張自力，孫連堆
(滄州市供水總公司，河北滄州061000)

　　摘 要：介紹了滄州“改水降氟工程”中供水管道途經南排河(河床為流沙土壤)時帶水作業的施工措施，可供類似工程借鑒。
　　關鍵詞：供水工程；過河管；施工
　　中圖分類號：TU992.05
　　文獻標識碼：C
　　文章編號：1000-4602(2001)04-0062-02

　　“改水降氟工程”是滄州市重點工程，由東水廠、輸水管線和市區管網改造工程組成。輸水管線工程南起大浪淀水庫，北至東水廠，管線全長19.7 km，管徑為DN1 200，管材選用預應力混凝土管(管線途經八條河流、穿越兩條國道及京滬鐵路處采用鋼管)。

　　1　工程中遇到的問題

　　南排河位于滄州市南約8 km處，河道寬140 m，南側河堤寬60 m，北河堤寬110 m，河堤高出地面4.2 m，為沙性土壤。南排河是重要的排灌河道，也是本項工程的必經之路，而且是工程中施工難度較大的環節。原設計過河管道為倒虹吸管，設計DN1 200，鋼管長360 m，河道兩側各設DN820排水管一根。由于1996年為豐水年，降雨較多，為此滄縣水利局在南排河存儲了約2 000×10⁴m³水，用于來年的農業生產。施工地段南排河河道水位5.5 m，河底高程1.2 m，水深4.3 m，據地質資料記載：該地段河床為流沙土壤，帶水作業難度較大，很難達到理想的施工效果。

　　2　施工方案的比較

　　鑒于河道現狀及工期的緊迫性，工程技術人員及有關專家經多方論證，提出如下施工方案：
　?、賰蓚却蜓叻桨?BR>　　從上、下游各100 m處填筑土堰，堰高超出水面1.0 m，堰頂高程約6.5 m，頂寬4.5 m，需土方約3×10⁴m³，施工時壩體的密實性要求較為嚴格，待圍堰完成后排除明水，按正常施工程序施工。但考慮到水的滲透壓較大，很難通過打井降水達到施工條件，并且工期較長，土方量過大且取土較難，投資較大，該方案很難實現。
　　②打樁架空方案
　　該方案在河內打800 mm鋼筋混凝土樁18根，每根樁高約10 m，管道架于樁上，并做好保溫防腐工作，施工時需建浮橋一座。由于河底為流沙底槽，帶水施工難度較大，且工期難以保證，造價也過大，不易實現。
　?、鄞箸P刮底方案
　　該方案適于流動性河流，且河床要為非沙性土壤。而南排河水面靜止，刮出淤泥不能被沖往下游，河床坡角不易刮到，并且河底為沙性土壤，難以達到設計高程，因此該方案難以實現。
　?、茼敼苓^河方案
　　該方案采用頂管穿越河底，出大堤后管道上翻，該方案難點在于：
　　a.頂管工作坑深達8 m，排水較難，且河堤為沙性土壤，隨時有塌方的危險。
　　b.管道需穿出大堤，長度達310 m，距離過長，造價大增，且施工難度過大。
　　c.河內水滲漏嚴重，難以達到安全施工。
　　鑒于上述原因，該方案也被否認?；谏鲜龇治?，我們認為上述四種施工方法無論從工期、投資及施工難度等方面都是不允許的。

　　3　設置臨時管道方案的提出

　?、偃嵝赃B接管方案
　　采用兩端有法蘭接口的橡膠軟管，因橡膠軟管使用靈活接口方便。由于管徑過大而生產廠家較少，管線過長而運輸不便，且一般橡膠軟管的承壓較低，因此該方案很快被否決了。
　?、谂R時管道方案
　　先做好臨時管沉于河底(河底不開挖)，為防止管道應力過大，管道兩側加大支墩面積，河中心填石子支撐，兩側打樁固定。臨時管道位于正式管道西側，與河底斜交叉沉于河底，與兩側管道斜向連接。待來年5、6月份河道干涸后，圍堰打井降水，再施工正式管道。由于臨時管道與正式管道之間距離較近，造成施工不便，并且需停水2～3 d。
　?、跠N800臨時管道方案
　　結合南排河過河管原有設計：兩岸各設有一根DN800放空鋼管，將臨時管道的管徑縮為DN800，并且將臨時管道位置東移至距正式管道20m處，并暫時與兩側放空管連接，沉于河底，作為臨時輸水管道。這樣不僅造價會降低，且施工難度大大減少，為此即對該方案做了詳細的水力計算：臨時管道總長240m，正式管道長200 m，不同流量時其對應水力坡度與水頭損失見表1。

　　通過以上計算可知，采用DN800鋼管在正常運行時，供水泵站開兩臺泵，流量在10.44×104 m3/d時，水頭損失增加17.64kPa，不影響正常供水。專家組成員一致認為，該方案無論從工期、投資、施工難度及可行性上都是最佳方案。

　　4 臨時過河管的設計與施工

　　為了不影響來年枯水季節正常管道的施工，臨時管線位于正常管線以東20 m處，兩岸各設DN1 200閥門一個，這樣待來年正式管道施工時，不停水即可完成正式管道的安裝工作。為避免來年枯水期因管道重力而產生的應力，采用以下技術措施：
　?、傧鹿芮?，應在河底每隔10 m采用纖維袋裝碎石填至管底進行支撐。
　?、诠芫€兩側下翻彎頭采用混凝土支墩固定，支墩尺寸按中間段管線帶水應力進行設計。
　?、垡虺两悼赡墚a生應力處，尤其上彎、下翻彎頭處，采用?25 mm鋼筋加強強度。
　　臨時輸水管線于兩個月后全線貫通，經消毒沖洗后正式投入使用，一次試送水成功。南排河地表水經農業生產利用，在5月末基本用盡，正式管線按原過河管設計施工完成后，拆除露于河床上的臨時管道，剩余部分留做管線檢修放空、排水用。
　　南排河管線變換前后，供水泵站設計供水量與出口壓力見表2。

　　通過上述分析可知：管線運行情況與設計時所進行的水力計算基本上一致。

　　5　結語

　　輸水管線投入使用后，結束了滄州市人民長期飲用高氟水的歷史。為此，該項工程被授予“市長特別獎”，尤其對南排河過河管的設計施工給以了高度評價，并為類似工程的施工提供了有益的經驗。

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收稿日期：2000-09-07