玻璃鋼管在管道輸水工程中的應用
1.概述
玉林城區是玉林市委、市政府所在地,是全市的政治、經濟、文化、交通、中心,是鄉鎮企業試點城鎮之一。由于玉林城區地處南流工上游小盆地,水資源缺乏,為水源及水質型缺水地區,大大制約了玉林城區的經濟發展。
經玉林市委、市下政府研究,確定新建玉林城北水廠,并且不再把污染嚴重的南流江作為取水水源,而從玉林市蘇煙水庫取水。功蘇煙水庫集雨面積為14.7km2,位于玉林城區東北面,距玉林城區16km。蘇煙水庫經過1988年~2003年除險加固擴建后,總庫容由原來的1500萬m3增加到1863萬m3,有效庫容增加了398萬m3,增加了水庫調蓄水能力。大容山引水隧洞建成后,可以把大容山電站玉林所分得49%水量約400萬m3經隧洞引入蘇煙水庫,水庫來水量大大增。另外近年來把蘇煙水庫灌區的三和水庫、消灣江上的五座陂壩,灌區渠道硬化工程配套,逐漸減少蘇煙水庫對農業的灌溉用水。這樣水庫蓄水及余水較多,為向玉林城區供水創造必要條件,可以滿足經蘇煙水庫向東玉林城區供水10萬m3/d的目標。
2、取水口及輸水管道布置方案
2.1取水口及輸水管道布置方案的提出 取水口及輸水管道布置取決于當地地形地質條件,就本工程而言,關鍵是取水口及前段輸水方案的選擇,目的是盡可能利用重力流輸水,達到節省能源,節約投資、便于運行維護管理。因為輸水管道后段地形比較平坦,基本上沿著玉林至桂平公路線布設,有利于施工及運行管理。在設計過程中根據管理前段地形起伏較大,屬丘陵區,不同的輸水管道布設,取水口位置及高程各不相同的特點,我們提出取水口及輸水管道布置方案五個,并對這些方案的的優缺點進行了充分的論證和篩選,方案篩選情況綜述如下:
方案一:電站尾水取水方案。從蘇煙水庫壩后電站尾水取水后沿新村田垌向南,經大塘圩到陶馬村交匯,該段管線長度為7.45km。
方案二;新建取水隧洞方案。從蘇煙水庫新建隧洞,取水口高程117.28m。管道沿新建的蘇煙村四級公路,經過新屋、陽山村,跨大良江、到玉林到桂平公路,沿此公路線200km與方案一交匯,該段長度7.40km。
方案三:隧洞線方案。從電站尾水取水,沿壩腳水田至下坡尾村,于陶屋坡嶺邊經隧洞,其中前1.50Km為明挖槊段,后接明流隧洞長25km。至屋面山村附近出口接壓力管道。然后過大良江與玉桂公路管道相接。
方案四;增建薔水池方案。在蘇煙水庫放水隧洞出口灌溉放水蝶閥處建~水面高程為114.00m的蓄水池作為供水管道的前池。輸水管道布置方案仍和方案三相同經隧洞,不劂點是取水門位置與高程不同,長度比方案三增加3.1lkm。
方案五:線路走捷徑方案。從蘇煳水庫發電放水隧洞出口現有的灌溉放水閥直接取水,高程為1 14,0m,為壘封閉式的壓力輸水管道。從蘇煙水庫出口,沿壩腳水田走到下坡尾村,向西偏角30℃,沿水田通過。至蘇煙水庫西干渠暗溝,水田段2.00km,后沿暗溝走0.5km,經過中路嶺邊山塘,下村垌邊,跨大良江與玉掛路邊的管道連接。該段至大良江為490km,比方案二縮短0.40km。
2.2取水口授輸水管道布置方案的優選經設計人員對五個方案進行較詳細技術及經濟比較,一致推薦方案五,該方案優點如下:
選用方案五管道線路總長為14.8km。令線均為明挖管段,施工較方便,易于搶工期。拆遷房屋少。深挖土方段減少。此段長僅050kin,相應棄土方量少。線路轉角亦較少。同時,大部分管道線沿公路側走向,便于管道運輸、安裝及將來的維護管理。經區建設廳組織有關單位專家進行論證評審,認為設計單位推薦的設計方案五具有線路走向合理,施工方便,節省投資,且有利今后運行管理的優缺點。與會專家一致同意選擇該方案。
3.輸水管道材料優選采用玻璃鋼管
現國內普遍采用的輸水管道材料有:預制鋼筋砼管、鋼管、鑄鐵管、PUC管、玻璃鋼管等。本工程原計劃仝線采用鋼筋砼預制管,由于通過稻田和淤泥軟土段長達3,70km,若采用鋼筋砼管,每節管短而重,砼管每米重量達1000kg,在施工過程中運輸安裝困難,施工工期匠,且接口搭接難以達到設計要求。
4.管道施工方法優化及變更
針對本工程線路長,地形復雜,叉缺乏詳細的地質資料,且遇到的地質情況變化大,拆遷建筑物、臨時征地清卣賠償難度大等實際問題,我們對管道施工方法進行優化及變更,采用求真務實的方法,有針對性地進行設計變更。
4.1管材使用優化變更本工程管道材料初步設計時全部采用預應力鋼筋砼管(除個別地方采用鋼管外),根據初步設計評審會的建議,針對有關管道材料問題,工程建設單位及時派出有關技術人員到生產纖維纏繞央砂玻璃鋼管廠家考察調研后,設計人員、業主代表及監理等有關人員研究決定在地質條件差,施工運輸困難的地段采用夾砂玻璃鋼管。
4.2特殊地質段設計優化變更針對管道部分地段地質變化大的情況,對相應管槽進行地基設計變更處理。特別是在2+2O0~2+240,2+690~ 3+047樁號施工過程中遇到淤泥,我們采用打木樁和填沙處理:鏟掉淤泥后,采用中15-20cm松木樁連成“[]”形結構,木樁問距為50cm,橫木、豎樁采用每端兩只馬丁固定。豎樁打入老土0.6~lm,用編織袋裝石渣或粗砂,七成滿不扎口,口朝里兩面對放,上面鋪一層5~10cm厚的粗砂,再安裝玻璃鋼管。
4.3特殊地形地勢的設計變更。 對管道過水庫排洪道尾段、過大良江段及其它特殊地形地勢的設計變更。由于管道跨越水庫排洪道尾道、大良江段及跨越公路、溝槽、魚塘、暗渠、排水溝等處的地形地勢特殊,以及其它客觀條件要求,對該地段管道全部設計成鋼管結構。并增設管卡,鎮墩及基礎進行了相應的處理。
5.優化設計取得的實效
5.1工程施工階段取得的實效由于該工程設計圖紙齊全,技術交底明確,施工說明詳細,圖紙會審問題少,施工過程對地基基礎問題能及時處理解決,對各標段出現的問題,設”。代表均能跟蹤服務,盡快給予解決。且能做到輸水管道布置合理。便于施工。由于我單位能密切配合施工,使各標段能按時按質完成施工任務,四個標段經竣工驗收評定均為工程,獲得相關部門的表彰。
5.2工程竣工投產后取得的實效玉林市蘇煙水庫向城北水廠輸水工程及其配套工程建成投產后,取代了玉林城東水廠、城中水廠、江南水廠供水,使玉林地區居民喝上了放心水,原有喝地下水及礦泉水的部分居民改用自來水,玉林市自來水公司日供水量逐年增加,經濟效益越來越好。同時有效地控制地下水的開采,減少了地層沉陷所引起的地質災害。
5.3工程優化設計獲自治區相關部門表彰和獎勵本輸水工程設計.因管線方案布設合理,在廣西供水工程中次采用石英纖維纏繞玻璃鋼管新材料。方便施工,減少投資。設計單位供圖及時,設計資料齊全。服務到位,業主和施工單位反映良好,投產使用后,效益顯著。因此本工程項目《玉林市城北水廠輸水工程》設計榮獲廣西壯族自治區水利廳2003年度水利系統優秀工程設計二等獎,同時獲廣西壯族自治區建設廳優秀工程設計三等獎。
6.結束語
本工程輸水管道設計中。經比較、優化采用玻璃鋼管新材料、新技術,具有施工簡便、節省投資等優點,為社會、業主創造出更加可觀的經濟效益和社會效益,對同類工程的設計及實施有較好的借鑒作用。
玉林城區是玉林市委、市政府所在地,是全市的政治、經濟、文化、交通、中心,是鄉鎮企業試點城鎮之一。由于玉林城區地處南流工上游小盆地,水資源缺乏,為水源及水質型缺水地區,大大制約了玉林城區的經濟發展。
經玉林市委、市下政府研究,確定新建玉林城北水廠,并且不再把污染嚴重的南流江作為取水水源,而從玉林市蘇煙水庫取水。功蘇煙水庫集雨面積為14.7km2,位于玉林城區東北面,距玉林城區16km。蘇煙水庫經過1988年~2003年除險加固擴建后,總庫容由原來的1500萬m3增加到1863萬m3,有效庫容增加了398萬m3,增加了水庫調蓄水能力。大容山引水隧洞建成后,可以把大容山電站玉林所分得49%水量約400萬m3經隧洞引入蘇煙水庫,水庫來水量大大增。另外近年來把蘇煙水庫灌區的三和水庫、消灣江上的五座陂壩,灌區渠道硬化工程配套,逐漸減少蘇煙水庫對農業的灌溉用水。這樣水庫蓄水及余水較多,為向玉林城區供水創造必要條件,可以滿足經蘇煙水庫向東玉林城區供水10萬m3/d的目標。
2、取水口及輸水管道布置方案
2.1取水口及輸水管道布置方案的提出 取水口及輸水管道布置取決于當地地形地質條件,就本工程而言,關鍵是取水口及前段輸水方案的選擇,目的是盡可能利用重力流輸水,達到節省能源,節約投資、便于運行維護管理。因為輸水管道后段地形比較平坦,基本上沿著玉林至桂平公路線布設,有利于施工及運行管理。在設計過程中根據管理前段地形起伏較大,屬丘陵區,不同的輸水管道布設,取水口位置及高程各不相同的特點,我們提出取水口及輸水管道布置方案五個,并對這些方案的的優缺點進行了充分的論證和篩選,方案篩選情況綜述如下:
方案一:電站尾水取水方案。從蘇煙水庫壩后電站尾水取水后沿新村田垌向南,經大塘圩到陶馬村交匯,該段管線長度為7.45km。
方案二;新建取水隧洞方案。從蘇煙水庫新建隧洞,取水口高程117.28m。管道沿新建的蘇煙村四級公路,經過新屋、陽山村,跨大良江、到玉林到桂平公路,沿此公路線200km與方案一交匯,該段長度7.40km。
方案三:隧洞線方案。從電站尾水取水,沿壩腳水田至下坡尾村,于陶屋坡嶺邊經隧洞,其中前1.50Km為明挖槊段,后接明流隧洞長25km。至屋面山村附近出口接壓力管道。然后過大良江與玉桂公路管道相接。
方案四;增建薔水池方案。在蘇煙水庫放水隧洞出口灌溉放水蝶閥處建~水面高程為114.00m的蓄水池作為供水管道的前池。輸水管道布置方案仍和方案三相同經隧洞,不劂點是取水門位置與高程不同,長度比方案三增加3.1lkm。
方案五:線路走捷徑方案。從蘇煳水庫發電放水隧洞出口現有的灌溉放水閥直接取水,高程為1 14,0m,為壘封閉式的壓力輸水管道。從蘇煙水庫出口,沿壩腳水田走到下坡尾村,向西偏角30℃,沿水田通過。至蘇煙水庫西干渠暗溝,水田段2.00km,后沿暗溝走0.5km,經過中路嶺邊山塘,下村垌邊,跨大良江與玉掛路邊的管道連接。該段至大良江為490km,比方案二縮短0.40km。
2.2取水口授輸水管道布置方案的優選經設計人員對五個方案進行較詳細技術及經濟比較,一致推薦方案五,該方案優點如下:
選用方案五管道線路總長為14.8km。令線均為明挖管段,施工較方便,易于搶工期。拆遷房屋少。深挖土方段減少。此段長僅050kin,相應棄土方量少。線路轉角亦較少。同時,大部分管道線沿公路側走向,便于管道運輸、安裝及將來的維護管理。經區建設廳組織有關單位專家進行論證評審,認為設計單位推薦的設計方案五具有線路走向合理,施工方便,節省投資,且有利今后運行管理的優缺點。與會專家一致同意選擇該方案。
3.輸水管道材料優選采用玻璃鋼管
現國內普遍采用的輸水管道材料有:預制鋼筋砼管、鋼管、鑄鐵管、PUC管、玻璃鋼管等。本工程原計劃仝線采用鋼筋砼預制管,由于通過稻田和淤泥軟土段長達3,70km,若采用鋼筋砼管,每節管短而重,砼管每米重量達1000kg,在施工過程中運輸安裝困難,施工工期匠,且接口搭接難以達到設計要求。
4.管道施工方法優化及變更
針對本工程線路長,地形復雜,叉缺乏詳細的地質資料,且遇到的地質情況變化大,拆遷建筑物、臨時征地清卣賠償難度大等實際問題,我們對管道施工方法進行優化及變更,采用求真務實的方法,有針對性地進行設計變更。
4.1管材使用優化變更本工程管道材料初步設計時全部采用預應力鋼筋砼管(除個別地方采用鋼管外),根據初步設計評審會的建議,針對有關管道材料問題,工程建設單位及時派出有關技術人員到生產纖維纏繞央砂玻璃鋼管廠家考察調研后,設計人員、業主代表及監理等有關人員研究決定在地質條件差,施工運輸困難的地段采用夾砂玻璃鋼管。
4.2特殊地質段設計優化變更針對管道部分地段地質變化大的情況,對相應管槽進行地基設計變更處理。特別是在2+2O0~2+240,2+690~ 3+047樁號施工過程中遇到淤泥,我們采用打木樁和填沙處理:鏟掉淤泥后,采用中15-20cm松木樁連成“[]”形結構,木樁問距為50cm,橫木、豎樁采用每端兩只馬丁固定。豎樁打入老土0.6~lm,用編織袋裝石渣或粗砂,七成滿不扎口,口朝里兩面對放,上面鋪一層5~10cm厚的粗砂,再安裝玻璃鋼管。
4.3特殊地形地勢的設計變更。 對管道過水庫排洪道尾段、過大良江段及其它特殊地形地勢的設計變更。由于管道跨越水庫排洪道尾道、大良江段及跨越公路、溝槽、魚塘、暗渠、排水溝等處的地形地勢特殊,以及其它客觀條件要求,對該地段管道全部設計成鋼管結構。并增設管卡,鎮墩及基礎進行了相應的處理。
5.優化設計取得的實效
5.1工程施工階段取得的實效由于該工程設計圖紙齊全,技術交底明確,施工說明詳細,圖紙會審問題少,施工過程對地基基礎問題能及時處理解決,對各標段出現的問題,設”。代表均能跟蹤服務,盡快給予解決。且能做到輸水管道布置合理。便于施工。由于我單位能密切配合施工,使各標段能按時按質完成施工任務,四個標段經竣工驗收評定均為工程,獲得相關部門的表彰。
5.2工程竣工投產后取得的實效玉林市蘇煙水庫向城北水廠輸水工程及其配套工程建成投產后,取代了玉林城東水廠、城中水廠、江南水廠供水,使玉林地區居民喝上了放心水,原有喝地下水及礦泉水的部分居民改用自來水,玉林市自來水公司日供水量逐年增加,經濟效益越來越好。同時有效地控制地下水的開采,減少了地層沉陷所引起的地質災害。
5.3工程優化設計獲自治區相關部門表彰和獎勵本輸水工程設計.因管線方案布設合理,在廣西供水工程中次采用石英纖維纏繞玻璃鋼管新材料。方便施工,減少投資。設計單位供圖及時,設計資料齊全。服務到位,業主和施工單位反映良好,投產使用后,效益顯著。因此本工程項目《玉林市城北水廠輸水工程》設計榮獲廣西壯族自治區水利廳2003年度水利系統優秀工程設計二等獎,同時獲廣西壯族自治區建設廳優秀工程設計三等獎。
6.結束語
本工程輸水管道設計中。經比較、優化采用玻璃鋼管新材料、新技術,具有施工簡便、節省投資等優點,為社會、業主創造出更加可觀的經濟效益和社會效益,對同類工程的設計及實施有較好的借鑒作用。










































