基于玻璃鋼夾砂管供水管線的冬季施工

王正波，張 湘

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

孫吳縣城鎮原供水系統從遜別拉河河床取水，隨著城鎮建設的發展，原供水系統已不能滿足孫吳縣城鎮1.5萬m3/d的供水需求。縣政府在2009年11月開始興建孫吳縣城鎮供水管線工程，從二門山水庫電站自流取水，沿遜別拉河河谷鋪設至孫吳縣水廠的供水管線。2010年6月工程竣工，供水管線輸水安全運行，發揮了良好的工程效益。

本文通過高寒地區低溫下鋪設供水管線，總結施工經驗供同類工程參考。

1 工程概況

孫吳縣城鎮供水管線工程從二門山水庫電站進口壓力管段引支管自流取水，至孫吳縣水廠高差35 m，鋪設供水管線長18 km，供水管道設計壓力1.0 MPa，設計日供水量1.8萬m3/d。設計管材采用玻璃鋼夾砂管，管徑DN600 mm，管節長12 m，雙膠圈柔性接口。基礎鋪填20 cm砂墊層。設計混凝土結構閘閥井室39座、排氣井28座、排泥井14座、閘閥控制室房建260 m2。設計管線最小埋深3.2 m，溝槽開挖3.5 m，底寬1.6 m，邊坡1∶0.5。

供水管線沿遜別拉河河谷鋪設，7次穿越遜別拉河。管線基礎地質為第四紀沖積砂、卵石混合土層厚＜3 m，地下水埋深較淺，屬強透水層。鋪設管線施工期間最低氣溫超過－38℃。

管線鋪設施工受征地及穿越河流、地下水等自然條件限制，管線鋪設安排在冬季施工，2009年11月下旬開工，2010年4月完成管線鋪設，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

管線鋪設主要工藝流程為分段明挖開槽、分段排水、管底鋪砂墊層、管節安裝、管接口水壓試驗、溝槽分層回填砂、分層夯實。在管線鋪設完成后，氣溫允許時完成混凝土井室、鎮支墩和閘閥控制室土建施工。

管線穿越河流段修筑施工圍堰導流、開挖溝槽排水、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、河底塊石防沖護砌。

管線鋪設、井室完成后，按設計要求做整段水壓試驗，水壓試驗壓力1.5 MPa。經過管道消毒投入使用運行。

3 管線鋪設質量控制要點

3.1 穿越河道段管線鋪設

在穿越河道溝槽開挖施工期間，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，開挖導流溝導流。用挖掘機按管線設計軸線開挖溝槽，穿越河道段河底為河卵石層，為防坍坡，邊坡適當放緩。用8～10臺水泵集中強排，降低地下水位。

穿越河道段鋪設鋼管每節長12 m，利用溝槽下游側冰面場地，將穿越河道所用鋼管焊接成整體，溝槽開挖驗槽合格后，隨即用3～4臺挖掘機從一端依次吊運鋼管就位。為防止漂管，保持溝槽無水，澆筑混凝土包裹層、完成管道回填。

3.2 管線鋪設

供水管線鋪設沿線多為低洼地，溝槽開挖深，地下水豐富，采取按地勢分段開挖，每2～4節管長為一段，開挖溝槽底設排水溝和集水井，安裝水泵排水，保證管材對接和接口水壓試驗在無水環境下完成。溝槽底砂墊層整平，使管材著落實地，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順直、無扭曲，安裝后的膠圈應均勻滑動到位。在低溫情況下，將膠圈浸泡在溫水中或存放在機車駕駛室等室溫環境中，防止膠圈遇低溫變硬、變脆，嚴禁火烤、油污。

3.3 防止漂管

鋪設的夾砂玻璃鋼管在溝槽有水情況下經常發生漂管現象。為防止漂管，管節接口水壓試驗完成后隨即回填溝槽。

3.4 鋼管焊接

低溫下焊接鋼管，難以保證焊接質量，采取搭設暖棚、用電暖或焦炭爐增溫，鋼管焊接前預熱。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、強度低，吊裝時用高強尼龍布帶捆扎，雙吊點起吊，輕起輕落，嚴禁碰撞傷損管材。

3.6 管線回填

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

管材底部三角區和管體兩側回填砂必須密實。在地下水位高處用水撼砂，無水處用沖擊夯夯實，密實度達95%以上。管材兩側回填后目測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

井室基礎地質多為砂、砂卵石層，在排除積水后按常規澆筑鋼筋混凝土。按設計要求安裝閘閥設備和管件。

3.8 管材短節連接與修補

需要截斷管材做成短節連接或管材局部破損的，必須由管材制作廠家現場用玻璃絲布、環氧樹脂等與管材相同的材料纏繞、涂抹處理，保持管材同等強度。

4 供水管線運行效果

孫吳縣城鎮供水管線長18 km，經多次通水試驗，檢查修補漏水點三處。冬季鋪設的供水管線質量合格，保證了正常通水運行。檢查發現三處漏水點:①排氣井施工時挖掘機碰傷管件漏水;②排水井與管線(DN 200 mm)連通管管底回填不密實，管線回填后連通管斷裂漏水;③施工時挖掘機碰傷管材后施工方使用水泥封堵，通水時漏水。

5 結語

孫吳縣城鎮供水管線工程冬季施工，避免了許多征地糾紛，減少了征地補償和穿越河道措施費用，但增加了施工難度。

通過實踐，只要參建各方嚴格按設計和供排水管道施工規范施工，注重管線鋪設關鍵施工環節，掌握施工質量控制要點，在低溫條件下鋪設玻璃鋼夾砂供水管線，仍可取得良好的工程效果，保證管線工程使用運行。

［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.