供水管道设计及施工方案.docx
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供水管道设计及施工方案
管道设计及施工方案
1、工程概况.................................................................................................................1
1.1 概况.................................................................................................................1
1.2 互通必要性.....................................................................................................1
2、生产水互通设计方案.............................................................................................2
2.1 供水量.............................................................................................................2
2.2 管道选型.........................................................................................................3
2.2.1 方案一....................................................................................................................3
2.2.2 方案二....................................................................................................................3
2.2.3 方案比较................................................................................................................3
2.3 互通条件.........................................................................................................4
2.4 管道路线.........................................................................................................4
2.5 管道安装.........................................................................................................4
2.6 过嘉陵江公路桥管段.....................................................................................5
2.6.1 方案一过桥段........................................................................................................5
2.6.2 方案二过桥段........................................................................................................5
2.7 过路管段.........................................................................................................5
2.8 主要工程量.....................................................................................................6
2.8.1 方案一工程量.........................................................................................................6
2.8.1 方案二工程量.........................................................................................................7
3、施工方案.................................................................................................................8
3.1 施工供电.........................................................................................................8
3.2 混凝土拌和站.................................................................................................8
3.3 管道安装.........................................................................................................8
4、主要资源配置计划.................................................................................................9
4.1 主要设备配置计划.........................................................................................9
4.2 主要劳动力配置计划.....................................................................................9
5、设计图纸...............................................................................................................10
I
管道设计及施工方案
1、工程概况
1.1 概况
水利枢纽在左、右岸各设置一套施工供水系统,两系统互相独立,分别为
左、右岸施工区和生活区提供生产、生活用水。
近期以来,由于遭受暴雨、洪
水袭击,给水利枢纽施工供水系统汛后取水造成了事故隐患,为切实做好汛后
工程的隐患排查减灾工作,提高水利枢纽生产水供应保障率,我部建议将左、
右岸供水系统生产水互通,两岸供水系统互为备用,此举有利于施工供水系统
的安全度汛和运行检修,为水利枢纽即将到来的大规模混凝土浇筑阶段施工生
产创造良好条件。
1.2 互通必要性
目前,左、右岸供水系统取水泵站均存在事故隐患,取水均可能出现故障,
可能出现中断供水的极端情况,左、右岸供水系统生产水互通后,可实现互补
供水,大大降低施工期间的停水风险,保障水利枢纽的安全稳定供水。
(1)2010 年 7 月 23 日,右岸取水泵站浮筒被激流冲至下游岸坡搁浅,浮
筒与取水头部的连接脱裂,橡胶埋线管沉入水底。
通过近日水位较低时的观察,
橡胶埋线管已被上游冲下的泥沙和大量块石淤埋,取水泵站枯水期取水将较为
困难,且枯水期正值施工高峰期,用水量较大,如取水泵站取水不足,将严重
影响主体工程的施工。
(2)左岸取水泵站距离倒流明渠出口距离较近,泵站取水头部水流速度将
大为提高,较大颗粒的泥砂及小石子更易于通过虹吸管进入取水泵房,取水泵
房内泥砂淤积问题将更为严重,对取水潜水泵运行极为不利,潜水泵可能事故
频发,供水系统极可能出现供水不足的情况。
(3)根据相关资料显示:
长江上游最大含砂量为 5.4kg/m3,金沙江为 9.0
kg/m3 左右,而广元地区嘉陵江段最大含砂量高达 200kg/m3 以上。
含砂量高将
导致取水构筑物泥砂淤积严重,对取水潜水泵、絮凝沉淀池的正常运行极为不
利,供水系统故障率将大大提高。
(4)目前,左、右岸供水系统均无备用取水通道,因嘉陵江泥沙含量大,
1
名 称
计量
单位
数 量
总量
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
水
m3
名 称
计量
单位
数 量
总量
2010年
2011年
2012年
2013年
2014年
水
m3
如取水泵站进行大规模清淤、检修,取水泵站将无法取水,供水系统将被迫在
短期内中断供水。
(5)左岸供水系统 4500m3 生产调节水池后挡土墙出现严重变形,如挡土
墙倒塌可能损毁主输水管道和水池,后果严重。
左、右岸生产水互通后,可为供水系统事故抢修创造良好的条件,确保系
统连续供水,更有效的服务水利枢纽建设。
2、生产水互通设计方案
2.1 供水量
左岸供水系统生产水设计供水量 5.5 万 t/d,平均供水量 2291m3/h,右岸供
水系统生产水设计供水量 2.8 万 t/d,平均供水量 1167m3/h。
根据目前统计的实际供水量左、右岸供水系统供水量均较低,根据《水利
枢纽施工供水系统运行管理招标文件》预计的供水量,供水高峰期为 2011 年,
详见表 2-1、2-2。
表 2-1 左岸施工区预计用水量表
表 2-2 右岸施工区预计用水量表
左岸供水系统供水高峰期供水量 7800000m3/年,供水系统年利用率为
39%,右岸供水系统供水高峰期供水量 2200000m3/年,供水系统年利用率为
21.5%。
生产水互通管联通后,左、右岸供水系统可互补供水,供水量按左岸供水
系统设计供水量 40%考虑,即 916m3/h,占右岸供水系统设计供水量的 78%,
互通管如按此供水量供水,可满足左岸和右岸用水高峰期需求。
同时根据左右
岸供水系统高峰期年利用率,供水系统可满足供水要求。
综上所述,生产水互通管供水量按 916m3/h 可满足施工高峰期用水要求,
2
左岸和右岸供水系统均在设计供水能力内,满足供水要求。
2.2 管道选型
2.2.1 方案一
在流量一定的情况下为尽量节省成本,管道选型时应充分考虑管道的经济
流速,根据流量同时考虑管道的水头损失,查《给排水设计手册》可知,
DN400 管道在 916m3/h 时流速为 1.96m/s,DN400 管道经济流速为 1.8-2.3m/s,
符合经济流速的要求,故选用 DN400 钢管较为合理。
如选用较小管道,管道水头损失过大,水压无法满足用户要求,如选用较
大管道投资过大,故选用 DN400 钢管较为合理。
2.2.2 方案二
根据供水量的计算,互通供水量为 916m3/h 时可充分发挥左、右岸供水系
统供水效率,尽量满足施工高峰期间用水量要求,尽可能避免互通后供水不足
的情况。
查《给排水设计手册》可知,DN350 管道在 916m3/h 时流速为
2.54m/s,DN350 管道经济流速为 1.6-2.1m/s,其流速已大于经济流速,供水管
道偏小,供水量不能满足互通后高峰期用水要求。
但考虑左、右岸生产水互通后为互补供水,互通管主要在左岸或右岸供水
系统故障检修时使用,供水量稍有偏小对水利枢纽施工影响不大,故可选用
DN350 钢管做为互通管。
2.2.3 方案比较
(1)经济性比较
方案一选用 DN400 钢管,其投资额约 229 万元,方案二选用 DN350 钢管,
其投资额约 213 万元,方案二较方案一节省投资约 16 万元。
(2)供水量比较
方案一供水量能达到 916m3/h,可充分发挥左、右岸供水系统的供水能力,
最大限度的满足高峰期的用水要求。
方案二供水量约 700 m3/h,与方案一比较供水量减少约 25%,左、右岸供
水系统均不能实现最大供水能力,如遇施工高峰期互通供水量可能不足,用户
水压较方案一有所减小。
3
2.3 互通条件
左岸水厂高程为 EL.424m,生产水高位水池高程为 EL.483m;右岸水厂高
程为 EL.407m,生产水高位水池高程为 EL.472m。
两岸生产水高位水池高程相
差 11m,连通条件良好。
左岸水厂生产水加压泵型号为:
300S90A,H:
86~78~70m,右岸水厂生产
水加压泵型号为:
KQSN300-M61482,H:
80~70~60m,左、右岸水厂内加压泵
房与生产高位水池高差分别为 59m 和 65m,根据左、右岸加生产水压泵参数,
均具备直接将互通水送到对岸生产水高位水池能力,有利于应急供水的需要。
综上所述,左、右岸高位水池高层和加压泵参数均能满足互通要求,左、
右生产水互通条件良好。
2.4 管道路线
根据水利枢纽总体布局,管道走向尽量优化,选用最近路线。
管道左岸接
入点在左岸混凝土生产系统外加剂车间院内的 DN600 主管处,右岸接入点在右
岸水厂生产水加压泵房出水主管处,其管道线路如下:
左岸接入点→沿左岸拌合系统沿江护坡侧敷设→沿嘉陵江公路桥人行道盖
板涵内敷设→沿 2#公路沿江侧敷设→从车家溪大桥底敷设→沿警消中心围墙外
岸坡敷设→右岸水厂→右岸接入点。
互通管与两岸供水系统主管线接入点处安装蝶阀,以便于检修。
管道敷设原则上沿公路平行布置,2#公路沿江侧和过路段管道采用暗敷,
其余部位基本上采用明敷。
2.5 管道安装
(1)管道连接方式
为提高管道安装质量,降低维护费用,管道采用手工电弧焊连接。
(2)管道防腐
管道安装完毕后涂刷红丹防锈漆一道,绿色面漆两道。
(3)管道镇、支墩
管道支墩间距≤6m,管道镇墩间距≤60m,在管道的转角处必须设置镇墩,
管道镇支墩采用 C20 混凝土浇筑。
4
2.6 过嘉陵江公路桥管段
2.6.1 方案一过桥段
根据现场查看,嘉陵江公路桥人行道盖板涵内空尺寸为:
宽 0.5m,高
0.4m,DN400 管道外径为 0.426m,盖板涵尺寸偏小无法安装 DN400 管道,为
确保左、右岸互通供水量,将 DN400 管道分为 DN300、DN250 两趟较小管道
分别从上下游侧盖板涵内敷设过桥。
DN400 管道过流断面面积为 0.126m2,DN300 管道过流断面面积为
0.071m2,DN250 管道过流断面面积为 0.049m2,过流断面面积差值为:
0.126-(0.071+0.049)=0.006m2
由以上计算可知,DN400 管道分为 DN300、DN250 两趟较小管道后过流面
积相差很小,可满足互通供水量要求。
嘉陵江公路桥桥长 450m,过桥段管道重量:
DN300 管道 31.57t,DN250
管道 23.53t,共计 55.1t,过桥段管道满水情况下管内水量为 53.9m3,故过桥段
管道在满水情况下重量为 109t。
过桥管道敷设于人行道盖板涵内,如将满水情
况下管道重量折算为人群荷载则为 1.98KN/m2(嘉陵江公路桥人行道宽为
0.6m),荷载较小,对桥梁影响甚微。
2.6.2 方案二过桥段
同方案一计算,方案二仍将 DN350 管道分两趟 DN250 较小管道分别从上
下游侧盖板涵内敷设过桥,分为两趟 DN250 后经计算过流断面相当。
因过桥段
管道小于方案一,故过桥段管道荷载小于方案一。
过桥段管道安装时,利用风镐先将人行道盖板涵面层细石混凝土凿除,后
将盖板拆除,为不影响桥上交通,拆除盖板尽量放置于人行道上。
管道安装完
成后,将盖板及面层细石混凝土恢复。
2.7 过路管段
根据管线布置图,供水管线共有 5 处过路段,详见附图。
其中过路段 1 利
用现有涵洞过路,其余过路段开挖宽 0.8m 深 1.2m 沟槽,埋设 DN500 过路钢套
管过路。
为不影响交通,过路段施工时均采用半幅方式进行。
过路段路面混凝土采用风镐人工进行凿除,管道安装完成后进行回填夯实,
5
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
土建
1
土石方开挖
m3
230
2
土石方回填
m3
200
3
管道镇支墩混凝土 C25
m3
210
4
盖板涵面层细石砼拆除
m3
13.5
厚 3cm
5
盖板涵面层细石砼恢复 C20
m3
13.5
厚 3cm,人行道宽
0.5m,桥长 450m
6
人行道盖板拆除
m2
450
人行道宽 0.5m
桥长 450m
7
人行道盖板安装
m2
450
8
管道拆除
T
10.6
过桥段管道 DN150
9
路面混凝土破碎、弃渣
m3
20
10
路面混凝土恢复 C30
m3
20
11
围墙拆除及恢复
项
1
二
钢管、管道件及其他
1
钢管 DN400
T
165.7
1790m
2
钢管 DN300
T
31.57
过桥段,450m
3
钢管 DN250
T
23.53
过桥段,450m
4
钢管 DN500
T
3.5
过路套管
5
蝶阀 DN400
台
2
6
伸缩节 DN400
台
9
7
闸阀 DN200
台
2
用于管道放空
8
弯头及其他管道件
T
1.1
9
法兰
T
1.2
10
自动排气阀 DN50
台
8
11
钢结构
T
1
用于管道支撑
12
钢筋制安
T
0.5
采用 C30 混凝土恢复路面。
2.8 主要工程量
2.8.1 方案一工程量
方案一主要工程量见表 2-1。
表 2-1 主要工程量表
6
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
土建
1
土石方开挖
m3
230
2
土石方回填
m3
200
3
管道镇支墩混凝土 C25
m3
210
4
盖板涵面层细石砼拆除
m3
13.5
厚 3cm
5
盖板涵面层细石砼恢复 C20
m3
13.5
厚 3cm,人行道宽
0.5m,桥长 450m
6
人行道盖板拆除
m2
450
人行道宽 0.5m
桥长 450m
7
人行道盖板安装
m2
450
8
管道拆除
T
10.6
过桥段管道 DN150
9
路面混凝土破碎、弃渣
m3
20
10
路面混凝土恢复 C30
m3
20
11
围墙拆除及恢复
项
1
二
钢管、管道件及其他
1
钢管 DN350
T
146.2
1790m
3
钢管 DN250
T
47.06
过桥段,450m
4
钢管 DN500
T
3.5
过路套管
5
蝶阀 DN350
台
2
6
伸缩节 DN350
台
9
7
闸阀 DN200
台
2
用于管道放空
8
弯头及其他管道件
T
1
9
法兰
T
0.8
序号
项目名称
单位
数量
备注
三
施工措施
1
安全文明施工费
项
1
2
临时施工供电
项
1
3
材料二次搬运
项
1
4
临时值班用房
m2
20
用于夜间材料设备看管
2.8.1 方案二工程量
方案二主要工程量见表 2-2。
表 2-2 主要工程量表
7
序号
项目名称
单位
数量
备注
10
自动排气阀 DN50
台
8
11
钢结构
T
1
用于管道支撑
12
钢筋制安
T
0.5
三
施工措施
1
安全文明施工费
项
1
2
临时施工供电
项
1
3
材料二次搬运
项
1
4
临时值班用房
m2
20
用于夜间材料设备看管
3、施工方案
3.1 施工供电
为确保管道安装的用电要求,施工供电尽量就近搭接使用,如距离搭接点
较远,采用 50KVA 柴油发电机供电。
3.2 混凝土拌和站
因管线距离较长,混凝土拌和站采用移动布置,配备一台 JZC300 混凝土
搅拌机进行混凝土拌制。
3.3 管道安装
(1)管道过导流明渠时,沿导流明渠钢结构桥下游侧敷设,管道利用槽钢、
角钢等固定于钢结构桥上。
(2)管路沿线地势较复杂,管道无法一次运输到位,部分管线在管道卸车
后采用人工搬运至安装地点。
(3)管道安装过程中,在横穿公路时,采用空压机、风镐人工开挖
1000×1000mm(宽×深)沟槽,内埋设 DN500 钢制套管,将 DN400 输水管道
穿过套管后将路面恢复。
(4)为不影响交通,过路断管道安装时,采用半幅施工的方式进行。
(5)管道安装布管就位时,在地形许可的情况下,采用 12T 吊车布管就
位,人工配合进行。
(6)遇陡坎等特殊地形需要架空时,用角钢、钢筋根据架空高度现场焊接
8
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
平板汽车
8T
台
1
2
汽车起重机
QY12
台
1
3
柴油发电机
50kvA
台
1
4
空压机
3
3m /min
台
2
5
混凝土搅拌机
JZC300
台
1
6
插入式振捣器
φ50
台
4
7
手风钻
台
3
8
电焊机
BX1-330-1
台
4
9
切缝机
台
1
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