè)回填砂必須密實(shí)。在地下水位高處用水撼砂，無(wú)水處用沖擊夯夯實(shí)，密實(shí)度達(dá)95%以上。管材兩側(cè)回填后目測(cè)管體微呈豎橢圓型即可。

3.7 井室混凝土澆筑與閘閥管件安裝

井室基礎(chǔ)地質(zhì)多為砂、砂卵石層，在排除積水后按常規(guī)澆筑鋼筋混凝土。按設(shè)計(jì)要求安裝閘閥設(shè)備和管件。

3.8 管材短節(jié)連接與修補(bǔ)

需要截?cái)喙懿淖龀啥坦?jié)連接或管材局部破損的，必須由管材制作廠家現(xiàn)場(chǎng)用玻璃絲布、環(huán)氧樹(shù)脂等與管材相同的材料纏繞、涂抹處理，保持管材同等強(qiáng)度。

4 供水管線(xiàn)運(yùn)行效果

孫吳縣城鎮(zhèn)供水管線(xiàn)長(zhǎng)18 km，經(jīng)多次通水試驗(yàn)，檢查修補(bǔ)漏水點(diǎn)三處。冬季鋪設(shè)的供水管線(xiàn)質(zhì)量合格，保證了正常通水運(yùn)行。檢查發(fā)現(xiàn)三處漏水點(diǎn):①排氣井施工時(shí)挖掘機(jī)碰傷管件漏水;②排水井與管線(xiàn)(DN 200 mm)連通管管底回填不密實(shí)，管線(xiàn)回填后連通管斷裂漏水;③施工時(shí)挖掘機(jī)碰傷管材后施工方使用水泥封堵，通水時(shí)漏水。

5 結(jié)語(yǔ)

孫吳縣城鎮(zhèn)供水管線(xiàn)工程冬季施工，避免了許多征地糾紛，減少了征地補(bǔ)償和穿越河道措施費(fèi)用，但增加了施工難度。

通過(guò)實(shí)踐，只要參建各方嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和供排水管道施工規(guī)范施工，注重管線(xiàn)鋪設(shè)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)，掌握施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，在低溫條件下鋪設(shè)玻璃鋼夾砂供水管線(xiàn)，仍可取得良好的工程效果，保證管線(xiàn)工程使用運(yùn)行。

［1］張泳，金影，蘇立偉.DN400玻璃鋼夾砂管施工方法［J］.黑龍江水利科技，2005，33(4):147－148.