1.工程概况
顺义新城温榆河水资源利用工程于2007年3月开工,是北京市十一五规划实施的重要流域水资源配置工程之一,工程的主要任务是在不影响温榆河、潮白河生态水环境的情况下,通过修建水质改善工程及饮水工程,充分利用现有温榆河水资源,供顺义新城及奥运水环境用水。输水管道沿线设排气井30座,排空井5座、分水井4座以及调压井1座,输水规模为3800m3/a万,输水管道总长 13.2km,管道设计工作压力采用0.4 kPa。该工程从温榆河鲁疃闸上游引水,通过明渠引水至于庄砖厂取土坑,沿十三排干、京密路、顺于路、小中河至海洪闸下游,经顺义城北减河至潮白河,沿线地质情况复杂,工期紧张,施工难度较大。
2.管材选择
   根据该工程特点和技术要求,经过对钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管及混凝土管进行比选,通过技术经济比较,推荐使用玻璃钢管,进一步对DN1200及DN1400两种管径进行比选,推荐DN1400方案。
    根据设计要求,不同的基槽深度,应采用相应强度的玻璃钢管。在本工程中,管顶覆土一般小于4m,部分地段的管顶覆土大于4m,但一般小于7m。因此采用强度不同的玻璃钢管型号,分别适用于埋深小于4m和大于4m的情况。
3.玻璃钢管道施工
3.1施工放线
    开挖基槽前,应按照坐标测设出管线、井位和镇墩位置,根据中线及计划边坡坡度向两侧放出开挖上口线,开挖过程中用经纬仪控制开挖方向,用水准仪控制开挖深度。
    开挖后用全站仪在槽底放出管线或井位中心桩,根据结构宽度和设计高层放出基底边线及标高。
3.2植被清理
    土方开挖前先清理开挖工程区域内的树根、杂草、垃圾、废渣及其他有碍物,清理采用推土机进行,清理厚度为30cm。主体工程施工场地地表的植被清理,必须延伸至离施工图所示大开挖线或建筑物基础边线 (或施工道路边线)外侧至少5cm的距离。须挖除树根的范围应延伸到离施工图所示大开挖边线或建筑物基础(或施工道路边线)外侧3m的距离。
    清理过程中要注意保护清理区域附近的天然植被,不能因施工不当造成清理区域附近林业资源的毁坏,不能对环境保护造成不良影响。所有的清除物,按指定的地区进行弃置或掩埋,并不得妨碍自然排水或污染环境。
3.3施工降水
    开挖前应该做降水处理,以免地基沉陷,导致玻璃钢管不均匀下沉。降水方案应根据地质条件及设计管底高程与地下水位的分布关系,结合主要透水层结构,地下水位埋深条件进行选择。
    本工程主要采用管井降水,将地下水位降至管道中粗砂垫层50cm以下,并通过十三排干排放出施工区域,确保施工现场干槽作业。局部地段可视其现场实际施工情况,增设轻型井点降水,采用联合降水的施工方法。
    在实际降水施工中,应注意合理确定降水范围,力求一次性完成,避免反复降排水和开挖土方,否则会造成泥潭现场,导致土体承载力降低．

 [-page-]
3.4基槽开挖
   开挖前先要在施工范围内进行细致的物探检查,将施工区域内地下埋设物的位置、深度标注清楚,防止施工中造成损坏。明挖管道土方要分段开挖,倒退法行进,严格按设计开挖边线及高程施工。土方开挖主要以机械为主,采用反铲挖掘机自上而下分层挖土,每层取土深度小于等于4m,并加设2m宽马道。根据总体施工部署,管道临时道路布置在管道沟槽左岸,开挖土方主要暂存在开挖沟槽右岸安全范围内,以备回填之用。多余土方用自卸汽车外运至弃土场,如现场场地狭窄,无存土条件,将开挖土方用自卸汽车就近运至临时存土场,方便回填。随开挖随时做成设计开挖坡度,开挖边坡控制低液限黏土:粉土为1∶1保证边坡稳定。
    机械开挖至距设计高程10cm时,由人工清基至设计高程,避免扰动原基。土方开挖每侧预留肥槽。
   基槽开挖断面如图所示1。

3.5垫层回填
     本工程玻璃钢管垫层采用中粗砂垫层,垫层总厚364mm,管底厚150mm。垫层回填要预先铺平,待压实后再用木刮板成型,以适应管道的弧度,达到好的受力状态,确保三角部位密实。
    成槽后,要在槽内挖好吊绳沟,便于管道就位后向外抽吊绳。所修整的圆弧直径要比管道的外部直径略小,安装后的管身要与垫层充分接触,以确保管身底部承压面的均匀性。一次成型的垫层长度不得过长,也不得超过一天的铺设能力。
3.6管道安装
(1)管道安装一般要将承口端面面向安装方向。沟槽验收合格后方可吊管入沟槽。本工程选用25t 履带吊下管即能满足施工要求,管道入沟槽前,要逐根检查管材和承插口有无损坏现象,如有损坏,要对损坏部位修补合格后方可使用。
    承插口要清理干净,如有飞边毛刺要处理,以防划损橡胶密封圈。同时清除管内杂物,检查管外防腐层是否有损坏或孔,若发现破损,应在检查报告单上做详细记录,然后根据实际情况按规定修补。
    在沟槽作业面下管时不得有人停留。吊车下管时,要使管道一次大体就位,避免在沟槽内多次搬运移动管道。管道入沟槽后,要保证在悬吊状态下移动和对接,不得使管道在沟底拖拉、牵引,更不得使用挖铲机铲头撞击或试图移动管道。
(2)安装前彻底清洗玻璃钢管承插口环工作面,然后对承口工作面涂刷食品级植物类润滑油,严禁使用石油类润滑油。橡胶圈在套入插口环凹槽之前,要将橡胶圈涂满润滑剂,或在装有润滑剂的专用容器内浸过。套入插口环凹槽后,要使用一根钢棒插入橡胶圈下绕整个接头转一圈,将胶圈在插口的各部位上粗细调匀,使其均匀地箍在插口环凹槽内,且无扭曲、翻转现象。在每根安装好的胶圈外表涂刷一层食品级植物类润滑油。

 [-page-]
(3)管道安装时,为防止承插口环碰撞,待装管要缓慢而平稳地移动。对口时,要使插口端与承口端保持平行,并使圆周间隙大致相等,以期准确就位。
    当管道移动至距已装好管道的承口100mm~200mm时,宜用方木支垫在两管间。各项准备工作完成后,撤除支垫方木,采用手扳葫芦外拉法将刚吊下的管子的插口缓慢而平稳地滑入前一根已安装的管子的承口内就位。特别注意管子顺直对口时使插口端和承口端保持平行,并使圆周间隙大致相等,以期准确就位。每节管道安装完毕后,要采用钢制测隙规检查密封橡胶圈是否仍然在插口环的凹槽内,检查接口间隙是否符合规定要求。如发现橡胶圈位移或接口间隙超差,要拆除重新安装,经检验合格后,才能将吊具移开。
    每班安装工作开始前,要对此前安装好的前一节管道进行复测,如发现位移,要重新复位,合格后再继续安装。
(4)玻璃钢管安装完毕后,应立即对管口进行水压试验,
    在管顶试压孔注水,达到工作压力,检查管口有无渗水,再打
压至试验压力(工作压力的1.5倍)后停止升压,观察10min,压力下降值不超过试验压力的5%即为合格。
3.7管沟回填
管道试亚合格后,应及时进行回填,防止管道浮动和因温度引起的热变形。
(1)一般应采用原土回填,应保证土壤含水率接近佳含水率,如果原土达不到回填要求,可以采用中粗砂回填。
(2)回填时应该采用对称分层回填,回填夯实应从槽壁两侧同时开始,逐渐向管壁靠拢,严禁单侧回填,单侧夯实,每层控制在20cm~30cm
,距管顶1.5m内不得使用机械回填。
3.8管道验收
(1)检查径向挠曲值。按规范要求,玻璃钢管埋设24h之内测量检查管道的初试径向挠曲变形,安装后的管壁不得出现隆起、扁平和其他突变形现象。
(2)静水压试验。根据给水排水管道工程施工及验收规范规定的试验方法进行
,其试验压力为工作压力的1.5倍,允许渗水量按照标准执行。
4综合评价
   在长距离、地质条件复杂的输水管道工程中使用玻璃钢管经济上合理,技术上可行,施工工期短,见效快;但玻璃钢管弹性模量小,如果回填控制不好,容易出现变形,对施工单位要求较高,所以在施工过程中应该加强对各关键环节的控制,确保玻璃钢管不出现变形情况。