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1、管道設計及施工方案目 錄1、工程概況11.1 概況11.2 互通必要性12、生產水互通設計方案22.1 供水量22.2 管道選型32.2.1 方案一3 方案二32.2.3 方案比較32.3 互通條件42.4 管道路線42.5 管道安裝42.6 過嘉陵江公路橋管段52.6.1 方案一過橋段52.6.2 方案二過橋段52.7 過路管段52.8 主要工程量6方案一工程量6方案二工程量73、施工方案83.1 施工供電83.2 混凝土拌和站83.3 管道安裝84、主要資源配置計劃94.1 主要設備配置計劃94.2 主要勞動力配置計劃95、設計圖紙10管道設計及施工方案1、工程概況1.1 概況水利樞紐在左2、右岸各設置一套施工供水系統，兩系統互相獨立，分別為左、右岸施工區和生活區提供生產、生活用水。近期以來，由于遭受暴雨、洪水襲擊，給水利樞紐施工供水系統汛后取水造成了事故隱患，為切實做好汛后工程的隱患排查減災工作，提高水利樞紐生產水供應保障率，我部建議將左、右岸供水系統生產水互通，兩岸供水系統互為備用，此舉有利于施工供水系統的安全度汛和運行檢修，為水利樞紐即將到來的大規模混凝土澆筑階段施工生產創造良好條件。1.2 互通必要性目前，左、右岸供水系統取水泵站均存在事故隱患，取水均可能出現故障，可能出現中斷供水的極端情況，左、右岸供水系統生產水互通后，可實現互補供水，大大降低施工期間的停水風險，保障水3、利樞紐的安全穩定供水。（1）2010年7月23日，右岸取水泵站浮筒被激流沖至下游岸坡擱淺，浮筒與取水頭部的連接脫裂，橡膠埋線管沉入水底。通過近日水位較低時的觀察，橡膠埋線管已被上游沖下的泥沙和大量塊石淤埋，取水泵站枯水期取水將較為困難，且枯水期正值施工高峰期，用水量較大，如取水泵站取水不足，將嚴重影響主體工程的施工。（2）左岸取水泵站距離倒流明渠出口距離較近，泵站取水頭部水流速度將大為提高，較大顆粒的泥砂及小石子更易于通過虹吸管進入取水泵房，取水泵房內泥砂淤積問題將更為嚴重，對取水潛水泵運行極為不利，潛水泵可能事故頻發，供水系統極可能出現供水不足的情況。（3）根據相關資料顯示：長江上游最大含砂4、量為5.4kg/m3，金沙江為9.0 kg/m3左右，而廣元地區嘉陵江段最大含砂量高達200kg/m3以上。含砂量高將導致取水構筑物泥砂淤積嚴重，對取水潛水泵、絮凝沉淀池的正常運行極為不利，供水系統故障率將大大提高。（4）目前，左、右岸供水系統均無備用取水通道，因嘉陵江泥沙含量大，如取水泵站進行大規模清淤、檢修，取水泵站將無法取水，供水系統將被迫在短期內中斷供水。（5）左岸供水系統4500m3生產調節水池后擋土墻出現嚴重變形，如擋土墻倒塌可能損毀主輸水管道和水池，后果嚴重。左、右岸生產水互通后，可為供水系統事故搶修創造良好的條件，確保系統連續供水，更有效的服務水利樞紐建設。2、生產水互通設計方5、案2.1 供水量左岸供水系統生產水設計供水量5.5萬t/d，平均供水量2291m3/h，右岸供水系統生產水設計供水量2.8萬t/d，平均供水量1167m3/h。根據目前統計的實際供水量左、右岸供水系統供水量均較低，根據水利樞紐施工供水系統運行管理招標文件預計的供水量，供水高峰期為2011年，詳見表21、22。表21 左岸施工區預計用水量表名 稱計量單位數 量總量2010年2011年2012年2013年2014年水m3表22 右岸施工區預計用水量表名 稱計量單位數 量總量2010年2011年2012年2013年2014年水m3左岸供水系統供水高峰期供水量7800000m3/年，供水系統年利用率為6、39，右岸供水系統供水高峰期供水量2200000m3/年，供水系統年利用率為21.5。生產水互通管聯通后，左、右岸供水系統可互補供水，供水量按左岸供水系統設計供水量40考慮，即916m3/h，占右岸供水系統設計供水量的78，互通管如按此供水量供水，可滿足左岸和右岸用水高峰期需求。同時根據左右岸供水系統高峰期年利用率，供水系統可滿足供水要求。綜上所述，生產水互通管供水量按916m3/h可滿足施工高峰期用水要求，左岸和右岸供水系統均在設計供水能力內，滿足供水要求。2.2 管道選型 方案一在流量一定的情況下為盡量節省成本，管道選型時應充分考慮管道的經濟流速，根據流量同時考慮管道的水頭損失，查給排水設7、計手冊可知，DN400管道在916m3/h時流速為1.96m/s，DN400管道經濟流速為1.8-2.3m/s，符合經濟流速的要求，故選用DN400鋼管較為合理。如選用較小管道，管道水頭損失過大，水壓無法滿足用戶要求，如選用較大管道投資過大，故選用DN400鋼管較為合理。 方案二根據供水量的計算，互通供水量為916m3/h時可充分發揮左、右岸供水系統供水效率，盡量滿足施工高峰期間用水量要求，盡可能避免互通后供水不足的情況。查給排水設計手冊可知，DN350管道在916m3/h時流速為2.54m/s，DN350管道經濟流速為1.6-2.1m/s，其流速已大于經濟流速，供水管道偏小，供水量不能滿足互8、通后高峰期用水要求。但考慮左、右岸生產水互通后為互補供水，互通管主要在左岸或右岸供水系統故障檢修時使用，供水量稍有偏小對水利樞紐施工影響不大，故可選用DN350鋼管做為互通管。 方案比較（1）經濟性比較方案一選用DN400鋼管，其投資額約229萬元，方案二選用DN350鋼管，其投資額約213萬元，方案二較方案一節省投資約16萬元。（2）供水量比較方案一供水量能達到916m3/h，可充分發揮左、右岸供水系統的供水能力，最大限度的滿足高峰期的用水要求。方案二供水量約700 m3/h，與方案一比較供水量減少約25，左、右岸供水系統均不能實現最大供水能力，如遇施工高峰期互通供水量可能不足，用戶水壓較方9、案一有所減小。2.3 互通條件左岸水廠高程為EL.424m，生產水高位水池高程為EL.483m；右岸水廠高程為EL.407m，生產水高位水池高程為EL.472m。兩岸生產水高位水池高程相差11m，連通條件良好。左岸水廠生產水加壓泵型號為：300S90A，H:867870m，右岸水廠生產水加壓泵型號為：KQSN300-M61482，H:807060m，左、右岸水廠內加壓泵房與生產高位水池高差分別為59m和65m，根據左、右岸加生產水壓泵參數，均具備直接將互通水送到對岸生產水高位水池能力，有利于應急供水的需要。綜上所述，左、右岸高位水池高層和加壓泵參數均能滿足互通要求，左、右生產水互通條件良好。210、.4 管道路線根據水利樞紐總體布局，管道走向盡量優化，選用最近路線。管道左岸接入點在左岸混凝土生產系統外加劑車間院內的DN600主管處，右岸接入點在右岸水廠生產水加壓泵房出水主管處，其管道線路如下：左岸接入點沿左岸拌合系統沿江護坡側敷設沿嘉陵江公路橋人行道蓋板涵內敷設沿2#公路沿江側敷設從車家溪大橋底敷設沿警消中心圍墻外岸坡敷設右岸水廠右岸接入點。互通管與兩岸供水系統主管線接入點處安裝蝶閥，以便于檢修。管道敷設原則上沿公路平行布置，2#公路沿江側和過路段管道采用暗敷，其余部位基本上采用明敷。2.5 管道安裝（1）管道連接方式為提高管道安裝質量，降低維護費用，管道采用手工電弧焊連接。（2）管道防11、腐管道安裝完畢后涂刷紅丹防銹漆一道，綠色面漆兩道。（3）管道鎮、支墩管道支墩間距6m，管道鎮墩間距60m，在管道的轉角處必須設置鎮墩，管道鎮支墩采用C20混凝土澆筑。2.6 過嘉陵江公路橋管段 方案一過橋段根據現場查看，嘉陵江公路橋人行道蓋板涵內空尺寸為：寬0.5m，高0.4m，DN400管道外徑為0.426m，蓋板涵尺寸偏小無法安裝DN400管道，為確保左、右岸互通供水量，將DN400管道分為DN300、DN250兩趟較小管道分別從上下游側蓋板涵內敷設過橋。DN400管道過流斷面面積為0.126m2，DN300管道過流斷面面積為0.071m2，DN250管道過流斷面面積為0.049m2，過流12、斷面面積差值為：0.126（0.0710.049）0.006m2由以上計算可知，DN400管道分為DN300、DN250兩趟較小管道后過流面積相差很小，可滿足互通供水量要求。嘉陵江公路橋橋長450m，過橋段管道重量：DN300管道31.57t，DN250管道23.53t，共計55.1t，過橋段管道滿水情況下管內水量為53.9m3，故過橋段管道在滿水情況下重量為109t。過橋管道敷設于人行道蓋板涵內，如將滿水情況下管道重量折算為人群荷載則為1.98KN/m2（嘉陵江公路橋人行道寬為0.6m），荷載較小，對橋梁影響甚微。 方案二過橋段同方案一計算，方案二仍將DN350管道分兩趟DN250較小管道分13、別從上下游側蓋板涵內敷設過橋，分為兩趟DN250后經計算過流斷面相當。因過橋段管道小于方案一，故過橋段管道荷載小于方案一。過橋段管道安裝時，利用風鎬先將人行道蓋板涵面層細石混凝土鑿除，后將蓋板拆除，為不影響橋上交通，拆除蓋板盡量放置于人行道上。管道安裝完成后，將蓋板及面層細石混凝土恢復。2.7 過路管段根據管線布置圖，供水管線共有5處過路段，詳見附圖。其中過路段1利用現有涵洞過路，其余過路段開挖寬0.8m深1.2m溝槽，埋設DN500過路鋼套管過路。為不影響交通，過路段施工時均采用半幅方式進行。過路段路面混凝土采用風鎬人工進行鑿除，管道安裝完成后進行回填夯實，采用C30混凝土恢復路面。2.8 14、主要工程量方案一工程量方案一主要工程量見表2-1。表2-1 主要工程量表序號項目名稱單位數量備注一土建1土石方開挖m32302土石方回填m32003管道鎮支墩混凝土 C25m32104蓋板涵面層細石砼拆除m313.5厚3cm 5蓋板涵面層細石砼恢復 C20m313.5厚3cm，人行道寬0.5m，橋長450m 6人行道蓋板拆除m2450人行道寬0.5m橋長450m7人行道蓋板安裝m24508管道拆除T10.6過橋段管道 DN1509路面混凝土破碎、棄渣m32010路面混凝土恢復 C30m32011圍墻拆除及恢復項1二鋼管、管道件及其他1鋼管 DN400T165.71790m2鋼管 DN300T315、1.57過橋段，450m3鋼管 DN250T23.53過橋段，450m4鋼管 DN500T3.5過路套管5蝶閥 DN400臺26伸縮節 DN400臺97閘閥 DN200臺2用于管道放空8彎頭及其他管道件T1.19法蘭T1.210自動排氣閥 DN50臺811鋼結構T1用于管道支撐12鋼筋制安T0.5三施工措施1安全文明施工費項12臨時施工供電項13材料二次搬運項14臨時值班用房m220用于夜間材料設備看管方案二工程量方案二主要工程量見表2-2。表2-2 主要工程量表序號項目名稱單位數量備注一土建1土石方開挖m32302土石方回填m32003管道鎮支墩混凝土 C25m32104蓋板涵面層細石砼拆除16、m313.5厚3cm 5蓋板涵面層細石砼恢復 C20m313.5厚3cm，人行道寬0.5m，橋長450m 6人行道蓋板拆除m2450人行道寬0.5m橋長450m7人行道蓋板安裝m24508管道拆除T10.6過橋段管道 DN1509路面混凝土破碎、棄渣m32010路面混凝土恢復 C30m32011圍墻拆除及恢復項1二鋼管、管道件及其他1鋼管 DN350T146.21790m3鋼管 DN250T47.06過橋段，450m4鋼管 DN500T3.5過路套管5蝶閥 DN350臺26伸縮節 DN350臺97閘閥 DN200臺2用于管道放空8彎頭及其他管道件T19法蘭T0.810自動排氣閥 DN50臺8117、1鋼結構T1用于管道支撐12鋼筋制安T0.5三施工措施1安全文明施工費項12臨時施工供電項13材料二次搬運項14臨時值班用房m220用于夜間材料設備看管3、施工方案3.1 施工供電為確保管道安裝的用電要求，施工供電盡量就近搭接使用，如距離搭接點較遠，采用50KVA柴油發電機供電。3.2 混凝土拌和站因管線距離較長，混凝土拌和站采用移動布置，配備一臺JZC300混凝土攪拌機進行混凝土拌制。3.3 管道安裝（1）管道過導流明渠時，沿導流明渠鋼結構橋下游側敷設，管道利用槽鋼、角鋼等固定于鋼結構橋上。（2）管路沿線地勢較復雜，管道無法一次運輸到位，部分管線在管道卸車后采用人工搬運至安裝地點。（3）管道18、安裝過程中，在橫穿公路時，采用空壓機、風鎬人工開挖10001000mm（寬深）溝槽，內埋設DN500鋼制套管，將DN400輸水管道穿過套管后將路面恢復。（4）為不影響交通，過路斷管道安裝時，采用半幅施工的方式進行。（5）管道安裝布管就位時，在地形許可的情況下，采用12T吊車布管就位，人工配合進行。（6）遇陡坎等特殊地形需要架空時，用角鋼、鋼筋根據架空高度現場焊接三腳架，將輸水管道架在三腳架上。要注意將三腳架布設在基礎堅實地基上。（7）焊接時，管道安裝采用手工電弧焊，將管口邊緣與焊口兩側打磨干凈，使其露出金屬光澤，將兩管對口定出管道中心線，沿管子圓周方向點焊3處，將管道定位，然后對稱性點焊，最后19、再仔細將管道焊接完畢。4、主要資源配置計劃4.1 主要設備配置計劃主要施工設備配置計劃見表4-1。表4-1 主要施工設備配置表序號名稱規格型號單位數量備注1平板汽車8T臺12汽車起重機QY12臺13柴油發電機50kvA臺14空壓機3m3/min臺25混凝土攪拌機JZC300臺16插入式振搗器50臺47手風鉆臺38電焊機BX1-330-1臺49切縫機臺110手拉葫蘆2T個211手拉葫蘆1T個24.2 主要勞動力配置計劃主要勞動力配置計劃見表4-2。表4-2 主要勞動力配置計劃表序 號工 種數 量備 注1電焊工52電工23起重工14管道工55空壓工26司機27混凝土工28普工155、設計圖紙設計圖紙另附。