淺談岸堤水庫引水上延工程質(zhì)量控制要點

陳志遠 莊作義 郝夕明

(1.臨沂市羅莊區(qū)小埠東灌區(qū)管理處，山東 臨沂 276021；2.臨沂市水利工程處，山東 臨沂 276037；3.山東省沂水縣跋山水庫管理處，山東 沂水 276400)

施工技術

淺談岸堤水庫引水上延工程質(zhì)量控制要點

陳志遠1莊作義2郝夕明3

(1.臨沂市羅莊區(qū)小埠東灌區(qū)管理處，山東 臨沂 276021；2.臨沂市水利工程處，山東 臨沂 276037；3.山東省沂水縣跋山水庫管理處，山東 沂水 276400)

岸堤水庫引水上延工程，以原有河道作為備用供水通道，采用一條有壓重力式輸水管線的設計方案，本文剖析了施工技術要點，提出了質(zhì)量控制關鍵點及建議。

岸堤水庫引水上延工程；施工技術；質(zhì)量控制

岸堤水庫一期引水管道上延工程(簡稱“岸堤水庫引水上延工程”)從岸堤水庫引水至臨沂城北園水廠，于1997年建成通水。其中岸堤水庫至東汶河黃埠攔河閘段原采用天然河道輸水，黃埠攔河閘至北園水廠為地埋式輸水管道，供水量為8.20萬m3/d。岸堤水庫引水上延工程將天然河道輸水段改為干線管道輸水，并增加高湖水庫輸水支線管道一條。輸水干管長48.21km，主要沿東汶河左岸布置；輸水支管長2.84km，主要沿高湖河右岸布置，至輸水干管樁號7+583處連接。

1 輸水管道工程設計

考慮原黃埠攔河閘取水頭部能夠繼續(xù)使用，其上游新建2處橡膠壩，蓄水調(diào)節(jié)能力較強；引水上延工程設計采用1條管線，同時增加高湖水庫輸水支管1條，將原天然河道作為備用輸水通道，提高供水可靠性，修復河道水生態(tài)環(huán)境。

引水上延工程主要包括取水頭部、輸水管道、末端銜接以及附屬構(gòu)筑物、防護加固工程等。其中取水頭部分別位于岸堤水庫輸水洞和高湖水庫放水洞出口，干管沿線設置三處分水口。

1.1 管道選擇

1.1.1 管材選擇

考慮工程具有施工期短、地形起伏和地質(zhì)變化大等特點，經(jīng)綜合分析對比，確定采用TPEP鋼管(外纏繞聚乙烯內(nèi)熔結(jié)環(huán)氧防腐鋼管)和PCCP管(預應力鋼筒混凝土管)組合使用。

1.1.2 管徑管長確定

根據(jù)初步確定的管材以及適用范圍，經(jīng)壓力線分析計算，結(jié)合工程總投資，確定管材規(guī)格，見下表。

TPEP鋼管、 PCCP管組合使用分布表 單位：m

1.2 施工設計

1.2.1 取水頭部

輸水干管的取水頭部從岸堤水庫輸水洞取水。拆除一臺小發(fā)電機組，連接機組引水管作為干管首端，連接管上設檢修蝶閥和排氣閥。在下游輸水干管樁號0+400處設1座流量計井。輸水支管從高湖水庫東放水洞引水，在放水洞內(nèi)埋設壓力鋼管連接下游支管。

1.2.2 輸水管道

TPEP鋼管用于管道沿線施工難度較高、場地狹窄、軟弱地基段、穿越溝渠河段或構(gòu)筑物間不足管節(jié)長度段，其余地段采用PCCP管。公路段采用頂管方式，其余地段均采用開挖溝槽埋管方式。管道埋深一般大于1m。管基根據(jù)地質(zhì)條件分為4種型式：土質(zhì)基礎較好段，采用原狀土；砂基礎主要適用于巖基段；混凝土基礎主要設于埋深高于3m的管段，換填碎石基礎段主要用于軟弱層較淺的地段；外包混凝土主要用于穿越部分道路段[1]。

附屬構(gòu)筑物主要由檢修閥井、排氣閥井、泄水閥井、流量計井、末端調(diào)壓閥井以及支墩、臨河管道防護加固等組成。輸水干管閥井平均間距2.40km；排氣閥井平均間距0.83km；泄水閥井平均間距1.55km。

1.2.3 末端銜接工程

在輸水干管末端連接下游舊管道時，首先用鋼管連接舊管道取水頭部備用方涵和新管道，并在新管道上設置相應的檢修閥。連接好后，停水截斷舊管道，用加長定制的三通鋼管轉(zhuǎn)換件連接新舊管道。新舊管道之間采用90°轉(zhuǎn)角支墩加固。

2 施工技術

該工程以輸水管道安裝為主要工程量，輸水管道(PCCP管)主要安裝流程為：測量放線→溝槽開挖→管道吊入溝槽→清理管膛、管口→清理安裝膠圈→刷潤滑油(植物油)→初步對口找正→用導鏈將插口拉入承口→檢查中線、高程→第一次接口試壓→調(diào)整管道高程、中線→第二次接口試壓。

2.1 施工前的準備

2.1.1 管道溝槽基礎處理

溝槽開挖時，溝底預留15～25cm，鋪管前用人工清理到設計高程，并形成弧形與管道外側(cè)緊密結(jié)合。遇到地下水位較高時，排水降低水位，防止浮管現(xiàn)象發(fā)生。

2.1.2 管道的運輸存放

PCCP管道運輸采用平板拖車，管道接收前檢查管道出廠證明書和檢驗合格證，觀察管道是否有細小裂紋，承口和插口部位是否有碰損、變形等現(xiàn)象。在運輸中設置弧形支座，與車廂綁扎牢固，并對管道承插口進行保護。管道承插口兩端交替平放，兩側(cè)加支墊，保持平穩(wěn)。條件允許時直接運至溝槽的一側(cè)存放。

2.2 施工技術要點

2.2.1 管道的鋪設安裝

a. 管道起吊。采用汽車吊兩點兜身吊，起吊索與管道接觸面間用橡膠或木板隔離，保護管道保護層，管道下入溝槽時嚴禁碰撞其他管道。

b. 基準管道控制安裝。即在一個安裝管段中首先入槽的第一節(jié)管，用管溝中心控制樁準確地將這節(jié)管的高程、中心線控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)。安裝時自下游開始，承口朝向施工前進的方向。

c. 導鏈拉入。在已安裝穩(wěn)固的管子上拴住鋼絲繩，待拉入管子承口處放置橫梁，兩側(cè)同步用鋼絲繩和導鏈拖移，待移動至距已裝管的承口20～25cm 時，在兩管間墊上方木。對口時，采用管外上對拉、管內(nèi)下對拉的方法，使待安裝管平行移動。將已套好膠圈的插口拉入承口中，安裝間隙控制在15～25mm范圍內(nèi)。

d. 管道中心線的確定。采用一根長度略小于管道內(nèi)徑且已標出中心位置的角鐵置于待安裝的管道內(nèi)，角鐵中心位置處掛一垂球，將水平尺放在角鐵上調(diào)整水平，垂球垂線即為管道中心線。用水準測量控制管道高程。將調(diào)整好的管道下部及周圍填塞穩(wěn)固，卸去機具，復測管道高程和中心線。

e. 管道接頭試壓。擰下管端打壓孔螺栓，將液壓泵接口與管道打壓孔對接，手動升壓到1.3MPa，檢查管道環(huán)向?qū)涌p面處有無滲漏現(xiàn)象，持續(xù)時間5min以上壓力表無變化即為合格。試壓完畢后密封打壓嘴。

f. 循環(huán)測試。進行下一階段管道安裝前，對已安裝好的前一節(jié)管的高程、中心線進行復查，對前面固定鋼絲繩的管道接口再次打壓測試。測試合格后，再進行下一階段安裝。

2.2.2 溝槽回填

管道安裝完成，經(jīng)驗收合格后及時進行回填?；靥钋扒宄郎蟽?nèi)雜物，排除積水。管道兩側(cè)至管頂部的回填對稱分層夯實。管道半徑以下回填前，在管內(nèi)用沙袋壓管；回填時特別是腋角部位，均采用人工逐層回填夯實，以免引起管道軸線位移和接口變形。管路爬坡段更要及時回填以加大對管體壓力，控制管道上浮。

3 質(zhì)量控制關鍵點及建議

3.1 PCCP管和橡膠圈的制作質(zhì)量控制至關重要

混凝土管芯是PCCP管材的主體結(jié)構(gòu)，管芯經(jīng)過養(yǎng)護，混凝土強度達到設計強度的70%時， 方可進入纏絲工序。在施工過程中，供應商受生產(chǎn)能力和管理水平制約，混凝土管芯易出現(xiàn)裂紋、破碎等現(xiàn)象；加之回填時未按要求施工，發(fā)生管道受壓變形的質(zhì)量問題。橡膠圈外觀應光滑平整，表面無氣孔、裂縫，粗細均勻，無重皮及肉眼可見的雜質(zhì)。每個橡膠圈接頭不得超過2個。安裝前對管道生產(chǎn)商的生產(chǎn)質(zhì)量全程監(jiān)控和對橡膠圈的平行檢測至關重要。

3.2 嚴格控制管道布置中水平轉(zhuǎn)角和三維轉(zhuǎn)角

平面布置中部分較小的水平轉(zhuǎn)角設計中采用管節(jié)安裝允許轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)彎，其中鋼管段轉(zhuǎn)彎半徑不小于350m，PCCP管轉(zhuǎn)彎半徑不小于690m。施工中因地理位置和施工控制等原因，包括設計接頭偏轉(zhuǎn)和安裝偏差在內(nèi)，單個接頭處的總偏轉(zhuǎn)角度極易超出管道安裝接口允許轉(zhuǎn)角1.0°的要求，致使汛期或供水過程中出現(xiàn)管口變形漏水現(xiàn)象。特別是軟基轉(zhuǎn)角不宜過大，盡量不要設計三維轉(zhuǎn)角，三維轉(zhuǎn)角受力復雜，通水之后容易脫節(jié)。PCCP管與轉(zhuǎn)換件連接接頭不應包裹在混凝土鎮(zhèn)墩或建筑物內(nèi)。

3.3 水壓試驗必須制定試驗段的穩(wěn)定措施和安全措施

水壓試驗時，后背頂撐、管道兩端嚴禁站人，嚴禁修復缺陷，遇有缺陷時，卸壓后修補。試驗管段不得用閘閥做擋板。因鋼管內(nèi)焊接擋板撤除時，易留殘渣，破壞防腐層，同時易造成管節(jié)松動。建議在試壓管段的兩端采用特制的柔性接口堵板。

4 結(jié) 語

岸堤水庫引水上延工程經(jīng)過多年運行，工程一切正常，節(jié)約了工程投資，降低了施工難度，達到了投資和效益的最佳結(jié)合點，效果顯著。

建議工程運行期，通過供需水量平衡調(diào)度，發(fā)揮河道橡膠壩蓄水調(diào)節(jié)能力，優(yōu)先使用河道供水，實現(xiàn)上游客水、棄水二次攔蓄利用，在修復河道水生態(tài)環(huán)境的同時，給水庫以最大的休養(yǎng)生息空間[2]；短期停水時，關閉末端閥門，保持管道滿流狀態(tài)；管道充水時，控制水流流速不超過0.30～0.50m/s，并保證排氣順暢； 定期巡查管道的漏水、覆土、占壓和設施運轉(zhuǎn)等情況，確保工程長期穩(wěn)定運行。

[1] GB 50268—2008給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[2] 陳長平，郝夕明.岸堤水庫供水應急措施的啟示及其對策初探[J].中國水能及電氣化，2016(4)：64-67.

Elementary Discussion on the Key Points of Quality Control in Water Diversion Project of Andi Reservoir

CHEN Zhiyuan1，ZHUANG Zuoyi2，HAO Ximing3

(1.ManagementOfficeofXiaobuEastIrrigationDistrictinLuozhuangDistrictofLinyiCity,Linyi276021,China; 2.LinyiWaterConservancyEngineeringDepartment,Linyi276037,China; 3.BashanReservoirManagementOfficeinYishuiCountyofShandongProvince,Yishui276400,China)

The water diversion project of the reservoir is based on the original river channel as the reserve water supply channel, and adopts the design scheme of a pressure and gravitational pipeline. This paper analyzes the construction technology, and put forward the key points of quality control and recommendations.

water diversion project of Andi Reservoir; construction technique; quality control

10.16617/j.cnki.11-5543/TK.2017.05.009

TV67

B

1673-8241(2017)05- 0015- 04