揭陽引韓供水工程建設(shè)管理研究

鄭澤平 揭陽市引水工程有限公司

揭陽市處于粵東地區(qū)的主要交通樞紐中，在我國素有魚米之鄉(xiāng)的美稱，每年為國家創(chuàng)造的生產(chǎn)總值高達(dá)765.06億元，并以逐年21.12%的速度增加。隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和生產(chǎn)基地的劃分，在鄰近的市區(qū)內(nèi)生活用水和工業(yè)用水需要進(jìn)行重新設(shè)定，因此在建成的潮汕機(jī)場推動作用下，將鄰近的三個市區(qū)作為統(tǒng)一的經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，以促使汕頭、潮州和揭陽市的一體化發(fā)展進(jìn)程。由于供水樞紐在經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中無法承擔(dān)應(yīng)有的責(zé)任，大多數(shù)供水工程之中的配套設(shè)施不具備發(fā)展?jié)摿?，使得農(nóng)業(yè)灌溉和城市供水問題越來越嚴(yán)重。揭陽引韓供水工程是為解決揭陽市區(qū)及揭東區(qū)嚴(yán)重缺水問題而新建的大（2）型供水工程。工程由鹿湖取水口取水，經(jīng)鹿湖—半洋隧洞自流至揭東半洋泵站前池，再由半洋泵站通過變頻加壓后分別送至揭陽市區(qū)和揭東各自來水廠。按照工程中各個階段自來水廠供水需求的重要性排序，在劃定范圍內(nèi)設(shè)置頂管工作井32個，包括排泥閥井和其他附屬設(shè)備若干，各個項目段內(nèi)涉及的區(qū)域分列成三部分。本文對現(xiàn)階段揭陽市引韓供水工程的建設(shè)進(jìn)行分析，以此判斷階段性建設(shè)成果是否滿足現(xiàn)階段要求，并提出解決方案為揭陽市提供水資源平衡的最優(yōu)方式。

1.揭陽引韓供水工程概況

揭陽引韓供水工程供水對象是揭陽市區(qū)及揭東區(qū)，工程與《節(jié)水改造工程》鹿湖～半洋段銜接，以韓江鹿湖～揭東半洋隧洞出口為起點(diǎn)，設(shè)置一座加壓泵站，通過專用管道，將原水輸送到揭東及揭陽市區(qū)各自來水廠。揭陽引韓供水工程設(shè)計的供水規(guī)模72.5萬m3/d，半洋泵站至各自來水廠輸水管線總長約32.6km，輸水管線由明挖段埋設(shè)鋼管或PCCP管及設(shè)置工作井采用頂管施工工藝組成。輸水管線上設(shè)有檢修閥、量水間、調(diào)流閥、排泥閥、排氣閥等附屬設(shè)施。本工程按供水對象的重要性，工程等別確定為Ⅱ等大（2）型工程，主要建筑物為2級，次要永久建筑物為3級，臨時建筑物為4級。施工接口處按照比例參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，在保證管道的防水性和阻止外來水流入侵的情況下，每層管道的中間連接軸鋼管為24個，在此基礎(chǔ)上布置各個頂點(diǎn)的承載力為50噸的千斤頂，以行程為28厘米的圓周均勻布置。在沿著管路中心線的四周以高壓線塔基為傳輸中心節(jié)點(diǎn)，依次并入200PA、400PA和600PA的噴壓支柱，在管線按照相對位置排列完畢后進(jìn)行壓差點(diǎn)焊，按照相對等同壓力的噴液支柱完成對稱施焊，每個管線的焊接縫保持和上一層焊接的厚度相同。仔細(xì)檢查施工設(shè)置的先后順序，在整理建設(shè)方案和校對施工現(xiàn)場時發(fā)現(xiàn)了內(nèi)部存在的問題。

2.揭陽引韓供水工程建設(shè)存在的問題

2.1 管線排列不合理

受引水裝置的結(jié)構(gòu)影響該工程均采用疊加管線排列的方式，在管道中間設(shè)置前鋼保護(hù)體、千斤頂梁以及后置鋼體減壓三部分。在前端將下路的鋼管按照順序連接，每個高程以6米一個進(jìn)制劃分依次連接。對管線排列的順序在頂進(jìn)過程中不停檢查推進(jìn)階段的承載參數(shù)，不同高度下管線承載性能參數(shù)如表1所示。

表1 不同高度下管線承載性能參數(shù)（%）

根據(jù)表中情況除堿性程度保持在相對范圍內(nèi)，所示參數(shù)的比值隨著高程的加高不斷下降，呈現(xiàn)反比變化趨勢。因此按照現(xiàn)階段鋼體的疊加結(jié)構(gòu)進(jìn)行管線排列，在一定程度上會增加土質(zhì)的松動，在經(jīng)過穩(wěn)定性較差的層架時鋼管的壓力差，會通過不斷向下的壓力推進(jìn)土質(zhì)呈現(xiàn)向下的重力擾亂。

2.2 基坑穩(wěn)定性較差

工程項目建設(shè)中最重要的基礎(chǔ)工作就是挖掘基坑，在劃分好動工位置后將長距離的定線劃分成不同區(qū)域，在多個小基坑的銜接下使之排列成型。鋼管下放前需要在基坑中心位置放置標(biāo)靶拉伸桿，按照每1噸的重量壓級設(shè)置標(biāo)桿壓力點(diǎn)位置，為減少磨損情況在壓力點(diǎn)附近會安置轉(zhuǎn)移激光束發(fā)射器，基坑的壓力點(diǎn)設(shè)置情況如圖1所示。

圖1 引水工程基坑壓力點(diǎn)位置

如圖所示基坑位置中的標(biāo)桿承重壓力和靶向標(biāo)志在同一水平線上，當(dāng)向外或向內(nèi)的推動管節(jié)運(yùn)動產(chǎn)生壓差時，會出現(xiàn)位移情況。此時的位移會造成土體擾動和地面沉降的現(xiàn)象，基坑中的標(biāo)桿無法直接通過中間的過度壓力參數(shù)完成向上或向下的拉伸，不能完成復(fù)位削減了工程施工的穩(wěn)定性能。常用施工的安裝偏差允許范圍在距離軸線30mm的位置上，由于管線在排列先后順序不存在重力壓差，因此在不斷往復(fù)的推進(jìn)和推出管節(jié)運(yùn)動中，在不同管線壓力的抬起和放置過程中，如出現(xiàn)允許偏差的存在即會發(fā)現(xiàn)中心位置偏移現(xiàn)象。

3.揭陽引韓供水工程建設(shè)管理方法

3.1 設(shè)置分段管線施工

在不合理的管線排列下極容易發(fā)生施工事故，增加維護(hù)的成本和時間，因此對施工段的管線設(shè)置分段處理，按照不同高程的承載性能進(jìn)行管線排布。應(yīng)用鋼管的裝置在找正過程中必須測量好立標(biāo)的中心位置，對不合理的管道中心線進(jìn)行重新設(shè)計，按照標(biāo)準(zhǔn)的高程壓力差值和角度調(diào)整標(biāo)高。在標(biāo)桿垂直于管線正上方時，基準(zhǔn)線管路可以通過內(nèi)外環(huán)液壓管噴柱的壓差排列，僅在一端完成連接后直接校正，具體重新調(diào)控管道控制中心線的位置，如圖2所示。

圖2 管道中心線安置位置

如圖所示在管路安置排列時要對不同大小的噴壓支柱進(jìn)行內(nèi)外排序，按照不同直徑大小和液壓強(qiáng)度的指標(biāo)進(jìn)行環(huán)形圍繞安置。點(diǎn)焊過程中不允許產(chǎn)生縱縫連接形式，避免現(xiàn)場時梁端的水流在重力作用下排空，為保持切割的精準(zhǔn)度可以在切口兩端的內(nèi)外襯中減除十分之一的防腐口，使管線的兩端接頭能夠在端部保持摩擦力的減壓連接。

3.2 安置基坑穩(wěn)定支護(hù)裝置

在地層正面的不均勻阻力發(fā)展勢態(tài)下，初步建筑的基坑極容易發(fā)生導(dǎo)向偏差，使得后續(xù)的管道安置軸線產(chǎn)生位移。為防止頂點(diǎn)連接過程中不平整現(xiàn)象和精密度較差的情況出現(xiàn)，在基坑挖掘完成后在各個支力點(diǎn)安置穩(wěn)定裝置，及時對產(chǎn)生合力移動的偏差位移進(jìn)行調(diào)整和把控。支護(hù)裝置以中繼間殼為主，在其外徑與排線管路外徑相同的情況下，直接可以沿頂管軸排線的周圍布置好觀測點(diǎn)，逐一對下層的插入管路進(jìn)行定期檢測。支護(hù)裝置校對合格后可以進(jìn)行連接工作，在管線下放至基坑底柱時后另一端要和溝底的中心樁完成找正，在用水平測試儀核對高程符合定標(biāo)情況后，將調(diào)整的卡具扣在兩個管線端口處即可。通過重新排列管線的排列位置和安裝支護(hù)裝置，能夠在一定程度穩(wěn)定工程的施工精準(zhǔn)度，減少校正對準(zhǔn)次數(shù)，保證高強(qiáng)度的快速建設(shè)，增強(qiáng)其管理有效性。

4.結(jié)束語

本文在研究現(xiàn)階段揭陽引韓供水工程現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，對存在的建設(shè)問題進(jìn)行剖析，找到其中最重要的兩個側(cè)重點(diǎn)包括管線排列不合理和基坑穩(wěn)定性較差，并以此為新方案的重要管控項目設(shè)置出工程的管理思路。在新的管理方法設(shè)定上突出對管線的排列比例，對不同長度和不同類別的管線分段設(shè)置，著重對彎道處的線路施工建設(shè)作出安排，其次對基坑中的裝置設(shè)備添加支護(hù)保障，以此控制裝備的穩(wěn)定性能。但本次在研究過程中對整體工程的把控僅局限于施工方向上，沒有在預(yù)期的防護(hù)和風(fēng)險測定上進(jìn)行參考，所得到的建設(shè)管理方案指向性存在一定偏差。在后續(xù)研究過程中會增加研究的深度的廣度，從工程建設(shè)的整體出發(fā)涉及各個方向，設(shè)計出一套供水工程建設(shè)的管理方案，為我國引水項目提供新的科學(xué)思路。