秦皇島市撫寧區(qū)供水管道穿越洋河段改建方案探討

□郝國紅

撫寧區(qū)城鄉(xiāng)供水輸水管道穿洋河段進行改建，任務(wù)是恢復(fù)輸水工程的輸水供水能力，對保障撫寧區(qū)城鄉(xiāng)供水、促進撫寧區(qū)經(jīng)濟社會持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展至關(guān)重要?，F(xiàn)介紹工程概況，分析改建方案，探討切換方式，評析實施效果。

1.基本情況

撫寧區(qū)位于秦皇島市中心地帶，南臨渤海，北靠燕山。洋河為冀東沿海單獨入海的一條河流，上游分東西兩支，于大灣子村匯合，匯合處建有洋河水庫，出庫后向南流經(jīng)大灣子、程各莊、撫寧區(qū)、香營、萬莊等，穿越京秦、京山鐵路，于洋河口村注入渤海，河道全長約100km，流域面積1109km2。

撫寧區(qū)供水水源為地下水，取水管井群位于洋河右岸邴各莊區(qū)域，采用兩條輸水管線向撫寧城區(qū)水廠輸水，其中一條于2007年敷設(shè)，為承插式PVC-U管道，另外一條于2009年敷設(shè)，為球墨鑄鐵管道，輸水管道的總設(shè)計流量為3.1萬m3/d，兩條管道均以埋地方式下穿洋河。

2012年7 月下旬—8月初，撫寧遭遇1987年以來最大降水，輸水管道穿越段洋河洪峰流量為600m3/s，河道主槽沖刷嚴重，沖刷深度達2～3m，致使穿越洋河的輸水管道受損，其中PVCU管道被沖毀，已無法繼續(xù)使用，另一條球墨鑄鐵管道頂部因設(shè)有鋼絲石籠防護，管道未被沖毀，但石籠以上覆土被沖，且洋河在河道治理過程中對河道進行了整體下挖，管頂覆土已不滿足要求，其隨管道敷設(shè)的電纜也被沖出河床，裸露于河面。

由于一條輸水管道被沖毀，剩余的另一條輸水管道已經(jīng)不能滿足輸水量要求，且隨管道敷設(shè)的電纜被沖出河床致使供水存在安全隱患，為保障撫寧區(qū)用水水量需求，提高供水保證率，對輸水管道穿洋河段實施改建是必要的。

2.改建方案

2.1 穿越方式比選

輸水管道通過河道時的穿越型式可分為下穿及上跨兩種方式。

采用上跨方案時僅下部基礎(chǔ)部分需進行施工導(dǎo)流，當輸水管道出現(xiàn)漏損時易于發(fā)現(xiàn)，且由于管道架設(shè)在高處，不受河道沖刷影響，不足之處在于需要采取保溫措施、對河道通航有一定影響，管道安全性較差，容易遭破壞，此外架空鋼管的維護及管理較為不便，當架空管道出現(xiàn)漏損需進行維修更換時，操作難度較大，因此本工程采用下穿方式進行穿越。

下穿方式通常采用開挖直埋下穿方式、頂管方式、定向鉆方式。土層中礫石含量較大時，不宜考慮頂管施工，且當土層界面軟硬明顯時，也不宜考慮頂管施工，根據(jù)地質(zhì)查勘情況，穿越段河床主要為粗砂與礫砂充填，局部相變?yōu)榧壟洳涣嫉[，不具備頂管及定向鉆施工條件，故考慮采用倒虹吸方式進行敷設(shè)。

2.2 管道工程設(shè)計

對供水管道穿洋河段管道進行改建，改建起點及終點分別位于洋河右岸及左岸，改建管道單根長度184m，全線采用有壓重力輸水，輸水管道工作壓力0.60MPa。輸水管道改建段與洋河交叉位置河道整治工程于2014年底開工建設(shè)，主要措施為河道平整、筑堤、河岸防護等，河道兩側(cè)為0.3m厚漿砌石護坡，護坡頂高程為設(shè)計水位以上0.5m，護腳采用0.3m厚格賓網(wǎng)石籠，護腳長4.0m。

輸水管道的改建采用2條DN400鋼塑復(fù)合管，以埋地方式下穿洋河河道，分別在堤外與現(xiàn)有輸水管道連接，恢復(fù)撫寧區(qū)城鄉(xiāng)供水。其中接現(xiàn)有PVC-U的一條管道平面上基本維持現(xiàn)狀位置，另一條位于其北側(cè)，兩條管道平行布置，管中心間距0.8m。為保留現(xiàn)有DIP管道的輸水功能，在DIP管道改建起點及末端分別設(shè)球墨鑄鐵三通，三通分別連接現(xiàn)有DIP管及改建管道，三通以下設(shè)混凝土支墩。

PVC-U管道改建起點與鋼塑復(fù)合管采用法蘭連接，接口處設(shè)混凝土鎮(zhèn)墩，為防止不均勻沉降，鎮(zhèn)墩以下設(shè)碎石墊層過渡段。施工完成后對管道施工臨時開挖損壞的漿砌石護坡、漿砌石鎖口、格賓網(wǎng)石籠護腳及泥結(jié)碎石路面按原結(jié)構(gòu)及原指標進行恢復(fù)。

2.3 閥井工程

工程共設(shè)置井室6座，其中閥門井4座，排氣井1座，泄水井1座。

排氣井閥門采用DN80球閥，井室采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，凈尺寸1.6m×2.4m。

檢修閥門采用DN400手動雙偏心蝶閥，閥門后接DN400雙法蘭松套傳力伸縮節(jié)，井室采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，凈尺寸2.2m×3.8m。

泄水井位于樁號G0+165處，泄水閥采用DN150手動雙偏心蝶閥，后接DN150雙法蘭松套傳力伸縮節(jié)。井室采用矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，干井凈尺寸1.8m×2.3m，濕井凈尺寸1.2m×2.3m。

3.施工順序及通水切改方案

完成兩條管道的鋪設(shè)及泄水井、排氣井的施工，閥門井及井內(nèi)管道、鋼塑復(fù)合管與球墨鑄鐵管接口處的管道暫不實施，排氣井內(nèi)PVC法蘭暫不安裝；進行鋼塑復(fù)合管與現(xiàn)有PVC-U管的接口連接；對PVC-U管道進行試壓。上游側(cè)依托改建段上游現(xiàn)有閥門井，將閥門卸除并設(shè)置盲板，下游在將樁號G0+171處排氣三通后的PVC法蘭處暫設(shè)盲板，進行水壓試驗，試壓完成并合格，管道可以正常通水后拆除盲板，恢復(fù)上游閥門及排氣井內(nèi)PVC法蘭，啟用該條管道，同時關(guān)閉球墨鑄鐵管上游現(xiàn)有閥門，切斷球墨鑄鐵管供水；實施新建1～4號閥門井及剩余管道，2號閥門井處閥門暫不安裝，進行鋼塑復(fù)合管與球墨鑄鐵管接口連接，對球墨鑄鐵管段進行試壓，上游側(cè)依托改建段上游現(xiàn)有閥門，將閥門卸除并設(shè)置盲板，下游在2號閥門井處的閥門處暫設(shè)盲板，進行水壓試驗，試驗完成并合格后，拆除盲板安裝閥門。

4.改建效果分析

通過對撫寧區(qū)城鄉(xiāng)供水管道穿洋河段進行改建，保證兩條管道能夠同時使用，解決了僅有一條供水管道，保證率不足的問題，設(shè)計過程中深入研究管道施工順序及通水切改方案，盡可能縮短施工周期，減少停水時間，盡量不影響城區(qū)居民用水。