景德鎮應急水源工程輸水隧洞施工技術

孫 容

(江西省建洪工程監理咨詢有限公司，江西 南昌 330000)

1 項目概況

1.1 城市水源概況

景德鎮市隸屬于我國江西省，位于該省的東北部，處于安徽、浙江和江西三個省份的交界位置，坐落于黃山、懷玉山余脈與鄱陽湖平原過渡地帶，當前，景德鎮市中心城區所擁有的現狀水源共來源于兩個層面，分別是地下水源和地表水源，在這兩種水源中，能夠實現城市集中供水的水源主要為地表水，即流經景德鎮市的南河和昌江。該市的地下水源大多分布于境內的山地地區和丘陵地區，能夠作為城市用水供水水源的地下水并不包括平原地區的地下水資源。整體而言，水源開發利用的程度還處于一個較低的水準。

1.2 工程概況及工程建設背景

本項目全稱為景德鎮市應急備用水源建設工程 EPC(采購施工)，于江西省景德鎮市施工，起點為境內的玉田水庫，終點為洋湖水廠。當前，景德鎮市中心城區的供水來源呈現出單一化和污染化的現狀，中心城區用水面臨著一定的困境。為了能夠更加有效地面對突發性水源污染，保障景德鎮市中心城區居民的正常生活用水，開展應急水源工程的建設至關重要[1]。

2 景德鎮應急水源工程輸水隧洞施工技術要點

2.1 水量保障措施

景德鎮市應急水源工程建設的根本目的就在于為中心城區提供更加充足的水源，水量保障是其中的重點。從渠道輸水能力的角度出發，周邊分布的玉田水庫死水位為51.20 m，正常狀態下水位可以基本保持在58.17 m。本次項目的施工團隊經過現場踏勘和地形圖分析之后，對原有渠道的基本情況進行了全面的了解，并在此基礎上生成了相應的改造渠方案，將灌溉渠的寬度進行了合理的拓寬，拓寬之后灌溉渠的長度將基本保持在1.5～2.0 m之間，有效水深可以達到1.0～1.2 m，實現了輸水能力的有效保障。

由于輸水渠道的橫截面可以被視作一個矩形，當這種矩形面積不同時，即渠道的寬和水深呈現出差異化特征時，渠道本身的輸水能力也會呈現出較大的差異，這種輸水能力對比如表1所示。

通過表1中的相關數據可以得知，若想促使應急水源工程達到更為良好的效果，就需要將渠道的尺寸進行改良，并且保持在2.0 m×1.5 m比較適宜，且渠道本身坡度需要控制在0.0002以上。

表1 不同渠道尺寸下渠道輸水能力

2.2 服務范圍確定

景德鎮市應急水源工程的服務范圍以景德鎮市中心城區為主，共牽扯到羅家組團、高新組團、陶瓷創意新區、浮梁組團、景東組團以及核心組團，圖1表示的即為景德鎮市應急備用水源建設工程服務范圍。本次工程項目以該服務范圍圖作為基準，開展相應的工程施工，以此保證充足的水量供應。

圖1 景德鎮市應急備用水源建設工程服務范圍圖

2.3 工程服務范圍需水量確定

在確定實際的應急水源工程規模時，施工團隊對應急需水量進行了更加精準且科學的預測，保證了景德鎮應急水源工程能夠滿足該地區居民的實際用水需求，并且在實施之后并未出現水資源浪費的情況。具體而言，景德鎮市應急水源工程的需水量確定方案如表2所示。

表2 需水量確定方案

2.4 景德鎮應急水源工程結構施工要點

在景德鎮市應急備用水源建設工程中，為了保證輸水隧洞施工技術應用的有效化，施工單位針對相關結構開展了相應的結構施工，這一環節的施工內容主要包括景德鎮市應急備用水源建設工程中的原水輸送渠道、加壓泵房以及各個建構筑物單體。

2.4.1 抗震設防施工

施工團隊為了確保景德鎮市應急備用水源建設工程在完成建設之后能夠具備良好的性能，可以切實滿足景德鎮市的用水需求，在抗震設防這一部分投入了較多的力量。在進行這一環節時，施工團隊根據中華人民共和國國家標準《中國地震動參數區劃圖》(GB 18306—2015)、《建筑抗震設計規范(附條文說明)(2016 年版)》(GB 50011—2010)、《建筑工程抗震設防分類標準》(GB 50223—2008)和贛建抗[2009]1 號文件的相關規定，保證了施工的制度化和規范化。景德鎮市應急備用水源建設工程的施工場地屬于0.05 g地震動峰值加速度區，地震基本烈度為6級，地震反應譜特征周期為0.35 s。基于上述情況，在實際建設的過程中，施工單位建設的加壓泵房類型為乙類抗震設防類別，同時采用7級抗震措施，實現了對地震災害侵擾的有效防范。此外，該工程的基本風壓和基本雪壓均為0.35 kN/m2。

2.4.2 荷載計算

在景德鎮應急水源工程結構施工的過程中，施工團隊為保障工程整體施工的嚴謹性，還開展了相應的工程荷載計算。在這一過程中，主要涉及恒載、活載這兩個不同的層面。其中，恒載主要包括鋼筋混凝土和鋼材兩項內容，其荷載分別為25.0 kN/m2和78.0 kN/m2，其他與這項內容相關的數值則根據工程中的實際情況取值；活載則主要包含地面堆積荷載、不上人屋面、樓梯以及泵房走道板，這四項內容的荷載分別為10.0 kN/m2、0.5 kN/m2、3.5 kN/m2、2.5 kN/m2，其他荷載參考工藝設備條件以及現行荷載規范。

2.4.3 相關建構筑物結構施工

在景德鎮市應急水源工程中，還涉及相關建構筑物的結構施工，這也是工程項目施工期間的重要一環。以景德鎮應急水源工程中的加壓泵房為例，這一建構筑物從外觀看屬于一個矩形建筑物，整體占地面積287.0 m2。其組成部分共包含高低壓配電室以及泵房部分，施工單位在進行這一部分施工時采用現澆鋼筋混凝土結構施工。除加壓泵房之外，在該工程中，原水輸送渠道的結構施工也十分關鍵。原水輸送渠道下端水渠呈現出口字形的封閉狀態，寬度為2.0 m，水渠高度則為1.5 m。輸送渠道的上端則水渠則呈現出敞開式的狀態，其深度為1.3 m，在這一部分施工時，景德鎮市應急水源工程施工單位所選擇的原水輸送渠道結構施工方式同樣為現澆鋼筋混凝土結構。

3 應急水源工程中輸水隧洞施工技術的應用

3.1 輸水管工程

在景德鎮市的應急水源工程建設期間，使用到了輸水隧洞施工技術，這一技術在該工程中的應用就在于輸水管工程的施工。

(1)埋地管道。在對埋地管道上層進行土體的覆蓋時，應當對管道維修時的多項影響因素進行更加全方位的考慮，包括工程投資、荷載傳遞以及空管康復要求和防凍要求等。此外，道路結構層的深度通常應當保持在0.6～0.8 m，并且其與管道之間還應當保持有0.2～0.4 m的間距以發揮保護作用。在全方位考慮管道埋深對成本投入的影響、管道抗浮以及必要的保護間距等條件之后，與景德鎮市市政給水管道埋深的具體經驗進行有機結合之后，確定景德鎮應急水源工程輸水隧洞管道頂端最小覆土高度至少需要保持在1 m左右[2-3]。

(2)管道安裝。在將輸水隧洞施工技術應用到應急水源工程中時，管道安裝是其中一項至關重要的組成部分，共包含管道接口、管道基礎以及管道支墩。第一，管道接口。在該應急水源工程中，使用到的管道材料基本為鋼管和球墨鑄鐵管。前者的接口方法為：如果是管道與管道之間的連接，則借助焊接的形式，如果是鋼管與其他管材或者是閥門進行連接時，則會使用到法蘭連接的形式。后者的管道接口方式則為通過橡膠圈完成管道與管道之間的接口的承插。當與其他管材或者是閥門進行連接時，同樣會使用到法蘭連接的形式；第二，管道基礎，如果管道經過的位置，其土壤材質為砂層、土層或者是巖基，出現沉降現象的可能性小之又小，此時，管道基礎可以使用砂基礎；第三，管道支墩。在景德鎮市應急水源工程中，當進行球墨鑄鐵管連接時，使用的方法基本為柔性連接，當管道角度小于6°時，通常會按照實際的角度使用多根管道或者是單根管道完成借轉操作，當管道的角度超出11.25°時，則需要在彎曲的位置設置鋼筋混凝土支墩，對管道進行支撐，同時可抵消管道軸向拉力。

3.2 施工支護

在應用輸水隧洞施工技術時，為了確保應急水源工程完成之后的性能，就需要做好施工支護的工作，而施工支護通常應該緊隨隧洞開起工程展開，在每完成一定長度的隧洞開挖之后，就需要迅速安裝槽鋼骨架。槽鋼骨架的安裝需要順著隧洞本身的軸線方向，相鄰的槽鋼骨架之間還需要保持1.0～1.5 m的距離，在連接槽鋼骨架時，需要使用焊接的形式，并做好相應的鎖腳措施，避免鋼架產生下沉的情況，切實提升施工支護的效果。在施工支護中，景德鎮市應急水源工程中還涉及基坑支護環節。具體來說，在基坑施工時，結合施工現場實際情況，使用的支護方法包括大開挖以及深基坑支護等多種高效支護方法，同時，針對施工基坑降水措施進行了充分的考慮，確保支護工作的有效落實[4]。

3.3 輸水隧洞回填灌漿施工措施

為了避免鋼筋混凝土和混凝土襯砌過程中隧洞上端面臨塌方的風險，回填灌漿工作必不可少。在此期間，需要以隧洞襯砌的條件和結構為依據，對回填灌漿的濃度、孔距、排距以及范圍等多項內容進行明確。在實際回填灌漿之前，還應當做好灌漿試驗，確保灌漿材料能夠滿足相關的標準和要求。確保混凝土強度達到設計強度的70%之后，才可以進行灌漿。

4 結 語

水利工程始終是與國計民生息息相關的一種基礎設施類工程，也是我國不斷朝前發展期間必不可少的工程。作為水利工程的一種形式，應急水源工程在規劃和建設期間也應當注重施工工藝的正確應用，在這類工程中，輸水隧洞施工技術的應用可以保證良好的施工效果。通過對景德鎮市應急備用水源建設工程進行分析發現，應急水源工程的建設能夠為城市居民用水創造更加堅實的保障，同時，也可以促使我國水利事業整體朝著更加良好的方向發展，輸水隧洞施工技術在其中提供了強有力的保障。