农村生活水源江水置换工程中输水管线与配水站施工研究

王浙津，李 峰，张 力

（中国水电基础局有限公司，天津 301700）

0 引言

在实际进行农村生活水源江水置换工程的过程中，相关单位需要认真贯彻落实省委、省政府印发的农村供水保障体系建设实施方案有关要求及全省地下水超采综合治理工作推进会议精神，加快完成南水北调受水区江水置换任务，支撑新时代全区经济发展，助力乡村振兴战略，用足用好江水的同时置换地下水，缓解地下水超采问题，这也在很大程度上提升了水资源的整体利用率，为建设社会主义新农村奠定了坚实的基础，也提供了强有力的支持。

1 输水管线施工

1.1 地表水厂至配水站输水线路

农村生活水源江水置换工程中输水管线采用单排管道输水，线路布置时，需要保证线路的通畅性以及平直性，对于容易出现塌方、沉陷等地区尽量避开，如果铺设过程中需要采用穿越方式，那么需要加强防护；当线路需要穿过铁路、公路以及河流等地区，需要保证渠道的顺畅性，并保持直线，并在此基础上，尽量保证正交，满足管道地埋要求；对于存在通信以及供电线路的位置，尽量避免铺设管线，降低后期修护费用；尽量采用小角度转折；对于工业园区以及规划城区，尽量避免线路铺设，如必须铺设需考虑道路情况，并与之融合；减低管线铺设长度，控制投资成本；需考虑施工的方便性，便于控制与管理；少拆迁房屋、保护环境；管道均采用单管树枝状布置。工程地表水厂至配水站间输水管道主要为满城地表水厂以下工程，设计利用“南延北伸”项目设计主管线，沿线设计新建配水站及配水站至村庄管网通过配水站二级加压及消毒向村庄及用水户供水[1]。

1.2 穿越工程

1.2.1 施工前准备工作

对于组织方面需要集中选拔操作水平高的整编制施工队伍以及管理团队，保证整体质量，并控制施工工期。对于技术准备方面需要保证立案审批以及施工技术交底，并对施工现场进行勘察。对于材料准备方面需要按照相应的时间运输材料，保证材料质量符合施工要求，同时也需要按照要求完成运输工作，并对施工环境进行管理，保证整洁性。

1.2.2 顶管施工

（1）明确顶管方式：对于此项工作，首先需要对施工地区的土质进行勘测，并根据土质情况明确顶管方式，对于满城区而言主要是应用泥水平衡机械顶管方法进行施工。其是近些年来应用的新型技术，其可以在很大程度上省却了全线降水，而且地面沉降小，因此对于上部建筑物影响较小，而且在实际进行施工的过程中也不会对交通情况造成影响，同时顶进速度相对而言更快。

（2）顶管设施安装：对于此主要分为3 个步骤：①后背安装，顶管后背结构顺序为锚喷墙→混凝土→后背铁，因此需要按照此顺序进行安装。②基坑导轨安装，其基坑施工过程中最为重要的一项工作内容为基坑导轨安装，导轨安装的精度直接影响顶升质量，因此需要提升其刚性以及强度，对于两条导轨水平运行高度而言，需要比管道设计标准高度高2cm，同时需要注意的一点是需要保证导轨的坡度与管道的坡度处于同一水平面。导轨的安装需要保证其牢固性，避免出现位移情况。③止水环安装，顶管过程中，顶管时，地下水、触变泥浆、砂粒会从管与孔之间的缝隙流入坑内。对坑内施工造成不良影响，严重会出现洞口坍塌的情况，严重影响工作人员的人身财产安全，针对此情况需要相关位置安装止水环。首先，需要对坑内进行勘测，明确止水环位置；其次，将止水环底圈固定到墙壁上，对于二者之间出现的缝隙，使用混凝土进行密封，并将防水橡胶固定于底圈位置；最后，安装止水圈压板，并在推进器入孔前凿开止水带内壁[2]。

（3）开洞门：为防止顶管入洞时土体滑塌，涌入工作坑，需在开洞门前进行洞口加固，加固方式除在洞口上方加密格宾并安装管口环筋外，还需进行注浆加固，注浆范围为洞口外长度5m，高度管外皮3m，宽度管外皮3m，注浆压力为0.5MPa～0.9MPa，注浆浆液选择为磷酸水玻璃浆液。注浆24h 后，使用风镐将洞门处的混凝土凿除，洞门处的钢筋需进行侧向连接后，再将其割断。洞口处，人工向前挖土300～500mm，将混凝土、钢筋及其他杂物清除干净待浆液完全凝固后，将预制好的钢套环（采用大于管外径6cm 的钢环）推进洞内，将钢筋和钢套环焊牢。

（4）顶进测量：通常情况下来讲在实际测量的过程中通常会使用激光经纬仪，在安装之前，工作人员需要明确顶管挖进中心线，然后安装激光经纬仪，需要注意的一点是，在实际进行安装的过程中必须保证顶升过程中的稳定性。在掘进机上通常设有激光靶，一般来说激光束的照射角度与管道的设计坡度保持一致，然后在使用的过程中激光照射在光学目标上形成激光点，激光点可以作为机械手工作的依据，机械手以光点变化为基础，按照其变化位置明确掘进机的方向变化。在顶进过程中随时观察激光点的变化，记录顶进情况，包括顶管长度、顶管机的水平偏差、标高偏差和注浆情况。

（5）顶后处理：在完成顶管施工之后，需要保证整体土体的稳固性，因此需要对其进行加固处理，针对此情况一般是利用加固浆液，将其灌入混凝土管内部，然后通过注浆孔排入管外土体内，进而达到加固的目的，而且这样可以在很大程度上降低出现地面沉降的情况。为进一步保证施工过程中道路安全，探查道路下方不密实区域，顶管穿越右堤路段在顶管施工前及施工结束后对管线施工影响范围内道路各进行一次雷达检测。当雷达监测仍然存在孔洞的位置，应及时填土并重新固定。工作人员完成泥浆置换工作之后，对于施工使用的主通道泥浆管和管内弧形泥浆管进行拆除，并进行严密地清洗，保证其整洁性，这样可以在很大程度上避免出现泥浆凝固和堵塞的情况。在完成顶管、换浆、检测工作之后，需要将顶镐设备、背铁和导轨拆除，而操作过程中所应用的工作坑和接收坑内的梯子可以不进行拆除，用于后续施工[3]。

1.3 阀门安装工艺

在实际进行阀门安装的过程中，首先，需要保证阀门的选择符合相关的规定和标准，并对其进行严格的检查，避免存在缺陷，进而保证工程整体工期，其次，在实际安装阀门之前需要按设计要求对阀门底座进行防腐绝缘处理，最后在实际进行阀门安装的过程中，需要使用经纬仪以及水准仪，进而保证阀门位置的有效性以及准确性。需要注意的一点是，在将阀门与管道连接在一起的过程中，通常会使用焊接技术，在进行焊接的过程中需要保证阀门处于全闭状态，当完成焊接工作之后，再将阀门打开，并使其处于全开的状态。

2 配水站以及无负压泵站建设施工

2.1 建筑物混凝土施工

（1）必须对相应的施工方案进行编制，并按照工程相关规定，组织专业人员进行论证，并在审核通过后组织人员进行施工。

（2）应将混凝土施工配合比相关规定落实到施工过程中。正式进行施工时，必须充分结合混凝土与易性要求、配水站相关需求及质量检验标准等开展设计工作，以此提高设计质量。在上述工作结束后，应及时对混凝土各项参数进行验证。开展混凝土浇筑作业前，应进行坍落度试验，并将现场实际坍落度作为重要依据，以此为后续施工奠定基础。

（3）应选派专业人员对楼地面钢筋采取防护措施，避免钢筋出现弯折现象，从而导致受力均匀性降低，进而对结构整体性产生影响。在混凝土由初凝状态进入终凝状态的过程中，应严禁对楼板进行踩踏或放置相应材料，以此降低构造裂缝形成的可能性。

（4）必须正确认识到混凝土养护工作的重要性，提高混凝土降温速度的平缓性，减少温度对混凝土产生的影响，进而防止结构裂缝形成。在实际养护过程中，必须充分结合规范要求及相关标准，科学选择养护时间与方式[4]。

2.2 屋面工程

（1）首先，需要保证屋面的平整性以及整洁性，在进行找平层施工之前需要进行相应的清洁工作。其次，需要使用水泥砂浆进行相应的处理，保证其光滑性以及平整性。最后，需要对其进行压实磨光，并在其凝固之后进行相应的养护工作，且养护时间最少为7d。

（2）需要在屋面进行防水施工，在此过程中通常需要使用防水材料。首先需要处理平层层，并对存在的杂物以及积水等进行处理，保证其整洁性；其次，进行大面积进行铺设，随后施工人员在对细小位置进行精细处理，其中最为关键的位置就是接缝位置的处理，这样才能保证整体铺设的质量，形成完整的防水系统，同时也保证了其完整性以及紧密性。最后，需要注意卷料的搭接宽度和要求，应根据屋面坡度、年最大频率和风向及卷料性能确定；卷取材料的搭接宽度应符合规范要求。

3 工程信息化建设

3.1 编制原则

在实际进行工程信息化建设的过程中，为了提升开发效率以及资源利用，同时也为了提升信息资源的共享性，体改整体的安全性，避免出现各自为政的情况，在工程建设时需要坚实以下10 项原则：①实用性原则，满足管理以及运行互动需求；②安全性原则，保证数据信息安全，避免出现信息泄露的情况；③先进性原则，实现现代化、信息化发展的目的；④可靠性原则，保证系统运行稳定性，提升数据处理有效性；⑤完备性原则，保证系统功能全面性完整性；⑥可扩充性原则，为后续系统开发预留接口；⑦标准化原则，保证符合国家相关标准；⑧开放性原则；⑨集成性原则，保证数据调用处理和各种功能实现平滑过渡；⑩继承性原则，在原有基础上进行相关设计，并对提进行功能提升[5]。

3.2 系统架构

对于满城区农村水源置换工程而言，信息化管理系统建设的总体框架由六个层面、两大保障体系、三类服务对象共同构成，其中六个层面包括数据采集层、数据通信层、业务支撑层、数据资源层、业务应用层、和应用交互层；两个保障体系包括信息安全体系和标准规范体系；三类服务对象包括县级行政主管部门、运管单位和社会公众等。在此过程中，还要做好信息安全工作，完善相应系统框架如图1 所示，并针对系统的扩展需求，确立相应的信息安全要求方案，如图2 所示，以保证系统的扩展安全，提高系统运行水平。

图1 安全系统架构

图2 安全扩展要求方案

4 结语

综上所述，目前我国水资源利用率较低，针对此情况提出了农村生活水源江水置换的概念，主要是将农村生活水源置换成南水北调的水的资源，这样可以在很大程度上提升水资源利用率。在实际进行工程建设的过程中，较为重要的工作内容是输水管线建设施工与配水站建设施工，相关工作人员在实际进行工作的过程中需要意识到其重要性，并加强施工建设，进而保证工程质量，同时也保证了水资源输送的实效性，提升农村居民用水的满意度。