1.工程概況
順義新城溫榆河水資源利用工程于2007年3月開工,是北京市十一五規劃實施的重要流域水資源配置工程之一,工程的主要任務是在不影響溫榆河、潮白河生態水環境的情況下,通過修建水質改善工程及飲水工程,充分利用現有溫榆河水資源,供順義新城及奧運水環境用水。輸水管道沿線設排氣井30座,排空井5座、分水井4座以及調壓井1座,輸水規模為3800m3/a萬,輸水管道總長 13.2km,管道設計工作壓力采用0.4 kPa。該工程從溫榆河魯疃閘上游引水,通過明渠引水至于莊磚廠取土坑,沿十三排干、京密路、順于路、小中河至海洪閘下游,經順義城北減河至潮白河,沿線地質情況復雜,工期緊張,施工難度較大。
2.管材選擇
   根據該工程特點和技術要求,經過對鋼管、球墨鑄鐵管、玻璃鋼管及混凝土管進行比選,通過技術經濟比較,推薦使用玻璃鋼管,進一步對DN1200及DN1400兩種管徑進行比選,推薦DN1400方案。
    根據設計要求,不同的基槽深度,應采用相應強度的玻璃鋼管。在本工程中,管頂覆土一般小于4m,部分地段的管頂覆土大于4m,但一般小于7m。因此采用強度不同的玻璃鋼管型號,分別適用于埋深小于4m和大于4m的情況。
3.玻璃鋼管道施工
3.1施工放線
    開挖基槽前,應按照坐標測設出管線、井位和鎮墩位置,根據中線及計劃邊坡坡度向兩側放出開挖上口線,開挖過程中用經緯儀控制開挖方向,用水準儀控制開挖深度。
    開挖后用全站儀在槽底放出管線或井位中心樁,根據結構寬度和設計高層放出基底邊線及標高。
3.2植被清理
    土方開挖前先清理開挖工程區域內的樹根、雜草、垃圾、廢渣及其他有礙物,清理采用推土機進行,清理厚度為30cm。主體工程施工場地地表的植被清理,必須延伸至離施工圖所示大開挖線或建筑物基礎邊線 (或施工道路邊線)外側至少5cm的距離。須挖除樹根的范圍應延伸到離施工圖所示大開挖邊線或建筑物基礎(或施工道路邊線)外側3m的距離。
    清理過程中要注意保護清理區域附近的天然植被,不能因施工不當造成清理區域附近林業資源的毀壞,不能對環境保護造成不良影響。所有的清除物,按指定的地區進行棄置或掩埋,并不得妨礙自然排水或污染環境。
3.3施工降水
    開挖前應該做降水處理,以免地基沉陷,導致玻璃鋼管不均勻下沉。降水方案應根據地質條件及設計管底高程與地下水位的分布關系,結合主要透水層結構,地下水位埋深條件進行選擇。
    本工程主要采用管井降水,將地下水位降至管道中粗砂墊層50cm以下,并通過十三排干排放出施工區域,確保施工現場干槽作業。局部地段可視其現場實際施工情況,增設輕型井點降水,采用聯合降水的施工方法。
    在實際降水施工中,應注意合理確定降水范圍,力求一次性完成,避免反復降排水和開挖土方,否則會造成泥潭現場,導致土體承載力降低．

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3.4基槽開挖
   開挖前先要在施工范圍內進行細致的物探檢查,將施工區域內地下埋設物的位置、深度標注清楚,防止施工中造成損壞。明挖管道土方要分段開挖,倒退法行進,嚴格按設計開挖邊線及高程施工。土方開挖主要以機械為主,采用反鏟挖掘機自上而下分層挖土,每層取土深度小于等于4m,并加設2m寬馬道。根據總體施工部署,管道臨時道路布置在管道溝槽左岸,開挖土方主要暫存在開挖溝槽右岸安全范圍內,以備回填之用。多余土方用自卸汽車外運至棄土場,如現場場地狹窄,無存土條件,將開挖土方用自卸汽車就近運至臨時存土場,方便回填。隨開挖隨時做成設計開挖坡度,開挖邊坡控制低液限黏土:粉土為1∶1保證邊坡穩定。
    機械開挖至距設計高程10cm時,由人工清基至設計高程,避免擾動原基。土方開挖每側預留肥槽。
   基槽開挖斷面如圖所示1。

3.5墊層回填
     本工程玻璃鋼管墊層采用中粗砂墊層,墊層總厚364mm,管底厚150mm。墊層回填要預先鋪平,待壓實后再用木刮板成型,以適應管道的弧度,達到好的受力狀態,確保三角部位密實。
    成槽后,要在槽內挖好吊繩溝,便于管道就位后向外抽吊繩。所修整的圓弧直徑要比管道的外部直徑略小,安裝后的管身要與墊層充分接觸,以確保管身底部承壓面的均勻性。一次成型的墊層長度不得過長,也不得超過一天的鋪設能力。
3.6管道安裝
(1)管道安裝一般要將承口端面面向安裝方向。溝槽驗收合格后方可吊管入溝槽。本工程選用25t 履帶吊下管即能滿足施工要求,管道入溝槽前,要逐根檢查管材和承插口有無損壞現象,如有損壞,要對損壞部位修補合格后方可使用。
    承插口要清理干凈,如有飛邊毛刺要處理,以防劃損橡膠密封圈。同時清除管內雜物,檢查管外防腐層是否有損壞或孔,若發現破損,應在檢查報告單上做詳細記錄,然后根據實際情況按規定修補。
    在溝槽作業面下管時不得有人停留。吊車下管時,要使管道一次大體就位,避免在溝槽內多次搬運移動管道。管道入溝槽后,要保證在懸吊狀態下移動和對接,不得使管道在溝底拖拉、牽引,更不得使用挖鏟機鏟頭撞擊或試圖移動管道。
(2)安裝前徹底清洗玻璃鋼管承插口環工作面,然后對承口工作面涂刷食品級植物類潤滑油,嚴禁使用石油類潤滑油。橡膠圈在套入插口環凹槽之前,要將橡膠圈涂滿潤滑劑,或在裝有潤滑劑的專用容器內浸過。套入插口環凹槽后,要使用一根鋼棒插入橡膠圈下繞整個接頭轉一圈,將膠圈在插口的各部位上粗細調勻,使其均勻地箍在插口環凹槽內,且無扭曲、翻轉現象。在每根安裝好的膠圈外表涂刷一層食品級植物類潤滑油。

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(3)管道安裝時,為防止承插口環碰撞,待裝管要緩慢而平穩地移動。對口時,要使插口端與承口端保持平行,并使圓周間隙大致相等,以期準確就位。
    當管道移動至距已裝好管道的承口100mm~200mm時,宜用方木支墊在兩管間。各項準備工作完成后,撤除支墊方木,采用手扳葫蘆外拉法將剛吊下的管子的插口緩慢而平穩地滑入前一根已安裝的管子的承口內就位。特別注意管子順直對口時使插口端和承口端保持平行,并使圓周間隙大致相等,以期準確就位。每節管道安裝完畢后,要采用鋼制測隙規檢查密封橡膠圈是否仍然在插口環的凹槽內,檢查接口間隙是否符合規定要求。如發現橡膠圈位移或接口間隙超差,要拆除重新安裝,經檢驗合格后,才能將吊具移開。
    每班安裝工作開始前,要對此前安裝好的前一節管道進行復測,如發現位移,要重新復位,合格后再繼續安裝。
(4)玻璃鋼管安裝完畢后,應立即對管口進行水壓試驗,
    在管頂試壓孔注水,達到工作壓力,檢查管口有無滲水,再打
壓至試驗壓力(工作壓力的1.5倍)后停止升壓,觀察10min,壓力下降值不超過試驗壓力的5%即為合格。
3.7管溝回填
管道試亞合格后,應及時進行回填,防止管道浮動和因溫度引起的熱變形。
(1)一般應采用原土回填,應保證土壤含水率接近佳含水率,如果原土達不到回填要求,可以采用中粗砂回填。
(2)回填時應該采用對稱分層回填,回填夯實應從槽壁兩側同時開始,逐漸向管壁靠攏,嚴禁單側回填,單側夯實,每層控制在20cm~30cm
,距管頂1.5m內不得使用機械回填。
3.8管道驗收
(1)檢查徑向撓曲值。按規范要求,玻璃鋼管埋設24h之內測量檢查管道的初試徑向撓曲變形,安裝后的管壁不得出現隆起、扁平和其他突變形現象。
(2)靜水壓試驗。根據給水排水管道工程施工及驗收規范規定的試驗方法進行
,其試驗壓力為工作壓力的1.5倍,允許滲水量按照標準執行。
4綜合評價
   在長距離、地質條件復雜的輸水管道工程中使用玻璃鋼管經濟上合理,技術上可行,施工工期短,見效快;但玻璃鋼管彈性模量小,如果回填控制不好,容易出現變形,對施工單位要求較高,所以在施工過程中應該加強對各關鍵環節的控制,確保玻璃鋼管不出現變形情況。