天水引洮建设管理克服了六大困难
天水市城区引洮供水工程线路自引洮二期四干渠末端取水,跨越定西、天水两市的通渭、武山、甘谷、秦州四县(区) 11 个乡(镇),线路穿越高山、峡谷、平原、河流,为全封闭地埋式引水系统。其建设管理面临巨大困难和挑战。
征地协调难。天水市城区引洮供水工程涉及定西、天水两市四县(区) 的11 个乡(镇),线路要经过山地、梯田、果园、大棚等农业设施,牵系着千家万户的利益。管道下穿石油、天然气管道、铁路、高速公路等重要基础设施,涉及复杂的利益群体,协调难度之大、协调任务之繁重是可想而知的。天水供水有限责任公司建立了公司领导分段带头负责的协调工作机制,主动向当地政府汇报,取得支持与理解。他们雨中两脚泥,雪中一脸霜,走村串户,耐心地向沿线群众说服解释,有时一座大棚要说服十遍八遍,就这样磨破嘴皮踏破鞋底,用辛勤的汗水践行着“以水为本、服务社会”的庄严承诺,为工程顺利推进完成了永久和临时征地五千多亩。
线性工程建设管理难。天水市城区引洮供水工程是一个线性工程,从海拔2500 米的高原到海拔1300 米平原,全线仅施工就分24 个标段,有隧洞、暗渠、倒虹吸、压力钢管、消能箱、蓄水池、阀井等众多水工建筑物。建设管理面临点多、线长、面广、量大的管理难点,沿线有45 个施工点,地形复杂,山路崎岖,从一个施工点到另一个施工点直线距离虽然只有2-3 公里,而实际行走需翻山越岭5-6 公里。2 号隧洞只有8.72 公里长,进口在甘谷县,出口在秦州区,翻山越岭要走20 多公里,管理难度可想而知。天水公司的建设者们,通过统一管理、分段负责、责任到人的具体措施,把仅有的员工分段配备到各施工点上,住在工地、干在一线。施工高峰期和关键环节,统一取消了节假日,一两个月回不了一次家,就这样无悔无怨地履行着职责。
隧洞地质复杂施工难。天水市城区引洮供水工程地处黄土高原向陇南山地过渡区,地势西高东低,工程线路西北向东南布设,古、近系地层交错,秦岭东西向构造带和陇西旋卷构造交汇,岩类别变化频繁、围岩破碎、地下水丰富,地质构造体系十分复杂,给工程建设带来了巨大的挑战。天水公司有针对性地采取应对措施安排施工。地层相对较为完整松软的隧洞采用铣挖机代替钻爆法施工,降低施工对隧洞围岩的扰动。地层岩性复杂、破碎的隧洞采用传统的人工钻爆法施工,每一道工序都得从钻孔、爆破、排烟、出渣、支护这样缓慢的往复循环,一天掘进三米已经是很快的进尺了。
2 号引水隧洞全长8.72 公里,是本工程工期控制性工程,在前期工作阶段,考虑到2 号引水隧洞的特殊性,专门委托设计院编制了专项设计方案,单独通过了方案审批并先期开工建设。针对复杂多变的地质条件,天水公司加强现场人员配备,在广泛咨询研判的基础上,采取了定制专门运输设备、建立激励机制、加强作业面技术控制等特殊的施工措施,在掘进过程中发生多次较大的塌方情况下,建设者们就是这样一米一米的往前掘进,昼夜不停经历了46个月的艰苦奋战,硬是“啃”通了这8.72 公里隧洞,按预期目标实现了通水。
钢管环焊缝质量控制难。天水市城区引洮供水工程压力钢管共四段长47.65 公里,直径1.2 米,工作压力4.6 兆帕,管道的压力等级在国内长距离输水管道中也属于首位。管道埋设在地面以下1.5-4 米处,下穿石油、天然气管道、铁路、公路等国家重要基础设施,且临近村、镇居住区,一旦出事,后果不堪设想。(https://www.daowen.com)
钢管的环形焊缝是工程成败最关键的环节,在工程设计中,将钢管设计为地埋式Q345C 螺旋缝埋弧涂塑复合焊管,壁厚有12-20 毫米五个等级,焊接工艺为手工单面焊接双面成型。在焊接工艺实验研究中,依据现场条件成型的环焊缝检测合格率不足10%,焊缝存在裂纹、夹渣、气泡等问题。天水公司的建设者们本着为工程质量、安全负责的求实态度,先后邀请中石油克拉玛依焊接技术培训中心、宝鸡钢管研究院、兰州石化检测技术有限公司等多家机构的焊接技术专家现场研讨,并与国家石油天然气管道工程技术研究中心合作成立了课题研究组,通过数百次的现场和工厂试验,筛选确定了半自动向下焊接工艺。环焊缝超声波、X 射线双百一次检测合格率达到98%,焊接效率比手工焊接提高了三倍,建设者们头顶烈日,反复试焊,用辛勤的汗水换来了成功。
穿越渭河施工难。天水市城区引洮供水工程在武山、甘谷两县境内沿渭河干流左、右岸台地布设,三次地下穿过渭河干流。在工程设计中就充分考虑了下穿渭河干流的施工难度及重要性,压力钢管用钢筋砼外包保护,下穿深度平均达4 米,而这个深度又不具备地下挖洞的条件,只能采取明挖工艺,并且必须在非汛期施工。天水公司的建设者们依据设计要求,编制了下穿渭河施工专项方案,根据渭河流域气象要素进行渭河水情分析,组织设计、监理、施工各方反复商讨对策,充分准备了下穿渭河施工的材料和设备。
2016 年10 月29 日,穿越渭河干流工程分别从洛门、兴新、大像山三处同时开工实施,按照专项方案和工序要求,导流、开挖、焊接、监测、防腐、外包砼有序推进,通过连续作业三处下穿渭河干流工程于12 月底圆满完成。
暗渠湿陷性黄土基础质量控制难。天水市城区引洮供水工程起点为引洮二期四干渠末端,利用矩形暗渠将新1 号、新2 号、新3 号隧洞串连起来,5 段暗渠全长4.31 公里,均布设在厚达10 余米的马兰黄土层上,土层结构疏松,属高压缩的强湿陷性地层。
在水利工程建设中,要尽可能避免这种不良地层,而这个区域就是这样的地层结构,是没有办法避免的,只能面对。设计的处理措施是原土层翻夯后碾压水泥土。施工中,控制原土翻夯和水泥土层质量是暗渠施工的关键环节,原土含水率、水泥的拌合量、碾压干密度都是质量控制的关键指标,天水公司采取了施工单位自检、监理部平行检测、业主抽检的监督措施,强化现场检测频次,确保每一处都碾压合格,在平均深度达3.2 米的管槽中挥汗如雨,一个点一个点的取样检测。