總體實施方案

〔二〕總體實施方案1工程目標(biāo)作為EPC工程的總承包工程，在實施過程中將以發(fā)包人的利益為中心，對招標(biāo)范圍內(nèi)的所有工程的工程質(zhì)量、工期、造價、協(xié)調(diào)管理、工程平安、文明、健康、環(huán)保等方面進行全方位管理，響應(yīng)招標(biāo)文件的所有質(zhì)量、工期和造價的目標(biāo)，具體內(nèi)容為：〔1〕質(zhì)量目標(biāo)1〕設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：合格。遵照國家、水利部及有關(guān)部門公布的相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、施工標(biāo)準(zhǔn)等進行初步設(shè)計階段、技施階段設(shè)計和施工效勞。設(shè)計的深度、廣度滿足水利部現(xiàn)行有關(guān)文件要求，并通過相關(guān)部門審查和獲得批復(fù)。2〕施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：合格。施工工程質(zhì)量符合國家和水利部現(xiàn)行的工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)，工程一次驗收合格率100%。按照國家和水利部頒發(fā)的施工質(zhì)量驗評標(biāo)準(zhǔn)對施工質(zhì)量進行驗評，單元工程的質(zhì)量合格率100%，其中，安裝工程優(yōu)良率在90%以上。3〕管道生產(chǎn)采購質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：合格。工程貨物生產(chǎn)制造采購質(zhì)量符合設(shè)計圖紙及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)備材料合格率100％。4〕試驗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：試驗方法獲得主管部門審查通過，試驗設(shè)備均有合格證，試驗過程有詳細(xì)記錄、試驗結(jié)論有分析、歸納和總結(jié)成果，試驗成果獲得驗證，改良建議合理?！?〕工期目標(biāo)按合同約定按期完成工程設(shè)計、采購和施工任務(wù)。工程開始時間為2014年12月29日，完成時間為2015年12月29日，總工期為365個日歷天。主要控制節(jié)點日期為：1〕工程開始里程碑：2014年12月29日；2〕初步設(shè)計及通過審查：2015年2月28日；3〕初步設(shè)計批復(fù)：2015年3月5日；4〕技施設(shè)計及審查：2015年5月20日；5〕管廠設(shè)備安裝、調(diào)試：2015年4月30日；6〕管道制造型式試驗并取得全國工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)許可證：2015年6月15日；7〕管材生產(chǎn)開始及管道安裝：2015年6月20日；8〕管道安裝完成：2015年11月15日；9〕水壓及整體試驗完成：2015年12月10日；10〕工程完工并提交生產(chǎn)性試驗報告：2015年12月29日。〔3〕造價目標(biāo)1〕總價及分項價控制在合同文件范圍內(nèi)。2〕及時結(jié)算工程價款?！?〕工程協(xié)調(diào)管理目標(biāo)工程協(xié)調(diào)管理目標(biāo)：分工協(xié)作縝密有序。確保工程從設(shè)計、采購到施工的整個過程有條不紊，杜絕影響工程質(zhì)量、進度的不利因素?！?〕工程平安文明健康環(huán)保生產(chǎn)管理目標(biāo)1〕工程平安目標(biāo)①保證遵守國家法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程、行政主管部門及業(yè)主規(guī)定的工程平安程序和工作規(guī)程。②“雙零”目標(biāo)：建立有針對性的、可量化考核的工程平安生產(chǎn)責(zé)任制，力爭做到人身傷亡和重大責(zé)任事故“雙零”。③不發(fā)生一般及以上施工機械及設(shè)備事故。④不發(fā)生運輸車輛交通平安事故。⑤不發(fā)生用電平安事故。⑥不發(fā)生有嚴(yán)重社會影響的平安事件。⑦嚴(yán)格控制各種習(xí)慣性違章。2〕文明施工目標(biāo)：施工作業(yè)環(huán)境文明標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)立文明施工工區(qū)。3〕健康目標(biāo)：改善生產(chǎn)、生活條件；不發(fā)生人員食物中毒及傳染性疾病。4〕環(huán)保目標(biāo)：保護環(huán)境、文明施工、節(jié)能降耗、和諧開展。不發(fā)生環(huán)境污染事故；主要污染物排放到達國家和地方排放標(biāo)準(zhǔn)。2工程設(shè)計方案2.1設(shè)計工作范圍及內(nèi)容根據(jù)湖北省鄂北地區(qū)水資源配置工程生產(chǎn)性試驗工程EPC總承包招標(biāo)文件〔合同編號：EBSZY/SYD/EPC2014-01〕。本工程設(shè)計工作范圍及工作內(nèi)容為試驗段及相關(guān)配套設(shè)施的初步設(shè)計、技施階段設(shè)計，工程試驗及驗收等相應(yīng)的技術(shù)支持和效勞等。2.2初步設(shè)計階段2.2.1初步設(shè)計大綱見〔三〕工程實施要點1.3.1。2.2.2初步設(shè)計方案2.2.2.1總體目標(biāo)及工作內(nèi)容〔1〕總體目標(biāo)設(shè)計報告完成時間不得遲于發(fā)包人要求時間。設(shè)計質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：合格。遵照國家、水利部及有關(guān)部門公布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行初步設(shè)計階段設(shè)計；設(shè)計的深度、廣度應(yīng)滿足水利部現(xiàn)行有關(guān)文件要求，并通過相關(guān)部門審查和獲得批復(fù)。〔2〕工作內(nèi)容根據(jù)招標(biāo)文件中發(fā)包人提供的資料，我方在其根底上，對試驗段及配套設(shè)施的建設(shè)條件進行復(fù)核補充，對試驗段的PCCP管、配件、鎮(zhèn)墩及閥井等附屬設(shè)施和工程試驗進行詳細(xì)設(shè)計。生產(chǎn)性試驗的成果將效勞于整個工程的設(shè)計。生產(chǎn)性試驗工程與鄂北地區(qū)水資源配置工程的關(guān)系就是局部與整體的關(guān)系，生產(chǎn)性試驗的范圍是工程總體的一局部。生產(chǎn)性試驗工程涉及到的工程等級標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)模、線路方案、布置方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工組織設(shè)計及征地移民等諸因素均服從于工程的批復(fù)意見。2.2.2.2水文〔1〕總體目標(biāo)通過相關(guān)水文資料分析，求得工程區(qū)的設(shè)計徑流、洪水、泥沙等成果，為工程設(shè)計施工提供相關(guān)技術(shù)參數(shù)?！?〕主要工作內(nèi)容簡要說明流域概況，根據(jù)可行性研究報告編制以后新增加的氣象資料，復(fù)核流域及工程所在地區(qū)的氣象要素特征值，說明可行性研究以后增加資料的徑流系列和徑流成果，進一步分析系列的代表性后，推薦初設(shè)階段采用的徑流系列和成果、進一步復(fù)核與干線相交河流的分洪設(shè)計洪水成果，進一步復(fù)核可研階段泥沙成果，并對審查中提出的意見和問題進行補充。.3工程地質(zhì)〔1〕總體目標(biāo)復(fù)核發(fā)包人提供的初步設(shè)計階段的地勘成果，提出滿足下序設(shè)計專業(yè)需要的試驗段工程地質(zhì)資料，配合完成初步設(shè)計階段技術(shù)文件的審查?！?〕工作內(nèi)容復(fù)核倒虹吸地段的地層巖性；復(fù)核膨脹土的分布特征及工程地質(zhì)性質(zhì)；復(fù)核穿越段地下水及含水層的分布特征；復(fù)核持力層及鎮(zhèn)墩部位的地層巖性、埋深、分布特征及其物理力學(xué)性質(zhì)和工程地質(zhì)特性，確定持力層及鎮(zhèn)墩土體主要物理力學(xué)參數(shù)及有關(guān)工程地質(zhì)參數(shù)，評價環(huán)境水和土的腐蝕性，進行工程地質(zhì)分段評價，評價工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題；復(fù)核施工圍堰和管廠的工程地質(zhì)條件，評價存在的主要工程地質(zhì)問題；對天然建筑材料進行復(fù)核。.4工程任務(wù)、規(guī)模〔1〕總體目標(biāo)本試驗段是鄂北地區(qū)水資源配置工程的一局部，根據(jù)相關(guān)的審批意見，合理確定該工程的工程規(guī)模，為生產(chǎn)性試驗工程設(shè)計施工提供相關(guān)技術(shù)參數(shù)。〔2〕工作內(nèi)容概述工程所在地區(qū)的自然地理、社會經(jīng)濟狀況，根據(jù)鄂北工程審批的工程任務(wù)，明確生產(chǎn)性試驗工程工程任務(wù)及具體要求；根據(jù)工程總體布局、水資源配置及輸水工程規(guī)模，確定生產(chǎn)性試驗工程工程規(guī)模。.5工程布置及建筑物〔1〕總體目標(biāo)根據(jù)工程建設(shè)條件，對試驗段進行設(shè)計，到達初步設(shè)計深度，為后續(xù)技施設(shè)計奠定根底?！?〕工作內(nèi)容初步設(shè)計階段完成如下內(nèi)容：復(fù)核工程等級和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；①確定管道線路軸線和布置；②對管道材料和管道止推型式分別進行比選；④在推薦的管線、管材及止推型式根底上，對PCCP管道結(jié)構(gòu)、管道開挖及回填和管道止推型式等進行設(shè)計；⑤確定管道進排氣、進人孔及放空系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)型式并進行設(shè)計?！?〕初步設(shè)計簡述根據(jù)發(fā)包人提供的條件，初步設(shè)計簡述如下：1〕概述鄂北地區(qū)水資源配置工程生產(chǎn)性試驗工程位于襄州區(qū)黃集鎮(zhèn)~古驛鎮(zhèn)之間的孟樓~七方倒虹吸上，樁號55+181~60+181，線路平面總長5.0km，設(shè)計流量38.0m3/s，由3根DN3800mm的PCCP管并排同槽布置，管道工作壓力0.4MPa，設(shè)計壓力0.6MPa。該段倒虹吸主要包括PCCP管道、鎮(zhèn)墩和進排氣閥、進人孔及放空系統(tǒng)等建筑物。2〕設(shè)計依據(jù)①根本資料《湖北省鄂北地區(qū)水資源配置工程生產(chǎn)性試驗工程EPC總承包招標(biāo)文件》《鄂北地區(qū)水資源配置工程生產(chǎn)性試驗工程的設(shè)計報告》及批文〔湖北省開展和改革委員會《省開展改革委關(guān)于鄂北地區(qū)水資源配置工程生產(chǎn)性試驗工程的批復(fù)》鄂發(fā)改審批效勞【2014】378號〕②設(shè)計依據(jù)的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)〔不限于〕《水利水電工程初步設(shè)計報告編制規(guī)程》〔SL619-2013〕；《防洪標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50201-94〕；《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》〔SL252-2000〕；《調(diào)水工程設(shè)計導(dǎo)那么》〔SL430-2008〕；《水閘設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL265-2001〕；《溢洪道設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL253-2000〕；《灌溉與排水工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50288-1999〕；《灌溉與排水渠系建筑物設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL482-2011〕；《給水排水管道工程施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50268-2008〕;《水工擋土墻設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL379-2007〕；《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB/T21448-2008〕;《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土壓力管設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔AWWAC304〕；《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管》〔GB19685-2005〕；《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL191-2008〕；《水工建筑物荷載設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔DL5077-1997〕；《水工建筑物抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL203-97〕；《水利水電工程邊坡設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL386-2007〕；《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL654-2014〕；《給水排水工程埋地預(yù)應(yīng)力混凝土管和預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》〔CECS140-2011〕；《城鎮(zhèn)供水長距離輸水管〔渠〕道工程技術(shù)規(guī)程》〔CECS193-2005〕；《建筑地基根底設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50007-2011〕；《建筑地基處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JGJ79-2012〕；《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGB01-2003〕；《公路橋涵設(shè)計通用標(biāo)準(zhǔn)》〔JTGD60-2004〕。3〕工程等級和標(biāo)準(zhǔn)①工程等別、主要建筑物級別和相應(yīng)洪水標(biāo)準(zhǔn)a、輸水工程建筑物試驗性工程起止點樁號55+181~60+181，是鄂北工程的一局部，工程規(guī)模與鄂北工程規(guī)模相同，為Ⅱ等大〔2〕型。主要建筑物級別為2級，次要建筑物為3級，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用200年一遇。b、水系恢復(fù)建筑物試驗性工程管道沿線無大的河流，只與六干渠及六干渠二支渠交叉，輸水管道從渠道下面穿過。在管道施工回填完畢后，恢復(fù)干渠功能，干渠的規(guī)模和等別不變。c、跨渠交通橋本工程一般采用上跨或下穿立交跨越現(xiàn)有縣道以上公路。跨渠交通便橋為等外級。與試驗性工程交叉的均為村村通道路，在輸水管道施工完工后恢復(fù)交通功能。②抗震設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)工程區(qū)位于秦嶺褶皺系南緣。南部為揚子準(zhǔn)地臺，區(qū)域穩(wěn)定性較好。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》〔GB18306—2001〕，工程區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，相應(yīng)地震根本烈度為Ⅵ度。本工程的抗震設(shè)防烈度為6度，可不進行抗震計算，采取適當(dāng)抗震措施。③技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和主要設(shè)計允許標(biāo)準(zhǔn)a、管道等建筑物本工程范圍內(nèi)全線為土基。管道、鎮(zhèn)墩、進排氣閥井及放空閥井屬2級建筑物，抗滑穩(wěn)定平安系數(shù)大于1.5，抗浮穩(wěn)定平安系數(shù)大于1.1。在各種計算情況下，平均基底應(yīng)力不大于地基允許承載力，最大基底應(yīng)力不大于地基允許承載力的1.2倍；閘室基底應(yīng)力的最大值與最小值之比按2.0來控制。閥井為2級建筑物，平安超高設(shè)計取0.5m，校核取0.4m。b、管道根據(jù)《水利水電工程合理使用年限及耐久性設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL654-2014〕，PCCP管道結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為100年。PCCP結(jié)構(gòu)平安等級取二級〔嚴(yán)重〕。裂縫控制等級為一級。混凝土強度等級不小于C50，砂漿保護層強度不低于M45，砂漿保護層厚度不小于20mm；鋼筒厚度不小于1.5mm；PCCP管預(yù)應(yīng)力鋼絲采用冷拔鋼絲。4〕線路軸線選擇試驗性工程線路在二廣高速以東至白河右岸區(qū)間內(nèi)，整體布置該段線路時，考慮穿越焦柳鐵路、G55高速和G207省道的難度，并考慮周圍其他專項設(shè)施的影響，線路在襄州區(qū)黃集鎮(zhèn)大王家村北部穿焦柳鐵路后向東南偏轉(zhuǎn)27.8°，在襄州區(qū)黃集鎮(zhèn)泰山村附近與G55二廣高速公路、G207公路立交；隨后線路避開樊莊水庫，在水庫北側(cè)和中王村之間穿過，在古驛鎮(zhèn)余溝村南側(cè)向東南偏轉(zhuǎn)12.4°至白河西岸。線路沿線布置時盡量減少移民占地、避開水庫及專線設(shè)施等。根據(jù)上述總布置，試驗性工程線路軸線已確定：自樁號55+181起，沿SE65.9°方位向東南延伸，在樁號56+650附近穿越引丹六干渠后，沿樊莊水庫北側(cè)的楊莊村和引丹六干渠之間繼續(xù)前行，然后在樁號57+757處向東北偏轉(zhuǎn)13.3°后延伸至中王莊村南側(cè)的樁號59+517處，接著再向東南偏轉(zhuǎn)34.6°，沿樊莊水庫東側(cè)前行0.664km到達工程終點樁號60+181。5〕建筑物型式主要對輸水管道的管材和管道止推結(jié)構(gòu)型式分別進行比擬。①管材比選管道結(jié)構(gòu)型式主要是管材的選擇。從管材的水力學(xué)性能、技術(shù)性能、地基適應(yīng)性、經(jīng)濟性等多個方面進行綜合比選。a、管材選擇原那么管道平安可靠，施工便利，維護量小；管道材質(zhì)符合飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)；管道有較強的抗腐蝕能力；管道經(jīng)濟實用。b、管材比擬本工程具有高水頭、長距離、大口徑、等別高等特點。結(jié)合國內(nèi)已建工程的應(yīng)用情況，本次選擇PCCP管、鋼管和玻璃鋼夾砂管作為本工程的備選管材。Ⅰ〕水力學(xué)條件分析鋼管采用內(nèi)涂層防腐時糙率為0.009~0.011，PCCP管糙率為0.011~0.0125，玻璃鋼夾砂管糙率為0.009~0.011，在同等管徑的情況下，玻璃鋼夾砂管和鋼管的過流能力較強，PCCP管過流能力稍低。Ⅱ〕技術(shù)性能方面GB/T19685-2005中PCCP管道直徑最大為DN4000mm，工作內(nèi)壓最大為2.0MPa，覆土深度最大為10m；GB/T21238-2007中玻璃鋼夾砂管最大直徑為DN4000mm，工作內(nèi)壓最大為2.5MPa，未列最大覆土深度。根據(jù)國內(nèi)工程應(yīng)用情況，大口徑玻璃鋼夾砂管應(yīng)用少見，且生產(chǎn)質(zhì)量良莠不齊；PCCP生產(chǎn)所用材料為普通建筑材料，生產(chǎn)過程中質(zhì)量易于控制；考慮本工程特點和技術(shù)特性，對于承受外壓能力方面，PCCP管較大，鋼管及玻璃鋼夾砂管次之，因此，從技術(shù)性能方面，優(yōu)先選用PCCP管。Ⅲ〕地基適應(yīng)性及回填料要求本工程中管道沿線主要為粘土、壤土，從就地取材回填的原那么上考慮，三種管材均適用，但鋼管和玻璃鋼夾砂管回填料要求較PCCP管高。Ⅳ〕抗腐蝕性能方面PCCP管及鋼管受地下水及場地土的腐蝕性影響，需采取一定的防腐措施，管道造價增加。玻璃鋼夾砂管本身耐腐蝕能力強，不存在額外防腐措施。Ⅴ〕施工及維修方面。PCCP采用承插接頭，接口方便，但單節(jié)管長、管徑大，管道較重，吊裝和搬運相對困難；鋼管現(xiàn)場焊接工作量大，且對施工場地要求較高；玻璃鋼夾砂管單管長度長，接頭較少，自重小，裝卸和搬運相對容易，但因剛度較小，回填夯實的要求較前兩種高。從定期維護檢修考慮，鋼管維護費用較高，PCCP管次之，玻璃鋼夾砂管維護簡單。從施工及維護方面，三種管材各有優(yōu)缺點。Ⅵ〕管材造價以輸送相同流量為前提，不同管材管徑代換，鋼管和玻璃夾砂管管徑3.6m，PCCP管徑3.8m，綜合估算管材及安裝費，鋼管較PCCP管增加約0.7萬元/m，單米價格最高，玻璃夾砂管較PCCP管增加約0.4萬元/m。經(jīng)綜合考慮技術(shù)可行性、適應(yīng)性、施工難易度、運行管理和經(jīng)濟性等因素，本工程以PCCP作為推薦管材。②管道止推形式比選在壓力管道方向改變處由于管道內(nèi)水的水流方向發(fā)生改變會對管道產(chǎn)生不平衡推力，為防止管道接頭拉開，需對推力進行充分限制。抵抗推力的途徑通常有兩種：依靠管道自重、上覆土重及管內(nèi)水重共同產(chǎn)生的摩擦力；依托支撐配件的土的被動土壓力。假設(shè)摩擦力和土的被動土壓力缺乏以平衡推力，那么必須設(shè)置止推裝置。根據(jù)本段管道沿線地形特點及布置，共有6處轉(zhuǎn)彎段管，其中平面轉(zhuǎn)彎管2處，轉(zhuǎn)角34.6°、13.26°；縱向向下彎管2處，縱向向上彎管2處，最大轉(zhuǎn)角為1.39°。為了到達工程設(shè)計合理、運行平安、管理方便、節(jié)省投資和節(jié)約空間資源，對不同彎管處進行止推結(jié)構(gòu)形式比選。管道的止推形式通常主要有①小轉(zhuǎn)角的接頭、②限制性接頭、③鎮(zhèn)墩以及④前幾種止推形式的組合等形式。經(jīng)計算分析比擬，并結(jié)合管頂覆土厚度等因素，管道的止推措施采用混凝土鎮(zhèn)墩。6〕工程總布置試驗性工程主要建筑物有溝埋式PCCP、鎮(zhèn)墩、進排氣閥井、檢修進人孔和放空設(shè)施等。試驗性工程各建筑物布置服從工程總體布局，并滿足其功能要求。①管線布置a、平面布置試驗性工程線路平面總長5.0km，由二廣高速東側(cè)樁號55+181〔x=3582530.1777，y=496724.7445〕起，沿SE65.9°方位向東南延伸2.576km后到達樊莊水庫北側(cè)樁號57+757處，向東北偏轉(zhuǎn)13.3°后延伸至樁號59+517，再向東南偏轉(zhuǎn)34.6°沿樊莊水庫東側(cè)前行0.664km到達工程終點樁號60+181〔x=3580676.4686，y=501272.2591〕。管線在平面上共轉(zhuǎn)2次彎，轉(zhuǎn)彎半徑按15m控制。b、縱剖面布置根據(jù)試驗性工程區(qū)地形及地質(zhì)條件，縱剖面布置以線路盡可能順直、減少開挖與回填及管頂最小覆土深度控制2m為原那么。線路縱剖面起點管道中心高程125.30m，水平延伸264m后在樁號55+445.66處以0.54°向下轉(zhuǎn)角延伸至樁號56+606.20處〔此處管道中心高程114.40m〕，再以0.54°向上轉(zhuǎn)角并延伸至樁號59+600〔此處管道中心高程114.73m〕，而后以1.38°向下轉(zhuǎn)角并延伸至樁號59+986.76〔此處管道中心高程124.08m〕，此后以1.39°向上轉(zhuǎn)角并延伸終點60+181〔此處管道中心高程124.09m〕。管線在縱剖面布置上共轉(zhuǎn)4次彎。c、橫剖面布置試驗性工程采用3根DN3800mm的PCCP管并排同槽埋設(shè)。根據(jù)管道安裝、管基回填及施工要求，三根管道中心距為6.0m。管間凈距1.6m〔因管壁厚度不一致而略有差異〕，兩側(cè)管外寬度均為0.8m，開槽底寬18.0m。管道鋪設(shè)在未經(jīng)擾動的原狀土地基上，管基計算支撐角90°，設(shè)計支撐角120°。根據(jù)管基沿線的地形地質(zhì)條件和埋深，采用三種典型的橫斷面布置方式：Ⅰ〕普通開挖段普通開挖段指管道開挖深度小于14.6m的管道段，管槽基底算起，開挖深度小于8.0m的管段臨時開挖邊坡為1：1，開挖深度大于8m的管段臨時開挖邊坡1：1.5，每8.0m設(shè)一級2.0m寬馬道。管頂覆土回填至原地面高程，回填頂部為耕植土。管道穿越塘堰地段，管頂覆土2.0m，在開挖邊界外每側(cè)向外延伸2.0m寬作為管道保護范圍。Ⅱ〕高開挖段高開挖土方段指管道開挖深度大于14.6m的管道段，臨時開挖邊坡為1：1.5，從管槽根底算起8.0m處設(shè)置一級馬道，馬道寬2.0m。管身采用C25混凝土外包，外包最小厚度為50cm，外包混凝土底寬17.4m，高5.4m，在PCCP上半周與混凝土接觸面間設(shè)厚度為4mm的SBS改性瀝青卷材，管頂覆土回填至原地面高程，回填頂部為耕植土。Ⅲ〕跨渠段本段管線與引丹六干渠和六干渠二支渠立體相交，管線頂部位于渠底，交叉部位采用PCCP結(jié)構(gòu)外包混凝土，外包尺寸同Ⅱ〕，渠道在外包混凝土頂部進行恢復(fù)。穿渠道管段分別為56+616.3~56+686.3和59+535.8~59+562.5〔內(nèi)含1.662m的配件管〕，共計長度100m。②鎮(zhèn)墩布置本段管道沿線共布置6處轉(zhuǎn)彎管，其中平面轉(zhuǎn)彎管2處，轉(zhuǎn)角34.6°、13.26°，經(jīng)計算均需設(shè)置鎮(zhèn)墩；縱向向下〔上〕彎管4處，最大轉(zhuǎn)角為1.39°，經(jīng)計算不需要設(shè)置鎮(zhèn)墩。管道在轉(zhuǎn)彎處均采用鋼制配件，鋼管承受內(nèi)水壓力，因鋼管管徑較大，承受外壓能力低，全部外荷載由鋼管外側(cè)的包封C25砼承當(dāng)，管頂覆土深均小于8.0m，除與放空管結(jié)合布置的3#鎮(zhèn)墩包封砼厚度采用1.0m，其余采用0.5m；此類墩體歸類到鎮(zhèn)墩中。彎管處的鎮(zhèn)墩總數(shù)量共6個。為確保輸水主管道在運行及檢修時平安，沿線布置附屬設(shè)施，本段通排氣閥井7處，其中1處在平面彎管段，2處在縱向向下彎管處，其余4處在平直管段；放空設(shè)施1處，放空管在轉(zhuǎn)角0.54°的縱向向上彎管處。與通排氣閥管、放空管相通的主管道采用三通鋼制配件，除4處三通配件管道結(jié)合前述彎管處的鎮(zhèn)墩一起布置外，其余直管段的4處布置在鋼制三通配件外包封C25砼的鎮(zhèn)墩處。綜上所述，鎮(zhèn)墩數(shù)量共有10個。③管道附屬設(shè)施布置a、進排氣閥布置管道中進排氣閥的功能主要是在管道充水階段排出管內(nèi)空氣；在運行階段，排出管內(nèi)水體攜帶的微量空氣，防止管內(nèi)氣囊對水流阻礙，防止空蝕；管道放空或事故檢修時進排氣閥為管道補氣，防止管道產(chǎn)生負(fù)壓。進排氣閥一般布置在管道凸點處、立面轉(zhuǎn)彎處及管道末端。參照類似工程經(jīng)驗，本階段進排氣閥在管道凸點處設(shè)置，在管線平緩段按照每500~800m左右設(shè)一處充〔排〕氣閥井，每處單管配置兩個進排氣閥。本工程進排氣閥共計7處。b、檢修進人孔布置根據(jù)《給排水設(shè)計手冊第三冊〔城鎮(zhèn)給水〕》中輸配水管渠布置的一般要求：重力輸水管渠應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置檢查井。參考類似工程經(jīng)驗，試驗段檢修進人孔根本按每2.0km設(shè)置一處，并結(jié)合進排氣閥井布置。本工程全線檢修進入孔共計3處。c、放空設(shè)施布置放空設(shè)施布置在管線下凹部位，一般接近河道、渠道或水庫。根據(jù)72km倒虹吸附屬設(shè)施布置，在本試驗工程內(nèi)有一放空設(shè)施，位于樁號56+611處的管線下凹部位，管道放空至樊莊水庫。放空設(shè)施主要包括主管連接管、放空閥井、消能井及尾水渠三個局部。為防止倒虹吸管道局部檢修時全線斷水，放空系統(tǒng)按單管單控設(shè)置，可單管翻開，亦可實現(xiàn)多根管道同時放空。放空系統(tǒng)與輸水管道退水口段混凝土鎮(zhèn)墩銜接，鎮(zhèn)墩段長11.0m，混凝土強度等級C25，主管道上半周與鎮(zhèn)墩混凝土接觸面設(shè)墊層。放空優(yōu)先考慮自排方式，在排不凈的情況下采用抽水泵進行排水。DN1000放空管分別從輸水主管道的底部引出至閥井，閥井內(nèi)設(shè)置3套手電兩用檢修和工作閥組，放水管經(jīng)檢修閥、工作閥后，接并聯(lián)鋼管入濕井，經(jīng)濕井消能后，在井壁下游墻體的高程119.5m處通過自流出水口，將水排入水渠，再引至放空系統(tǒng)旁的原渠溝，最后匯入樊莊水庫；在無法自流時翻開位于濕井內(nèi)的抽水泵，通過埋置于自流口左側(cè)的鋼管將水抽排入渠。7〕主要建筑物設(shè)計①PCCP管糙率確實定目前國內(nèi)已建工程中，大口徑PCCP管糙率一般在0.011~0.0125之間。對全長72.08km的倒虹吸壓力管段選取0.011、0.0115、0.012和0.0125等不同糙率進行管道水力計算，糙率每增加0.0005，水損增加約1.2m，約8%?？紤]到管道接頭較多，管件生產(chǎn)工藝及長期運行等不確定因素，本階段糙率按照0.012取值。②管道結(jié)構(gòu)設(shè)計試驗性工程線路平面總長5.0km，管道由PCCP和配件管組成，其中PCCP長14.64〔4.88×3〕km，其他為配件管。a、管道內(nèi)水壓力本段管道工作壓力取0.4MPa；根據(jù)CECS140-2011,設(shè)計壓力取為工作壓力的1.5倍，即0.6MPa；根據(jù)《給水排水管道工程施工及驗收標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50268-2008〕，管段試驗壓力取工作壓力的1.5倍，即0.6MPa。b、管道覆土厚度管道管頂覆土一般回填至原地面高程，厚度范圍為2.0~9.0m。管道結(jié)構(gòu)設(shè)計時，覆土厚度分級越細(xì)，工程造價越小，但覆土厚度等級過多會增加管型，為管道生產(chǎn)和安裝帶來不變，增加模具和安裝費用。本次設(shè)計管線長度較短，初步采用一種管芯厚度進行設(shè)計，采用的覆土等級分別為4m和8m。因覆土厚度大于8m的管段所占比例很小，本次設(shè)計在覆土大于8m時采用混凝土外包PCCP的結(jié)構(gòu)型式，混凝土內(nèi)部PCCP結(jié)構(gòu)采用覆土4m的管道結(jié)構(gòu)。c、管道結(jié)構(gòu)PCCP分為兩種類型：內(nèi)襯式管〔LCP〕和埋置式管〔ECP〕。本工程管道直徑3800mm，采用接頭為雙膠圈的埋置式預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管〔PCCPDE〕。管道每節(jié)長5m，采用雙膠圈鋼制承插式接頭。插口鋼環(huán)設(shè)兩個凹槽，O型膠圈填充于凹槽內(nèi)。管道接頭有適應(yīng)微量變形的能力，每節(jié)管接頭允許最大變形轉(zhuǎn)角為0.5°。為防止管口鋼制承插口腐蝕，生產(chǎn)后先進行防銹處理，管道接頭安裝完畢后需對內(nèi)外接縫進行處理。本工程根據(jù)實際情況采用剛性和柔性兩種做法。剛性接口用于大局部管段，其做法為在內(nèi)、外接縫內(nèi)填充水泥砂漿。柔性接口用于地基變化或鎮(zhèn)墩與管道相接易產(chǎn)生不均勻沉降的部位，其做法是在縫內(nèi)填充聚乙烯低發(fā)泡閉孔板，外側(cè)用聚硫密封膠封堵。根據(jù)覆土厚度分級進行結(jié)構(gòu)計算，初步擬定本段管道采用兩種管型，結(jié)構(gòu)參數(shù)見表.5-1。表.5-1PCCP管型參數(shù)表管型工作

內(nèi)壓

〔MPa〕覆土

厚度

〔m〕混凝土

強度等級纏絲

層數(shù)管芯

厚度

〔mm〕鋼絲

直徑

〔mm〕管材

壁厚

〔mm〕纏絲

面積〔mm2〕Ⅰ0.44C55130073322732Ⅱ0.48C55232073664310③管道開挖及回填設(shè)計管道開挖、回填分普通開挖PCCP直埋段、高挖方和跨渠混凝土外包PCCP段及配件管外包混凝土段。a、普通開挖PCCP直埋段普通開挖PCCP直埋段指管道開挖深度小于14.6m的管道段，普通開挖段總長4590m。從管槽基底算起，開挖深度小于8.0m的管段臨時開挖邊坡為1：1，開挖深度大于8.0m的管段臨時開挖邊坡1：1.5，每8.0m設(shè)一級2.0m寬馬道。管底20cm采用人工開挖至設(shè)計高程。本段3根DN3800mm的PCCP管并排同槽埋設(shè)，根據(jù)管道安裝、管基回填及施工要求，三根管道中心距為6.0m，管間凈距1.6m〔因管壁厚度不一致而略有差異〕，兩側(cè)管向外預(yù)留外寬度均為0.8m，開槽總底寬18.0m。管道鋪設(shè)在未經(jīng)擾動的原狀土地基上，管基計算支撐角90°，設(shè)計支撐角120°。管溝回填一般采用開挖的合格渣料，回填料中剔除樹根、雜草、垃圾等有機物，不允許有大顆粒石塊等不合格材料。管溝回填分為五個區(qū)域：Ⅰ區(qū)為管道中心線以下的區(qū)域，回填材料為原狀土，壓實度≥95%，回填區(qū)不得有大于50mm的石塊，底部鋪設(shè)20cm厚原狀土后壓實，待管道安裝就位后再填充兩側(cè)弧形根底，靠管壁側(cè)掖腳難以密實部位回填中粗砂，其他部位為原狀土；Ⅱ區(qū)為管道腰線至管頂以上50cm、管外側(cè)50cm以外至開挖邊線的區(qū)域，回填材料為原狀土，壓實度≥90%，回填區(qū)不得有大于150mm的石塊；Ⅲ區(qū)為管道腰線至管頂以上50cm、兩側(cè)管外50cm以內(nèi)的區(qū)域，回填材料為原狀土，壓實度≥90%，管頂外壁120°范圍內(nèi)不壓實，回填區(qū)不得有大于50mm的石塊；Ⅳ區(qū)為管頂以上50cm起至原始地面〔管頂覆土1.65m以下〕以下50cm的區(qū)域，回填材料為原狀土，壓實度≥85%，回填區(qū)不得有大于500mm的石塊；Ⅴ區(qū)為Ⅳ區(qū)以上50cm的范圍，回填料為耕植土，不壓實；考慮管道的壓實情況，回填時預(yù)留沉降工程量。在同一分區(qū)內(nèi)回填時，由3根管道形成的四個小區(qū)域應(yīng)同時上升，回填總高差不超過20cm。管線沿線最小覆土厚度按照2.0m控制；穿越塘堰地段回填寬度至槽頂開口線外各向兩側(cè)延伸2.0m作為管道保護范圍。b、高挖方和跨渠混凝土外包PCCP段Ⅰ〕高挖方混凝土外包PCCP段高挖方段指管道開挖深度大于14.6m的管道段，共計長度200m〔內(nèi)含5m長配件管〕，高挖方段樁號55+950.18~56+150.151。管槽臨時開挖邊坡1：1.5，管槽基底算起8.0m處設(shè)置一級馬道，馬道寬2.0m。管道根數(shù)、間距及開挖底寬同普通開挖段。管身采用C25混凝土外包，外包最小厚度為50cm，外包混凝土底寬17.4m，高5.4m，在PCCP上半周與混凝土接觸面間設(shè)厚度為4mm的SBS改性瀝青卷材。管溝回填壓實度要求同普通開挖段，回填分區(qū)與普通開挖段略有不同。外包混凝土頂部以下的回填區(qū)為Ⅱ區(qū)，外包混凝土頂部以上回填分區(qū)同普通開挖段。Ⅱ〕跨渠混凝土外包PCCP段本工程管線與六干渠和六干渠二支渠立體交叉，管線從渠道底部穿過。穿六干渠渠道樁號為56+616.3~56+686.3，空間長度為70m；穿六干渠二支渠樁號為59+535.8~59+562.5〔內(nèi)含1.662m的配件管〕，空間長度為25m，兩段長度共100m。管道根數(shù)、間距、開挖底寬和邊坡同普通開挖段。穿渠時采用PCCP采用外包混凝土結(jié)構(gòu)型式，外包尺寸同高開挖段。管溝回填要求同普通開挖段，回填分區(qū)同高開挖段。因管線由渠道底部穿過，管道回填后按原規(guī)?；謴?fù)?？缜繮CCP外包砼，與一般PCCP管道采用柔性連接，再柔性連接一節(jié)PCCP管后，其余管采用剛性接頭。c、配件管外包混凝土段管線沿線布置有鎮(zhèn)墩、進排氣閥、檢修進人孔和放空閥。在這些部位及非整數(shù)管節(jié)的連接部位均采用配件管。配件管包括直管配件、三通配件和彎頭配件，總計17處，空間總長120.166m。配件管采用Q345鋼板，壁厚20mm，內(nèi)外設(shè)置鋼筋網(wǎng)，并噴5cm厚的M45水泥砂漿保護層?？紤]到管徑較大，采用PCCP管外包C25砼以承受全部外荷載。除與放空管相接的主管道外包封1.0m厚外，其余包封厚度均為50cm。配件管與PCCP采用承插方式連接。除與配件管連接的PCCP連續(xù)兩節(jié)采用柔性接頭外，其他PCCP間接頭均采用剛性接頭。管道根數(shù)、間距、開挖底寬和邊坡同普通開挖段。管溝回填要求同普通開挖段，回填分區(qū)同高開挖段。④鎮(zhèn)墩設(shè)計鎮(zhèn)墩分兩大類：一類是單獨布置，共2個，即水平轉(zhuǎn)角處的8#鎮(zhèn)墩和縱向向上轉(zhuǎn)彎處的9#鎮(zhèn)墩；另一類是結(jié)合閥井管布置的三通鎮(zhèn)墩，共8個，其中7處與通排氣閥結(jié)合布置，分別為1#、2#、4#、5#、6#、7#和10#鎮(zhèn)墩，另1處與放空管結(jié)合布置，為3#鎮(zhèn)墩。a、單獨鎮(zhèn)墩該類鎮(zhèn)墩共2個，8#鎮(zhèn)墩的管道軸線水平轉(zhuǎn)角34.6°，通過計算需要設(shè)置鎮(zhèn)墩來止推；9#鎮(zhèn)墩的管道縱向向上轉(zhuǎn)角1.38°，屬于在鋼制配件外包封砼鎮(zhèn)墩。此類鎮(zhèn)墩以8#鎮(zhèn)墩為代表進行介紹。8#鎮(zhèn)墩中心樁號位于59+521.42處，約呈扇狀，起點樁號59+507.02，終點樁號59+535.82，內(nèi)側(cè)直線長21.58m，外側(cè)折線長36.8m，沿管軸線方向的墩體中心尺寸28.8×22.8×6.8m〔軸向長×寬×高，下同〕，采用三級配C25砼，鎮(zhèn)墩外側(cè)布設(shè)鋼筋網(wǎng)，為加大鋼管與混凝土之間的連接，在管道轉(zhuǎn)彎處加翼環(huán)，在鋼管末端設(shè)置止推環(huán)。為防止因鎮(zhèn)墩砼與管道荷載不同而造成兩者沉降不同步，在鋼管上半周與鎮(zhèn)墩接觸處設(shè)一層4mm厚的SBS改性瀝青油毛氈，以減少管道損壞。鎮(zhèn)墩處主管道內(nèi)徑DN3800，管道中心高程114.72m，鎮(zhèn)墩底部高程110.82m，頂部高程117.62m，鎮(zhèn)墩四周回填土至地面高程119.89m，埋深9.07m，開挖坡比1：1.5〔其他鎮(zhèn)墩埋深為6.7～12.74m，開挖坡比采用1:1或1:1.5〕，回填土壓實度同管道外包砼段。鎮(zhèn)墩坐落于粘土層上，為防止因鎮(zhèn)墩沉降造成與上下游側(cè)的管道夾角過大，引起平安事故，對鎮(zhèn)墩根底先進行夯實，再鋪設(shè)C15砼墊層；因鎮(zhèn)墩根底開挖在上下游側(cè)管道底部形成的超挖區(qū)，先回填砂礫石后再鋪設(shè)連接管道墊層和管道，回填砂礫石長度根本按一節(jié)管長控制。b、三通鎮(zhèn)墩三通鎮(zhèn)墩分為與通排氣閥井結(jié)合的鎮(zhèn)墩和與放空管結(jié)合的鎮(zhèn)墩。Ⅰ〕與通排氣閥結(jié)合布置的鎮(zhèn)墩此類鎮(zhèn)墩共有7個，以1#鎮(zhèn)墩為例進行講述。1#鎮(zhèn)墩位于樁號55+445.66處，根據(jù)地形和管線布置，管道在此縱向向下轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎角度0.54°；據(jù)通排氣閥布置原那么，在此凸點處設(shè)置通排氣閥，管道采用三通配件，因轉(zhuǎn)角較小，只需在配件外包封砼。鎮(zhèn)墩結(jié)構(gòu)尺寸滿足自身穩(wěn)定、應(yīng)力要求即可。主管道內(nèi)徑DN3800，管道中心高程125.3m，鎮(zhèn)墩基底高程122.8m，頂面高程127.8m，鎮(zhèn)墩外側(cè)回填土至地面高程129.50m,回填土壓實度同管道外包砼段。鋼管外包封砼強度等級C25〔三級配〕，厚度按照0.5m控制，結(jié)構(gòu)尺寸5.0×17×5m，鎮(zhèn)墩外側(cè)設(shè)鋼筋網(wǎng)。鎮(zhèn)墩根底超挖和根底處理同上。主管道的鋼管頂部開口接通氣管，上部通氣閥井設(shè)計詳見“附屬設(shè)施設(shè)計”。Ⅱ〕與放空管結(jié)合布置的鎮(zhèn)墩該鎮(zhèn)墩共1處，為3#鎮(zhèn)墩。3#鎮(zhèn)墩位于樁號56+606.2處，管道在此縱向向上轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎角度0.54°；此鎮(zhèn)墩與放空設(shè)施的放水管相接。管道采用三通配件，因轉(zhuǎn)角較小，只需在配件外包封砼。鎮(zhèn)墩結(jié)構(gòu)尺寸滿足自身穩(wěn)定、應(yīng)力要求即可。主管道內(nèi)徑DN3800，管道中心高程114.4m，鎮(zhèn)墩基底高程109.0m，頂面高程117.5m，鎮(zhèn)墩外側(cè)回填土至地面高程119.05m,回填土壓實度同管道外包砼段。鎮(zhèn)墩砼等級、結(jié)構(gòu)尺寸及根底處理同1#鎮(zhèn)墩。主管道的鋼管底部開口接放空管。⑤附屬設(shè)施設(shè)計a、進排氣閥井〔含進人孔〕設(shè)計本次生產(chǎn)性試驗工程全長5km，共設(shè)置進排氣閥井7處，其中人孔、進排氣閥結(jié)合井3處，共9個閥井；單獨設(shè)置的進排氣閥4處，共12個閥井。進排氣閥井均是結(jié)合鎮(zhèn)墩布置，本節(jié)主要闡述閥井設(shè)計，下部的鎮(zhèn)墩局部詳見”鎮(zhèn)墩設(shè)計”。Ⅰ〕人孔、進排氣閥結(jié)合井布置〔彎管段〕此類井分別布置在倒虹吸管平面和縱向轉(zhuǎn)彎處，共3處，9個閥井。下面以5#鎮(zhèn)墩處的人孔、進排氣閥井結(jié)構(gòu)布置作典型設(shè)計。5#鎮(zhèn)墩位于線路樁號57+746.24~57+771.12，根據(jù)線路布置，此處為平面轉(zhuǎn)彎，轉(zhuǎn)彎角13.26°。該段主管道內(nèi)徑Φ3800，采用鋼管加包封的型式，包封混凝土強度等級為C25，鋼管上半周與包封混凝土接觸面間設(shè)厚4mmSBS改性瀝青油毛氈。管軸線高程114.53m，該處回填地面高程124.28m，井筒頂部高程124.58m?；靥钔翂簩嵍韧艿劳獍哦?。人孔、進排氣閥結(jié)合井布置是在每根主管道的鋼管上部開孔接Φ700鋼管作為進人孔，進人孔鋼管頂部高程118.13m處設(shè)法蘭，側(cè)面對開Φ300孔安裝2支DN300進排氣閥。在主管道鋼管的包封混凝土頂部預(yù)留插筋，現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土進排氣閥井筒，井筒內(nèi)徑2.0m，壁厚0.4m；三個井筒中心間距為6.0m。井筒口蓋板為C25預(yù)制鋼筋砼，蓋板設(shè)Φ700進人孔和Φ500的通氣管。為方便安裝、檢修，井壁對應(yīng)人孔位置設(shè)鋼爬梯，為保證下井平安，爬梯外設(shè)護籠。井底設(shè)30×30×30cm的集水坑。Ⅱ〕單獨設(shè)置的進排氣閥井〔直管段〕此類井分別布置在倒虹吸管直管段上，共4處，12個閥井。下面以4#鎮(zhèn)墩處的進排氣閥井結(jié)構(gòu)布置作典型設(shè)計。4#鎮(zhèn)墩位于線路樁號57+076.27~57+081.27。該段管道主管內(nèi)徑Φ3800，采用鋼管加包封的型式，包封混凝土強度等級為C25，鋼管上半周與包封混凝土接觸面間設(shè)厚4mmSBS改性瀝青油毛氈。管道軸線高程119.12m，該處回填地面高程129.36m，井筒頂部高程129.66m。回填土壓實度同管道外包砼段。直管段進排氣閥井布置是在每根主管道的鋼管上部開孔接Φ500鋼管，鋼管頂部高程122.72m處設(shè)法蘭，側(cè)面對開Φ300孔安裝2支DN300進排氣閥。在主管道鋼管的包封混凝土頂部預(yù)留插筋，現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土進排氣閥井筒，井筒內(nèi)徑2.0m，壁厚0.4m。井筒上部結(jié)構(gòu)同人孔、進排氣閥結(jié)合井。b、放空系統(tǒng)設(shè)計本試驗工程段內(nèi)有1處放空設(shè)施，位于輸水線路與六干渠相交處的上游段、樁號56+611處。放空采用自流排水與強排抽水相結(jié)合的方式。放空系統(tǒng)與輸水管道退水口段的鋼制管件包封混凝土鎮(zhèn)墩銜接，包封混凝土強度等級C25，主管道鋼管上半周與鎮(zhèn)墩混凝土接觸面設(shè)一層厚4mm的SBS改性瀝青油毛氈墊層。包封段長11.0m，以保證主管道退水口處的穩(wěn)定。放空優(yōu)先考慮自排方式，在排不凈的情況下采用抽水泵進行排水，經(jīng)計算，需設(shè)置DN1000的鋼管分別從輸水主管道的底部并排向下引出，經(jīng)彎管段后再水平引至閥井，放空管中心高程距離主管道中心下3.95m，放空管與閥井連接，閥井內(nèi)設(shè)置3套PQ940H-10-DN1000型手電兩用檢修和工作閥組，閥井為現(xiàn)澆C25混凝土方井，井內(nèi)尺寸9.0×10.6m，底板坐落于粘土層，底板高程106.86m，井頂較樊莊水庫校核洪水位高0.24m〔蝶閥吊物孔較洪水位高0.44m〕，高程120.5m，閥井底板厚度2.0m，邊墻底部厚度1.5m，頂部厚度1.2m，頂板為板梁結(jié)構(gòu)，在垂直電動閥處設(shè)置2.0×4.58m吊物孔，頂板主梁尺寸1.0×1.5m，次梁0.3×0.5m，板厚0.2m。在閥井下游左側(cè)設(shè)置樓梯與地面相通，樓梯井頂部設(shè)置4.9×3.6m房屋以防止外水順樓梯間進入閥井；蝶閥井底設(shè)置2.0×1.5×1.5m的集水井。放水鋼管經(jīng)檢修閥、工作閥后，并聯(lián)接入DN1000mm鋼管，再通過DN1000mm鋼管接入濕井，經(jīng)濕井消能后，在井壁下游墻體的高程119.5m處設(shè)3.0×1.0m的矩形自流出水口，濕井的水經(jīng)自流入排水渠，再引至放空系統(tǒng)旁的溝河，最后匯入樊莊水庫；在無法自流時翻開位于濕井內(nèi)的兩個抽水泵，通過埋置于自流口左側(cè)的鋼管將水抽排入渠。濕井為現(xiàn)澆C25鋼筋混凝土方井，井內(nèi)尺寸4.58×7.6m，與閥井間墻厚1.0m，濕井與閥井為整體結(jié)構(gòu)，底板厚2.0m，底部高程108.85m。井底板至自流孔底部高差14.56m，消能井總高度17.76m，井壁及底板80cm厚均采用抗沖耐磨強度等級為C35的鋼筋混凝土。消能井進水管口距離底板50cm，管口焊接法蘭盤后采用8根底腳螺栓與底板固定，為減小高速射流對井底的沖刷并增加消能效果，在消能井結(jié)構(gòu)設(shè)計中增設(shè)了井底消能錐，井底與井壁增加腋，并在井壁環(huán)向設(shè)置消能墩。閥井頂部高程123.36m，頂板厚0.2m。出水渠首底板高程120.06m，為寬3.0m、縱坡1%的U型槽，下接1:3的泄槽段，然后與11.3m長消力池相接，再經(jīng)26.9m長的出水渠與原溝渠銜接。為防止抽排的水回流入井，出水管的管口置于出水渠泄槽處。⑥防腐設(shè)計根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并參照已建工程經(jīng)驗，結(jié)合本工程PCCP管道埋設(shè)環(huán)境情況，對PCCP管道及構(gòu)筑物進行陰極保護。a、PCCP管道防腐涂層方案根據(jù)管道壽命、四周土壤類型以及造價等因素，選擇環(huán)氧煤瀝青作為PCCP管防腐涂層。按照《埋地鋼制管道環(huán)氧煤瀝青防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔SY/T0447-96〕要求，對PCCP管防腐層進行設(shè)計和生產(chǎn)。為保證PCCP管防腐層在強腐蝕土壤中長時間不遭到破壞，適當(dāng)增加防腐層面漆層數(shù)，干膜厚度要求不應(yīng)小于0.8mm，防腐等級選用特加強級別，防腐年限與PCCP管設(shè)計壽命相匹配。b、PCCP管道工程陰極保護方案本工程除在PCCP成品管砂漿保護層外涂刷環(huán)氧煤瀝青層防腐外，還在管道全線采取陰極保護措施。Ⅰ〕標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB/T21448-2008〕《埋地預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管道的陰極保護》〔GB/T28725-2012〕《陰極保護管道的電絕緣標(biāo)準(zhǔn)》〔SY/T0086-2003〕《鋼質(zhì)管道外腐蝕控制標(biāo)準(zhǔn)》〔GB/T21447-2008〕《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護參數(shù)測量方法》〔GB/T21246-2007〕《鋅-鋁-鎘合金犧牲陽極》〔GB/T4950-2002〕《預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管》〔GB/T19685-2005〕Ⅱ〕陰極保護方案比選陰極保護技術(shù)可分為犧牲陽極陰極保護和外加電流陰極保護兩種方法。經(jīng)分析比擬，強制電流法需要外部電源、管理工作量大、對周圍構(gòu)筑物有干擾，PCCP管縱向電阻大〔相對鋼管而言〕保護范圍小、保護電流分布不均，另外保護電位控制要求嚴(yán)格，易造成過保護，引起析氫發(fā)生破壞，參照南水北調(diào)等工程的實踐，本設(shè)計選擇了犧牲陽極方案。Ⅲ〕埋地PCCP管道陰極保護設(shè)計根據(jù)管道外防腐層種類、設(shè)計使用壽命，并借鑒國內(nèi)外埋地PCCP工程的成功案例中的相關(guān)工程經(jīng)驗，選擇本工程中的最小陰極保護電流密度為0.3mA/m2。通過從陽極電位、土壤電阻率、陽極使用年限及經(jīng)濟性以及PCCP管道平安性考慮，本階段初擬犧牲陽極材料選用ZR-1型帶狀鋅合金犧牲陽極，其規(guī)格為25.4×31.75mm。經(jīng)計算，試驗段陰極保護需要8支ZR-1型帶狀鋅合金犧牲陽極，陽極帶分8處布置，每兩處為一組，分布于由3根管道形成的管側(cè)四個回填土區(qū)域內(nèi)，鋅帶距離管道外壁0.5～1.0m，鋅帶周圍鋪設(shè)一層橫截面積為0.8×0.8m的犧牲陽極填包料將陽極包裹，陽極填包料用足量的水浸泡。Ⅳ〕測試樁分布位置設(shè)計本試驗段設(shè)置11處測試樁，布置在排氣閥、放空設(shè)施及兩端。每處測試樁均設(shè)置埋地極化探頭，沿管道圓周分布6支極化探頭，用于對管道圓周電位分布的測試。同時，為檢測輸水主管與支管之間的電絕緣情況，在金屬支管處引測試電纜至測試樁。測試樁現(xiàn)場安裝時應(yīng)盡可能調(diào)整測試樁的位置，以“方便測試，便于管理”為原那么。Ⅴ〕埋地PCCP管道陰極保護系統(tǒng)的設(shè)備裝置電絕緣裝置為防止雜散電流的干擾和PCCP管道陰極保護電流流失，在被保護管道的首末端、分支處安裝絕緣裝置進行電絕緣?？缃与娎|〔電連續(xù)性〕埋置式PCCP管道在制作時，沿著混凝土管芯縱向安裝薄鋼帶，薄鋼帶位于預(yù)埋錨具附近，薄鋼帶的橫截面積為20×2mm，其長度宜以兩端分別與混凝土端面平齊為準(zhǔn)。薄鋼帶接觸環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲的一面，其兩側(cè)的直角作圓滑過渡〔倒角〕，然后在薄鋼帶外側(cè)纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼絲。在管子制成后，將兩塊連接鋼板分別焊接在承口鋼環(huán)和插口鋼環(huán)上，連接板呈直角形，寬為80mm，水平局部的長度為100mm，焊接在鋼環(huán)上的垂直局部的長度以高出水泥砂漿20mm為宜。連接鋼板在承、插口鋼環(huán)上的焊接位置與薄鋼帶的距離需小于200mm。PCCP管道在制作時，應(yīng)采用VV0.6/1KV-1×25mm2的銅芯電纜將薄鋼帶與連接鋼板跨接〔預(yù)應(yīng)力鋼筋與鋼筒電連接〕，采用VV0.6/1KV-1×25mm2的銅芯電纜將相鄰連接鋼板的水平局部進行跨接〔相連兩節(jié)PCCP管道的電連接〕，焊接方法采用鋁熱焊，焊接完畢后去除焊渣；電連續(xù)可靠后，對焊接部位進行外表處理和防腐〔環(huán)氧煤瀝青〕及水泥砂漿保護層修復(fù)。連接鋼板的垂直局部的間隙和水平局部均應(yīng)做防腐處理〔環(huán)氧煤瀝青〕并使用水泥砂漿保護，到達原防腐等級標(biāo)準(zhǔn)。每節(jié)埋地PCCP均壓電纜本工程3條PCCP管道并行同槽鋪設(shè)，屬于同一個陰極保護系統(tǒng)，需進行安裝均壓電纜，每間隔1.0km〔間隔200節(jié)管道〕采用VV0.6/KV-1×25mm2測試電纜測試電纜采用VV-0.6/1KV-1×6mm2的銅芯電纜，測試電纜焊接在連接鋼板的水平局部，測試電纜需留有一定的余量，嚴(yán)禁將均壓電纜直接焊接到預(yù)應(yīng)力鋼筋上，焊接完畢后去除焊渣，檢查焊接可靠后，應(yīng)對焊接部位進行外表處理和防腐〔環(huán)氧煤瀝青〕及水泥砂漿保護層修復(fù)。Ⅵ〕管道構(gòu)筑物陰極保護系統(tǒng)的設(shè)計管道構(gòu)筑物陰極保護主要指鎮(zhèn)墩處的配件陰極保護設(shè)計，配件鋼管內(nèi)外噴砂漿保護〔三通的主管與支管焊接〕，將PCCP管和配件鋼管通過電纜跨接后，配件鋼管〔三通的含支管〕的陰極保護就可以與PCCP管統(tǒng)一設(shè)計，不必再單設(shè)陰極保護。為防止雜散電流的干擾和PCCP管道陰極保護電流流失，在三通配件的支管和主管連接處安裝絕緣法蘭進行電絕緣。鎮(zhèn)墩混凝土中的鋼筋需與鋼管的電絕緣，應(yīng)滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，PCCP管道不應(yīng)與其它任何金屬構(gòu)筑物電導(dǎo)通。c、陰極保護工程的驗收根據(jù)GB/T28725-2012中規(guī)定作為驗收標(biāo)準(zhǔn)，即陰極保護裝置投入運行，測量測試樁處管道的保護電位值滿足100mV極化形成/衰減準(zhǔn)那么或-1000mV〔相對于CSE〕準(zhǔn)那么。d、架空線路對陰極保護影響評估經(jīng)過查勘，沿試驗段管線有兩回220kV、一回10kV架空線路，其中兩回220kV架空線與管道幾乎平行布置，平行距離到達5km之多，最近處距離PCCP管邊線僅40m左右，PCCP管道可能會受到交流干擾影響，交流電會導(dǎo)致陰極保護電流密度增加，引起保護電位移動，從而影響陰極保護效果?；谝陨锨闆r，需根據(jù)雜散電流情況，采取交流排流措施，本階段暫時擬定交流排流裝置1套。待管道建成后，對PCCP管道沿線進行交流雜散電流干擾測試，假設(shè)雜散電流干擾不符合國標(biāo)中關(guān)于雜散電流的規(guī)定，那么需繼續(xù)追加排流措施，排除交流干擾至滿足國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。⑦工程平安監(jiān)測為有效監(jiān)控PCCP管道工程在施工期和運行期的工作狀態(tài)，保證工程施工及運行平安，在本試驗段設(shè)置以下監(jiān)測內(nèi)容。壓力管道試驗段工程監(jiān)測內(nèi)容主要包括PCCP輸水管道內(nèi)水壓力監(jiān)測、PCCP管預(yù)應(yīng)力鋼絲應(yīng)力應(yīng)變及管芯混凝土溫度監(jiān)測、管道接頭變形監(jiān)測、管道環(huán)向位移監(jiān)測、管道滲漏監(jiān)測、管道及配套設(shè)施覆土壓力監(jiān)測、PCCP管道與典型鎮(zhèn)墩、進排氣閥接頭變形監(jiān)測、壓力鋼管應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測、管道及配套設(shè)施外部變形監(jiān)測等。a〕管道內(nèi)壓監(jiān)測為觀測管道沿線壓力分布，在試驗段共布置7個管道內(nèi)水壓力監(jiān)測斷面，每個斷面分別布設(shè)3支管道壓力計。管道壓力計安裝在進人孔的蓋板上或排氣閥的接頭段，由控制室設(shè)置的可編程控制器PLC負(fù)責(zé)采集管道內(nèi)水壓力數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)信息上送至PC機。b〕管道預(yù)應(yīng)力鋼絲應(yīng)力應(yīng)變及管芯混凝土溫度監(jiān)測為了準(zhǔn)確掌握預(yù)應(yīng)力鋼絲在承載過程中的應(yīng)力應(yīng)變情況，選取2節(jié)管道作為觀測斷面，每節(jié)管道沿軸向共布設(shè)四個監(jiān)測斷面。在PCCP管制作過程中，將光纖光柵應(yīng)變計直接粘貼在預(yù)應(yīng)力鋼絲上，用來量測預(yù)應(yīng)力鋼絲應(yīng)變變化，在每個斷面間隔90°布置4支光纖光柵應(yīng)變計和一支光纖光柵式溫度傳感器用于應(yīng)變環(huán)境修正。c〕管道環(huán)向位移監(jiān)測在PCCP管道中間部位分別選取兩個監(jiān)測斷面，每個監(jiān)測斷面在下部每間隔45°布置一支環(huán)向位移計，共計28支環(huán)向位移計。d〕管道接頭變形觀測分別在PCCP管與PCCP管接頭、PCCP管與鋼管接頭部位各選取2個監(jiān)測斷面，共計4個監(jiān)測斷面。每個監(jiān)測斷面布置10支縱向位移計〔中間管道2個，兩側(cè)管道各4〕，以監(jiān)測管道接頭的變形情況。e〕管道滲漏監(jiān)測在樁號59+995處布置1個典型斷面進行滲漏監(jiān)測。滲漏監(jiān)測斷面共布置4支滲壓計、兩套測壓管。f〕管道及配套設(shè)施覆土壓力監(jiān)測在管道段根據(jù)不同的覆土厚度分別選取兩個監(jiān)測斷面監(jiān)測管道覆土壓力，每個監(jiān)測斷面布設(shè)10支土壓力計；在進排氣閥、放空閥和典型鎮(zhèn)墩處各選取一個監(jiān)測斷面，進行覆土壓力監(jiān)測；共計5個監(jiān)測斷面。g〕PCCP管道與典型鎮(zhèn)墩接頭、進排氣閥接頭變形監(jiān)測在PCCP管道與典型鎮(zhèn)墩接頭及接頭附近共選取4個監(jiān)測斷面，共布置9套三向測縫計用以監(jiān)測接頭X、Y、Z三個方向的位移。在PCCP管道與進排氣閥接頭共選取3個監(jiān)測斷面，共布置3套三向測縫計用以監(jiān)測PCCP管道與進排氣閥接頭X、Y、Z三個方向的位移。h〕壓力鋼管應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測在平面最大拐彎樁號57+525.95處壓力鋼管的外外表布置3支鋼板計，用以監(jiān)測壓力鋼管的應(yīng)力應(yīng)變情況。i〕管道及配套設(shè)施外部變形監(jiān)測在沿線管道共選取8個監(jiān)測斷面，每個斷面布置2個沉降測點，用以監(jiān)測管道施工期的沉降變形。在典型鎮(zhèn)墩頂部布設(shè)3個水平位移及垂直位移綜合測點，在外圍布置6個工作基點。外表垂直位移測點與水平位移測點布設(shè)在一起，測墩共用。在所有的放空閥和進排氣閥頂局部別布置2個沉降測點，用以監(jiān)測進排氣閥和放空閥的沉降變形。綜合標(biāo)點及工作基點均為混凝土墩式結(jié)構(gòu)，頂部安裝強制對中底盤。用雙頻GPS接受機進行水平位移監(jiān)測，沉降監(jiān)測用水準(zhǔn)測量法進行，工作基點高程由附近水準(zhǔn)點按二等水準(zhǔn)測量引測，綜合觀測標(biāo)點和沉降觀測標(biāo)點高程由工作基點按三等水準(zhǔn)測量引測。j〕管道電腐蝕監(jiān)測管道全線除在PCCP成品管砂漿保護層外側(cè)涂刷環(huán)氧煤瀝青絕緣層外，為了形成對PCCP管道沿程的陰極保護，沿主管道線溝槽里鋪設(shè)8根加工成型的鋅纜作為犧牲陽極，并用特制的化學(xué)回填材料包裹鋅纜，再用銅芯導(dǎo)線把陽極電纜連接到PCCP管道上。同時把試驗設(shè)備安裝到每個管道的排氣閥井及其它附屬建筑物的進人位置上。監(jiān)測設(shè)備及方法詳見“防腐設(shè)計”。.6機電及金屬結(jié)構(gòu)〔1〕水力機械1〕設(shè)計內(nèi)容根據(jù)試驗段布置及各部功能及平安需要，水力機械專業(yè)初步設(shè)計內(nèi)容為有壓輸水管線上的管道泄水系統(tǒng)、進排氣閥等設(shè)備的選型及設(shè)備布置工作。2〕設(shè)備選型試驗段有1處泄水系統(tǒng)，管道內(nèi)的水放空至附近的樊莊水庫。試驗段泄水閥可采用的閥門型式有偏心半球閥、閘閥、蝴蝶閥等，通過比擬，試驗段泄水閥采用閥門型式偏心半球閥。排水泵揚程約為10m，選用3臺200WQ400-13-30型潛水排污泵，采用自動耦合式安裝，2臺工作1臺備用，非檢修期水泵吊離集水井庫房內(nèi)存放，自排時間小于48h。閥室集水井排水泵選用2臺80WQ40-15-4型潛水排污泵1用1備，采用移動式安裝，非檢修期水泵吊離集水井庫房內(nèi)存放。5km試驗管線上設(shè)置7處DN300復(fù)合式進排氣閥，每管每處設(shè)置2臺，配置相應(yīng)的檢修閥。3〕設(shè)備工作方式a、放空系統(tǒng)本段壓力管道較長，管道故障檢修量較大，為便于檢修管道，在輸水管低洼處設(shè)置放空系統(tǒng)，由于自流排水不能完全排除管道內(nèi)積水，管道放空系統(tǒng)采用自排與泵排相結(jié)合的方式。放空系統(tǒng)工作時開啟相應(yīng)主管道的泄水工作閥，流道內(nèi)存水通過自排管排至排水消能井，自消能井側(cè)上部溢流口流至排水渠，當(dāng)渠內(nèi)水位與輸水主管內(nèi)水位齊平時，再通過設(shè)置在濕井內(nèi)的2臺潛水排污泵將存水排至排水渠內(nèi)。在閥井內(nèi)的3條放空管上設(shè)置壓力表，在并聯(lián)管上設(shè)置DN200進排氣閥；在閥井側(cè)壁上設(shè)置玻璃管水位計，用以觀察井內(nèi)水面位置；井底設(shè)置滲漏井，采用潛水泵排出閥室內(nèi)部滲漏水。b、進、排氣閥為滿足管線在啟動、檢修和正常運行時的進排氣要求，根據(jù)管線縱斷面的起伏特征，結(jié)合水力過渡過程分析計算結(jié)果，在試驗段管線上設(shè)置7處復(fù)合式高速排氣閥組，每處單管設(shè)置2臺DN300復(fù)合式進排氣閥，進排氣閥的功能主要是在管道充水階段排出管內(nèi)空氣；在運行階段，排出管內(nèi)水體攜帶的微量空氣，防止管內(nèi)氣囊對水流阻礙，防止空蝕；管道放空或事故檢修時充排氣閥為管道補氣，防止管道產(chǎn)生負(fù)壓?！?〕電氣1〕工作內(nèi)容試驗段樁號為56+611處放空系統(tǒng)的放空閥配電。2〕電源根據(jù)放空閥設(shè)置原那么，運行時間較少，且可方案，故不設(shè)固定電源，檢修時采用柴油發(fā)電機臨時供電。3〕用電負(fù)荷及柴油發(fā)電機容量選擇①負(fù)荷統(tǒng)計負(fù)荷統(tǒng)計見下表.6-1。表.6-1用電負(fù)荷表序號名稱數(shù)量單臺負(fù)荷〔kW〕最大運行負(fù)荷〔kW〕1放空閥3332水泵230603水泵1444風(fēng)機2125照明3②柴油發(fā)電組容量選擇按最大負(fù)荷、穩(wěn)定負(fù)荷和起動電動機時發(fā)電機母線允許電壓降分別計算發(fā)電機容量，綜合考慮各因素，選擇容量200kW的柴油發(fā)電機滿足運行和啟動要求。③電氣設(shè)備布置柴油發(fā)電機和配電箱都采用移動式，運行是架臨時帳篷。電纜也采用臨時敷設(shè)。照明采用臨時安裝?！?〕金結(jié)1〕工作內(nèi)容本試驗段的金屬結(jié)構(gòu)主要內(nèi)容為輸水管道配件及水壓試驗封頭。輸水管道配件系指非PCCP管型式的管段，主要包括：合攏管、彎頭及三通管件〔含連接人孔、排氣閥和放空閥的出口管件〕。根據(jù)管線總體布置，這些開孔管件分為直管配件、三通配件、彎頭配件。為滿足管道安裝后的水壓試驗要求，需在管道端頭設(shè)置水壓試驗封頭，水壓試驗封頭設(shè)計在此節(jié)闡述。2〕配件設(shè)計①直管配件指用于管道布置時長度缺乏標(biāo)準(zhǔn)長度的短管或者PCCP管之間的合攏管。直管配件采用鋼管制作，管道主材選用Q345C，鋼管內(nèi)徑均為φ3900mm，鋼管承當(dāng)內(nèi)壓，壁厚初選為20mm。鋼管外壁設(shè)置加勁環(huán)，與包封混凝土之間設(shè)置彈性墊層。直管配件兩端各焊接一個雙膠圈用的承插口鋼環(huán)，與PCCP管的承插口鋼環(huán)相連接，鋼環(huán)材料為Q345B，壁厚20mm。②三通配件本試驗段附屬設(shè)施的進人孔、進排氣閥或者放空排水管等位置，采用T型三通配件，共有8套。三通配件采用鋼管制作。三通配件主管直徑均為DN3800mm，支管直徑根據(jù)功能不同，分別為DN1000mm、DN700mm和DN500mm。a、主管直徑DN3800mm，支管直徑DN1000mm的T型岔管該三通配件位于樁號56+611處、與放空設(shè)施相接的3#鎮(zhèn)墩內(nèi)。鋼管內(nèi)徑φ3900mm，鋼管長11143mm，管線在此有一個轉(zhuǎn)角0.54°、半徑15m的轉(zhuǎn)彎，考慮轉(zhuǎn)彎角度很小，不設(shè)置彎管，采用兩個斜口管對焊連接，以完成管道的轉(zhuǎn)彎。根據(jù)有關(guān)規(guī)定以及計算結(jié)果，鋼管壁厚初選為20mm。鋼管外壁設(shè)置加勁環(huán)，兩端各焊接一個雙膠圈用的承插口鋼環(huán)，與PCCP管的承插口鋼環(huán)相連接。鋼環(huán)材料為Q345B，厚度為20mm。此管件只承受內(nèi)壓，外壓由包封混凝土承當(dāng)。三根主管底部均設(shè)有一根放空排水鋼管，鋼管依次排開，間距3m，鋼管垂直下彎再經(jīng)90°轉(zhuǎn)彎后伸向主管同一側(cè)，與放空閥相連接。放空排水鋼管內(nèi)徑φ1000mm，主材選用Q345C，壁厚初定為10mm。三根排水鋼管長度不一,其末端采用法蘭與放空閥相連接。主管開口處因管壁材料減少、強度削弱，需要加固，根據(jù)設(shè)計計算采用貼邊補強型式，在主管與支管開孔周邊均設(shè)置貼邊補強板。b、主管直徑DN3800mm，支管直徑DN700mm的T型岔管該三通配件共有3處，主要用于進人孔及進排氣閥相結(jié)合的鎮(zhèn)墩內(nèi)。3處三通配件主管的長度、轉(zhuǎn)彎角度均不同，但進人孔以及進排氣閥支管的大小、型式根本一樣，下面僅以1處為例進行表達。在樁號57+757處，輸水管線平面轉(zhuǎn)彎13.3°，轉(zhuǎn)彎半徑15m，管線長約24879mm，此處設(shè)有進人孔及進排氣閥。由于轉(zhuǎn)彎角度較大，因此管線中間段采用彎管，彎管分三節(jié)組成，與兩端的直管相連接，進人孔及進排氣閥布置在直管段。鋼管內(nèi)徑為φ3900mm，主材選用Q345C，鋼管壁厚初選為20mm。主管鋼管外壁設(shè)置加勁環(huán)，加勁環(huán)間距2000mm。三通配件兩端各焊接一個雙膠圈用的承插口鋼環(huán)，與PCCP管的承插口鋼環(huán)相連接。鋼環(huán)材料為Q345B，壁厚20mm。進人孔及進排氣閥設(shè)置在主管的頂部，與主管垂直布置。進人孔鋼管內(nèi)徑φ700mm，主材Q345C，壁厚初定為10mm，長約1000mm。進人孔鋼管接一φ700×φ700×φ300的異徑四通，在異徑四通的頂端接公稱直徑φ700的法蘭蓋，作為進人孔的蓋板。異徑四通兩側(cè)接兩個φ300的進排氣閥。由于輸水管道的壓力為0.4MPa，因此進人孔蓋板即法蘭蓋公稱壓力統(tǒng)一選擇為1.0MPa。主管開口處因管壁材料減少、強度削弱，需要加固，采用貼邊補強型式，在主管開孔周邊均設(shè)置貼邊補強板。c、主管直徑DN3800mm，支管直徑DN500mm的T型岔管該三通配件共有4處，均位于進排氣閥的鎮(zhèn)墩內(nèi)，主管兩端以承插口的型式與PCCP管相連。4處三通配件的鋼管直徑、長度、壁厚以及進排氣閥布置型式均一樣。內(nèi)包鋼管長度為5m。頂部設(shè)置進排氣閥。鋼管內(nèi)徑φ3900mm，主材Q345C，壁厚20mm。主管鋼管外壁設(shè)置加勁環(huán)，加勁環(huán)間距2.0m。進排氣閥設(shè)置在主管的中部，與主管頂部垂直布置。進排氣鋼管內(nèi)徑φ500mm，主材Q345C，壁厚初定為10mm，長約1000mm。進排氣鋼管接一φ500×φ500×φ300的異徑四通，兩端接兩個φ300的進排氣閥。在異徑四通的頂端接公稱直徑φ500的法蘭蓋，法蘭蓋公稱壓力為1.0MPa。主管開口處因管壁材料減少、強度削弱，需要加固，采用貼邊補強型式，在主管開孔周邊均設(shè)置貼邊補強板。③彎頭配件彎頭配件共有兩處，均位于主管線轉(zhuǎn)彎的鎮(zhèn)墩位置。1#彎頭配件管轉(zhuǎn)彎角度34.6°，轉(zhuǎn)彎半徑15m，管線長20.946m。包在鎮(zhèn)墩混凝土內(nèi)部。管道外壁設(shè)置加勁環(huán)，加勁環(huán)間距2.0m。2#彎頭配件管轉(zhuǎn)彎角度1.38°，轉(zhuǎn)彎半徑15m，管線長5m。因轉(zhuǎn)彎角度小，因此在轉(zhuǎn)彎處采用斜口鋼管對焊連接而成。管道外壁設(shè)置加勁環(huán)，加勁環(huán)間距1.5m。兩處彎頭配件鋼管內(nèi)徑均為φ3900mm，主材Q345C，壁厚20mm。鋼管兩端各焊接一個雙膠圈用的承插口鋼環(huán)，與PCCP管的承插口鋼環(huán)相連接。3〕水壓試驗封頭引水管道在安裝過程中需要進行水壓試驗,需要用封頭來封堵試驗段的管道以利于進行水壓試驗。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)《壓力容器封頭》GB/T25198-2010相關(guān)規(guī)定，選用以內(nèi)徑為基準(zhǔn)的橢圓形封頭EHA型封頭，公稱直徑DN3900mm，封頭厚度24mm，材料為Q345C。根據(jù)使用需求,設(shè)置兩個封頭。4〕防腐為了防止管道發(fā)生腐蝕，并產(chǎn)生光滑的內(nèi)外表，減少水力損失，增大輸水能力，同時提高配件的剛度，輸水管道鋼管配件的內(nèi)外均采用焊接鋼絲網(wǎng)，用水泥砂漿襯砌，內(nèi)、外側(cè)砂漿保護層厚度均為50mm。進人孔、進排氣管及放空排水管等采用噴鋅防腐，噴鋅防腐方式：外表經(jīng)噴砂處理后熱噴鋅防腐，底層采用熱噴鋅防腐，干膜厚度為160μm；封閉底漆為環(huán)氧清漆，干膜厚度為30μm；中間漆為環(huán)氧云鐵防銹漆二道，干膜厚度為100μm；面漆為丙烯酸聚氨脂一道，干膜厚度為50μm；涂層總厚度為340μm?！?〕通風(fēng)本試驗段需要設(shè)置通風(fēng)設(shè)備的是放空系統(tǒng)處的泄水閥井，閥井為地下式結(jié)構(gòu)，配備2臺移動式風(fēng)機，以便安裝維修人員工作時使用。.7消防設(shè)計本試驗段需要設(shè)置消防設(shè)備的是泄水閥室，閥室為地下式結(jié)構(gòu)，根據(jù)設(shè)備組成及功能，設(shè)置化學(xué)滅火器，以實現(xiàn)消防需要。.8施工組織設(shè)計〔1〕總體目標(biāo)：產(chǎn)品合格，通過主管部門的審查；配合完成施工期施工組織及驗收。〔2〕工作內(nèi)容1〕配合水工專業(yè)進行水工建筑物方案設(shè)計的進一步優(yōu)選。主要是輸水管道管材的進一步優(yōu)選。2〕配合勘測、試驗部門做好地質(zhì)勘探、地形測量、建筑材料調(diào)查及相關(guān)試驗工作。主要是PCCP管芯所用的粗細(xì)骨料調(diào)查、顆分、物理力學(xué)指標(biāo)檢測、混凝土配合試驗、生活用水水源調(diào)查及檢測、生產(chǎn)用水水源調(diào)查及檢測、供電電源點調(diào)查及負(fù)荷要求、供電方案等。3〕配合概算專業(yè)進行工程投資概算。4〕配合移民專業(yè)進行移民、征地實物指標(biāo)調(diào)查、征地范圍調(diào)查等。包括場內(nèi)施工道路、PCCP管廠、安裝施工營地、臨時堆土場及施工輔助設(shè)施等。5〕配合水土保持專業(yè)做好水土保持設(shè)計。6〕配合環(huán)境影響評價專業(yè)做好環(huán)境影響評價。7〕配合防洪專業(yè)做好防洪影響評價書。8〕調(diào)查工程的施工條件，包括對外交通條件、地形場地條件、地質(zhì)條件、水文氣象條件、供水條件、供電條件、建筑材料供給條件及質(zhì)量評價意見、灌區(qū)運用條件、當(dāng)?shù)乜晒C械設(shè)備修配條件、通航要求、業(yè)主對工程建設(shè)的意見等。9〕調(diào)查工程區(qū)河流、渠道等水系分布情況，研究涉河、涉渠建筑物的型式，施工要求等，提出施工導(dǎo)截流標(biāo)準(zhǔn)、導(dǎo)流方式、導(dǎo)流建筑物設(shè)計、導(dǎo)流建筑物施工、基坑排水及臨建工程量。主要包括引丹灌區(qū)六干渠和港溝河。10〕調(diào)查天然建筑材料的分布、質(zhì)量、儲量及物理力學(xué)指標(biāo)，根據(jù)本工程的特點及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程要求，提出建筑材料選用標(biāo)準(zhǔn)，對調(diào)查勘探的建筑材料做篩選、試驗、混凝土配合比等試驗工作，確定符合工程要求的料場，提出開采運輸方式及占地要求等。主要是PCCP管芯混凝土原材料調(diào)查，按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程要求，管芯混凝土粗骨料可以采用人工碎石或卵石，石子的最大粒徑不應(yīng)不大于30mm，且不得大于混凝土層厚度的2/5。石子的質(zhì)量要求應(yīng)符合GB/T14685的規(guī)定，其含泥量不應(yīng)大于1%。細(xì)骨料宜采用中粗砂；保護層水泥砂漿宜采用細(xì)砂。砂子的質(zhì)量要求應(yīng)符合GB/T14684的規(guī)定，其含泥量不應(yīng)大于1％。11〕確定主要建筑物的施工方法、施工程序及主要施工機械。提出主要工程的施工技術(shù)要求。主要是PCCP管材的生產(chǎn)、溝槽土方開挖、PCCP管運輸和安裝、附屬設(shè)施施工、管道打壓試驗、防腐施工和土方回填等。12〕計算進場物資運輸量、運輸強度，提出場外交通運輸要求，確定場外交通方案。進場物資主要有管道生產(chǎn)加工設(shè)備、砂石料、安裝機械設(shè)備、生活物資等。13〕計算場內(nèi)交通運輸量，提出場內(nèi)交通運輸要求，確定場內(nèi)交通方案，包括場內(nèi)交通布局、等級標(biāo)準(zhǔn)、方案設(shè)計及臨建工程量等。場內(nèi)運輸?shù)闹饕蝿?wù)是土方開挖、管材運輸和土方回填等。14〕確定主要施工輔助設(shè)施的建設(shè)規(guī)模及運行要求，包括PCCP管廠、供電系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、鋼筋加工、模板加工保養(yǎng)等。15〕提出詳細(xì)的土石方平衡及臨時占地成果。16〕提出施工總布置方案。包括場內(nèi)道路、PCCP管廠、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供風(fēng)系統(tǒng)、取土場、棄渣場、臨時堆土場等。17〕根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程規(guī)定、業(yè)主對工程建設(shè)工期要求、施工導(dǎo)流方案、主體工程施工方法、施工總布置方案等，分析各項作業(yè)的合理施工時間，提出施工總工期目標(biāo)。進行詳細(xì)的施工進度安排，提出各階段進度節(jié)點目標(biāo)。按業(yè)主要求，施工總工期為12個月。18〕提出主要技術(shù)指標(biāo)，包括工程量匯總、機械設(shè)備匯總、主要工程的施工強度、主要建筑材料用量及分年度方案、勞動力總?cè)藬?shù)、總工時等。.9建設(shè)征地與拆遷安置〔1〕總體目標(biāo)提出滿足初步設(shè)計深度要求的設(shè)計成果?！?〕工作內(nèi)容1〕復(fù)核占地及影響范圍；2〕對因范圍變化引起的實物變化進行補充調(diào)查；3〕復(fù)核征遷安置區(qū)環(huán)境容量，落實征遷安置去向，編制農(nóng)村征遷安置規(guī)劃設(shè)計文件；4〕進行專業(yè)工程復(fù)建初步設(shè)計；5〕編制征遷補償投資概算；6〕編制征遷遷建進度和年度投資方案；7〕編制征遷安置規(guī)劃設(shè)計章節(jié)報告。.10環(huán)境保護設(shè)計〔1〕設(shè)計目標(biāo)工程污染物達標(biāo)排放，工程所在區(qū)域環(huán)境質(zhì)量滿足相應(yīng)功能區(qū)要求，全面落實環(huán)境影響評價及批復(fù)中相應(yīng)環(huán)保要求。設(shè)計深度到達《水利水電工程環(huán)境保護設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》〔SL492-2011〕和《水利水電工程初步設(shè)計報告編制規(guī)程》〔SL619-2013〕標(biāo)準(zhǔn)要求?！?〕設(shè)計內(nèi)容本階段設(shè)計內(nèi)容主要為根據(jù)工程設(shè)計深度進一步細(xì)化。全面落實工程環(huán)境影響評價及其批復(fù)中提出的環(huán)保要求，根據(jù)現(xiàn)場情況和環(huán)保要求，提出不同環(huán)保方案進行方案必選，選出投資較省、環(huán)境友好的最優(yōu)方案。主要環(huán)境保護措施設(shè)計包括：1〕生態(tài)環(huán)境措施設(shè)計；2〕水環(huán)境保護措施設(shè)計，包括生活污水、拌合廢水、機械沖洗廢水；3〕聲環(huán)境保護措施：包括固定噪聲源噪聲控制、流動噪聲源噪聲控制以及環(huán)境敏感點的聲環(huán)境保護；4〕環(huán)境空氣保護措施；5〕地下水環(huán)境保護措施；6〕固體廢物處理措施；7〕振動防護。.11水土保持設(shè)計〔1〕總體目標(biāo)根據(jù)主體初步設(shè)計內(nèi)容，復(fù)核方案報告書的防治責(zé)任范圍、防治目標(biāo)及總體布局，細(xì)化完善各區(qū)水土保持措施設(shè)計，計算水土保持投資?！?〕設(shè)計內(nèi)容簡述水土保持方案報告書主要內(nèi)容、結(jié)論及批復(fù)情況；根據(jù)主體工程初步設(shè)計情況復(fù)核水土流失防治責(zé)任范圍、損壞水土保持設(shè)施面積、棄渣量、防治目標(biāo)、防治分區(qū)和水土保持總體布局，對其中調(diào)整內(nèi)容說明原因；確定水土保持工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，按防治分區(qū)，逐項進行水土保持工程措施設(shè)計和植物措施設(shè)計；計算水土保持工程量，細(xì)化水土保持施工組織設(shè)計；開展水土保持監(jiān)測設(shè)計，提出水土保持工程管理內(nèi)容；編制水土保持投資概算。附圖包括：水土流失防治責(zé)任范圍及措施總體布局圖；分區(qū)水土保持措施設(shè)計圖，包括管道作業(yè)帶防治區(qū)、PCCP管廠防治區(qū)、施工場地及施工便道區(qū)的工程措施設(shè)計圖、植物措施設(shè)計圖、臨時工程設(shè)計圖；水土保持監(jiān)測點位布置圖。.12勞動平安與工業(yè)衛(wèi)生〔1〕總體目標(biāo)根據(jù)主體初步設(shè)計內(nèi)容，分析各種危險因素及其影響危害程度，并采取相應(yīng)措施，滿足階段深度要求?！?〕工作內(nèi)容1〕根據(jù)鄂北地區(qū)水資源配置工程的工程特點，以及5公里試驗段工程設(shè)計方案、施工方法等，對地震、泥石流、雷電等自然災(zāi)害、洪水、機械傷害、電氣傷害、火災(zāi)和爆炸及其他危險有害因素對工程影響及危害程度進行了分析，并采取相關(guān)平安防護措施。2〕針對工程中防噪聲、防振動、防塵防污，防水防潮、通風(fēng)及溫濕度控制、飲水平安、環(huán)境衛(wèi)生及平安衛(wèi)生等工業(yè)衛(wèi)生環(huán)節(jié)采取相應(yīng)措施。3〕對平安工程設(shè)計防范措施實施后的預(yù)期效果進行評價。.13節(jié)能設(shè)計〔1〕總體目標(biāo)分析工程施工期總體能耗，優(yōu)化設(shè)計理念和施工工藝與設(shè)備?！?〕工作內(nèi)容1〕能源供給、消費情況及節(jié)能目標(biāo)工程全年能源消費對湖北能源消費增量的影響大小。2〕施工期能耗種類、數(shù)量分析和能耗指標(biāo)本工程臨建及主體工程施工機械設(shè)備主要以油耗設(shè)備和電耗設(shè)備為主。其中土石方開挖和填筑工程以油耗設(shè)備為主，混凝土澆筑工程既有油耗設(shè)備又有電耗設(shè)備。在施工組織設(shè)計中選擇經(jīng)濟高效的施工技術(shù)方案，將節(jié)能降耗落實到施工材料、設(shè)備、工藝等技術(shù)措施上，降低工程造價，提高企業(yè)綜合效益。3〕主要節(jié)能降耗措施①根據(jù)工程施工特點，合理安排施工工序，優(yōu)化施工設(shè)備選型配套，以提高設(shè)備利用率，發(fā)揮設(shè)備效率。②在施工布置中，按照運距最短，運行合理的原那么進行施工場區(qū)布置，以降低施工過程中的能耗，到達節(jié)能的目的。③節(jié)約水利資源，施工生產(chǎn)及生活用水盡量做到重復(fù)利用。④施工組織設(shè)計中對土石方開挖和填筑進行平衡優(yōu)化設(shè)計，做好開挖料的利用，盡可能直接利用開挖料進行回填，節(jié)約機械使用臺時，節(jié)約油料消耗。⑤施工組織設(shè)計中要合理利用混凝土模板，提高模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)，節(jié)約制造模板的施工附屬企業(yè)的能耗。⑥施工組織設(shè)計中，用電施工機械盡量采用網(wǎng)電，少用柴油發(fā)電機組，并積極采用高效設(shè)備，提高供電效率，降低設(shè)備運行費用，減少能耗。合理選用導(dǎo)線材料和截面，盡量按經(jīng)濟電流密度選取導(dǎo)線截面，并優(yōu)化線路布置方案，進一步降低線損。⑦在資源合理配制、平衡的根底上，盡可能縮短各單項工程施工工期及總工期，以減少施工輔助設(shè)施能耗。4〕節(jié)能效果評價從設(shè)計理念、施工組織設(shè)計等多個方面進行優(yōu)化設(shè)計，選用符合國家政策的先進節(jié)能設(shè)備。在施工組織設(shè)計中，合理選用節(jié)能型施工機械，并合理安排了工期和施工秩序，符合我國固定資產(chǎn)投資工程節(jié)能設(shè)計要求。

.14工程管理設(shè)計〔1〕工程管理體制鄂北地區(qū)水資源配置工程涉及老河口市、襄州區(qū)、棗陽市、隨縣、曾都區(qū)、廣水市和大悟縣等7個縣〔市、區(qū)〕。湖北省人民政府成立鄂北地區(qū)水資源配置工程建設(shè)管理局，負(fù)責(zé)工程的建設(shè)與管理。鄂北地區(qū)水資源配置工程管理局面向社會提供公益效勞，按照政府確定的公益效勞價格收取費用，不具備自收自支條件。根據(jù)各通知意見要求，鄂北工程管理局屬于公益二類事業(yè)單位。管理局行政隸屬湖北省人民政府，資產(chǎn)權(quán)屬省人民政府，管理局下設(shè)縣〔市、區(qū)〕級管理機構(gòu)，負(fù)責(zé)各區(qū)段工程的建設(shè)、管護和運行調(diào)度。鄂北工程水源為丹江口水庫，取水口擬由丹江口水利樞紐工程管理單位統(tǒng)一管理，工程運行服從漢江水資源統(tǒng)一調(diào)度管理。本次生產(chǎn)性試驗段〔樁號55+181～60+181〕地處襄州區(qū)，襄州管理處定員19人標(biāo)準(zhǔn)，實施期擬按6人定員?！?〕工程運行管理本工程為鄂北地區(qū)水資源配置工程的一局部，工程管理應(yīng)結(jié)合全線工程管理進行?！?〕管理范圍和保護范圍本試驗段的建筑物型式主要為倒虹吸，倒虹吸工程管理范圍為地面建筑物邊線外2m，回填段倒虹吸邊線外5m。保護范圍為建筑物以外50m。工程管理范圍，是指全部工程和設(shè)施的建筑場地和管理用地。這一范圍內(nèi)的土地，在工程建設(shè)前期通過必要的審批手續(xù)和法律程序，劃界確權(quán)、明確管理單位的土地使用權(quán)。工程保護范圍，是為防止在臨近工程的一定范圍內(nèi)從事危及工程平安而劃定的平安保護區(qū)域。在工程保護范圍內(nèi)，應(yīng)做好水源保護，嚴(yán)禁設(shè)置排污口，禁止從事影響工程運行、危害引水工程平安的爆破、打井、采石、取土等活動和違章建筑，嚴(yán)禁私設(shè)取水口、障礙，嚴(yán)禁破壞取水、配水和計量設(shè)施，保障工程平安有序運行?！?〕工程管理設(shè)施與設(shè)備鄂北地區(qū)水資源配置工程西起丹江口水庫清