農(nóng)村生活水源江水置換工程中輸水管線與配水站施工研究

王浙津，李 峰，張 力

（中國水電基礎(chǔ)局有限公司，天津 301700）

0 引言

在實際進行農(nóng)村生活水源江水置換工程的過程中，相關(guān)單位需要認真貫徹落實省委、省政府印發(fā)的農(nóng)村供水保障體系建設(shè)實施方案有關(guān)要求及全省地下水超采綜合治理工作推進會議精神，加快完成南水北調(diào)受水區(qū)江水置換任務(wù)，支撐新時代全區(qū)經(jīng)濟發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，用足用好江水的同時置換地下水，緩解地下水超采問題，這也在很大程度上提升了水資源的整體利用率，為建設(shè)社會主義新農(nóng)村奠定了堅實的基礎(chǔ)，也提供了強有力的支持。

1 輸水管線施工

1.1 地表水廠至配水站輸水線路

農(nóng)村生活水源江水置換工程中輸水管線采用單排管道輸水，線路布置時，需要保證線路的通暢性以及平直性，對于容易出現(xiàn)塌方、沉陷等地區(qū)盡量避開，如果鋪設(shè)過程中需要采用穿越方式，那么需要加強防護；當線路需要穿過鐵路、公路以及河流等地區(qū)，需要保證渠道的順暢性，并保持直線，并在此基礎(chǔ)上，盡量保證正交，滿足管道地埋要求；對于存在通信以及供電線路的位置，盡量避免鋪設(shè)管線，降低后期修護費用；盡量采用小角度轉(zhuǎn)折；對于工業(yè)園區(qū)以及規(guī)劃城區(qū)，盡量避免線路鋪設(shè)，如必須鋪設(shè)需考慮道路情況，并與之融合；減低管線鋪設(shè)長度，控制投資成本；需考慮施工的方便性，便于控制與管理；少拆遷房屋、保護環(huán)境；管道均采用單管樹枝狀布置。工程地表水廠至配水站間輸水管道主要為滿城地表水廠以下工程，設(shè)計利用“南延北伸”項目設(shè)計主管線，沿線設(shè)計新建配水站及配水站至村莊管網(wǎng)通過配水站二級加壓及消毒向村莊及用水戶供水[1]。

1.2 穿越工程

1.2.1 施工前準備工作

對于組織方面需要集中選拔操作水平高的整編制施工隊伍以及管理團隊，保證整體質(zhì)量，并控制施工工期。對于技術(shù)準備方面需要保證立案審批以及施工技術(shù)交底，并對施工現(xiàn)場進行勘察。對于材料準備方面需要按照相應(yīng)的時間運輸材料，保證材料質(zhì)量符合施工要求，同時也需要按照要求完成運輸工作，并對施工環(huán)境進行管理，保證整潔性。

1.2.2 頂管施工

（1）明確頂管方式：對于此項工作，首先需要對施工地區(qū)的土質(zhì)進行勘測，并根據(jù)土質(zhì)情況明確頂管方式，對于滿城區(qū)而言主要是應(yīng)用泥水平衡機械頂管方法進行施工。其是近些年來應(yīng)用的新型技術(shù)，其可以在很大程度上省卻了全線降水，而且地面沉降小，因此對于上部建筑物影響較小，而且在實際進行施工的過程中也不會對交通情況造成影響，同時頂進速度相對而言更快。

（2）頂管設(shè)施安裝：對于此主要分為3 個步驟：①后背安裝，頂管后背結(jié)構(gòu)順序為錨噴墻→混凝土→后背鐵，因此需要按照此順序進行安裝。②基坑導軌安裝，其基坑施工過程中最為重要的一項工作內(nèi)容為基坑導軌安裝，導軌安裝的精度直接影響頂升質(zhì)量，因此需要提升其剛性以及強度，對于兩條導軌水平運行高度而言，需要比管道設(shè)計標準高度高2cm，同時需要注意的一點是需要保證導軌的坡度與管道的坡度處于同一水平面。導軌的安裝需要保證其牢固性，避免出現(xiàn)位移情況。③止水環(huán)安裝，頂管過程中，頂管時，地下水、觸變泥漿、砂粒會從管與孔之間的縫隙流入坑內(nèi)。對坑內(nèi)施工造成不良影響，嚴重會出現(xiàn)洞口坍塌的情況，嚴重影響工作人員的人身財產(chǎn)安全，針對此情況需要相關(guān)位置安裝止水環(huán)。首先，需要對坑內(nèi)進行勘測，明確止水環(huán)位置；其次，將止水環(huán)底圈固定到墻壁上，對于二者之間出現(xiàn)的縫隙，使用混凝土進行密封，并將防水橡膠固定于底圈位置；最后，安裝止水圈壓板，并在推進器入孔前鑿開止水帶內(nèi)壁[2]。

（3）開洞門：為防止頂管入洞時土體滑塌，涌入工作坑，需在開洞門前進行洞口加固，加固方式除在洞口上方加密格賓并安裝管口環(huán)筋外，還需進行注漿加固，注漿范圍為洞口外長度5m，高度管外皮3m，寬度管外皮3m，注漿壓力為0.5MPa～0.9MPa，注漿漿液選擇為磷酸水玻璃漿液。注漿24h 后，使用風鎬將洞門處的混凝土鑿除，洞門處的鋼筋需進行側(cè)向連接后，再將其割斷。洞口處，人工向前挖土300～500mm，將混凝土、鋼筋及其他雜物清除干凈待漿液完全凝固后，將預制好的鋼套環(huán)（采用大于管外徑6cm 的鋼環(huán)）推進洞內(nèi)，將鋼筋和鋼套環(huán)焊牢。

（4）頂進測量：通常情況下來講在實際測量的過程中通常會使用激光經(jīng)緯儀，在安裝之前，工作人員需要明確頂管挖進中心線，然后安裝激光經(jīng)緯儀，需要注意的一點是，在實際進行安裝的過程中必須保證頂升過程中的穩(wěn)定性。在掘進機上通常設(shè)有激光靶，一般來說激光束的照射角度與管道的設(shè)計坡度保持一致，然后在使用的過程中激光照射在光學目標上形成激光點，激光點可以作為機械手工作的依據(jù)，機械手以光點變化為基礎(chǔ)，按照其變化位置明確掘進機的方向變化。在頂進過程中隨時觀察激光點的變化，記錄頂進情況，包括頂管長度、頂管機的水平偏差、標高偏差和注漿情況。

（5）頂后處理：在完成頂管施工之后，需要保證整體土體的穩(wěn)固性，因此需要對其進行加固處理，針對此情況一般是利用加固漿液，將其灌入混凝土管內(nèi)部，然后通過注漿孔排入管外土體內(nèi)，進而達到加固的目的，而且這樣可以在很大程度上降低出現(xiàn)地面沉降的情況。為進一步保證施工過程中道路安全，探查道路下方不密實區(qū)域，頂管穿越右堤路段在頂管施工前及施工結(jié)束后對管線施工影響范圍內(nèi)道路各進行一次雷達檢測。當雷達監(jiān)測仍然存在孔洞的位置，應(yīng)及時填土并重新固定。工作人員完成泥漿置換工作之后，對于施工使用的主通道泥漿管和管內(nèi)弧形泥漿管進行拆除，并進行嚴密地清洗，保證其整潔性，這樣可以在很大程度上避免出現(xiàn)泥漿凝固和堵塞的情況。在完成頂管、換漿、檢測工作之后，需要將頂鎬設(shè)備、背鐵和導軌拆除，而操作過程中所應(yīng)用的工作坑和接收坑內(nèi)的梯子可以不進行拆除，用于后續(xù)施工[3]。

1.3 閥門安裝工藝

在實際進行閥門安裝的過程中，首先，需要保證閥門的選擇符合相關(guān)的規(guī)定和標準，并對其進行嚴格的檢查，避免存在缺陷，進而保證工程整體工期，其次，在實際安裝閥門之前需要按設(shè)計要求對閥門底座進行防腐絕緣處理，最后在實際進行閥門安裝的過程中，需要使用經(jīng)緯儀以及水準儀，進而保證閥門位置的有效性以及準確性。需要注意的一點是，在將閥門與管道連接在一起的過程中，通常會使用焊接技術(shù)，在進行焊接的過程中需要保證閥門處于全閉狀態(tài)，當完成焊接工作之后，再將閥門打開，并使其處于全開的狀態(tài)。

2 配水站以及無負壓泵站建設(shè)施工

2.1 建筑物混凝土施工

（1）必須對相應(yīng)的施工方案進行編制，并按照工程相關(guān)規(guī)定，組織專業(yè)人員進行論證，并在審核通過后組織人員進行施工。

（2）應(yīng)將混凝土施工配合比相關(guān)規(guī)定落實到施工過程中。正式進行施工時，必須充分結(jié)合混凝土與易性要求、配水站相關(guān)需求及質(zhì)量檢驗標準等開展設(shè)計工作，以此提高設(shè)計質(zhì)量。在上述工作結(jié)束后，應(yīng)及時對混凝土各項參數(shù)進行驗證。開展混凝土澆筑作業(yè)前，應(yīng)進行坍落度試驗，并將現(xiàn)場實際坍落度作為重要依據(jù)，以此為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。

（3）應(yīng)選派專業(yè)人員對樓地面鋼筋采取防護措施，避免鋼筋出現(xiàn)彎折現(xiàn)象，從而導致受力均勻性降低，進而對結(jié)構(gòu)整體性產(chǎn)生影響。在混凝土由初凝狀態(tài)進入終凝狀態(tài)的過程中，應(yīng)嚴禁對樓板進行踩踏或放置相應(yīng)材料，以此降低構(gòu)造裂縫形成的可能性。

（4）必須正確認識到混凝土養(yǎng)護工作的重要性，提高混凝土降溫速度的平緩性，減少溫度對混凝土產(chǎn)生的影響，進而防止結(jié)構(gòu)裂縫形成。在實際養(yǎng)護過程中，必須充分結(jié)合規(guī)范要求及相關(guān)標準，科學選擇養(yǎng)護時間與方式[4]。

2.2 屋面工程

（1）首先，需要保證屋面的平整性以及整潔性，在進行找平層施工之前需要進行相應(yīng)的清潔工作。其次，需要使用水泥砂漿進行相應(yīng)的處理，保證其光滑性以及平整性。最后，需要對其進行壓實磨光，并在其凝固之后進行相應(yīng)的養(yǎng)護工作，且養(yǎng)護時間最少為7d。

（2）需要在屋面進行防水施工，在此過程中通常需要使用防水材料。首先需要處理平層層，并對存在的雜物以及積水等進行處理，保證其整潔性；其次，進行大面積進行鋪設(shè)，隨后施工人員在對細小位置進行精細處理，其中最為關(guān)鍵的位置就是接縫位置的處理，這樣才能保證整體鋪設(shè)的質(zhì)量，形成完整的防水系統(tǒng)，同時也保證了其完整性以及緊密性。最后，需要注意卷料的搭接寬度和要求，應(yīng)根據(jù)屋面坡度、年最大頻率和風向及卷料性能確定；卷取材料的搭接寬度應(yīng)符合規(guī)范要求。

3 工程信息化建設(shè)

3.1 編制原則

在實際進行工程信息化建設(shè)的過程中，為了提升開發(fā)效率以及資源利用，同時也為了提升信息資源的共享性，體改整體的安全性，避免出現(xiàn)各自為政的情況，在工程建設(shè)時需要堅實以下10 項原則：①實用性原則，滿足管理以及運行互動需求；②安全性原則，保證數(shù)據(jù)信息安全，避免出現(xiàn)信息泄露的情況；③先進性原則，實現(xiàn)現(xiàn)代化、信息化發(fā)展的目的；④可靠性原則，保證系統(tǒng)運行穩(wěn)定性，提升數(shù)據(jù)處理有效性；⑤完備性原則，保證系統(tǒng)功能全面性完整性；⑥可擴充性原則，為后續(xù)系統(tǒng)開發(fā)預留接口；⑦標準化原則，保證符合國家相關(guān)標準；⑧開放性原則；⑨集成性原則，保證數(shù)據(jù)調(diào)用處理和各種功能實現(xiàn)平滑過渡；⑩繼承性原則，在原有基礎(chǔ)上進行相關(guān)設(shè)計，并對提進行功能提升[5]。

3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

對于滿城區(qū)農(nóng)村水源置換工程而言，信息化管理系統(tǒng)建設(shè)的總體框架由六個層面、兩大保障體系、三類服務(wù)對象共同構(gòu)成，其中六個層面包括數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)通信層、業(yè)務(wù)支撐層、數(shù)據(jù)資源層、業(yè)務(wù)應(yīng)用層、和應(yīng)用交互層；兩個保障體系包括信息安全體系和標準規(guī)范體系；三類服務(wù)對象包括縣級行政主管部門、運管單位和社會公眾等。在此過程中，還要做好信息安全工作，完善相應(yīng)系統(tǒng)框架如圖1 所示，并針對系統(tǒng)的擴展需求，確立相應(yīng)的信息安全要求方案，如圖2 所示，以保證系統(tǒng)的擴展安全，提高系統(tǒng)運行水平。

圖1 安全系統(tǒng)架構(gòu)

圖2 安全擴展要求方案

4 結(jié)語

綜上所述，目前我國水資源利用率較低，針對此情況提出了農(nóng)村生活水源江水置換的概念，主要是將農(nóng)村生活水源置換成南水北調(diào)的水的資源，這樣可以在很大程度上提升水資源利用率。在實際進行工程建設(shè)的過程中，較為重要的工作內(nèi)容是輸水管線建設(shè)施工與配水站建設(shè)施工，相關(guān)工作人員在實際進行工作的過程中需要意識到其重要性，并加強施工建設(shè)，進而保證工程質(zhì)量，同時也保證了水資源輸送的實效性，提升農(nóng)村居民用水的滿意度。