張俊青
南水北調(diào)中線(xiàn)工程對(duì)河北省經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面發(fā)揮了重要作用,通水以來(lái),全省對(duì)江水的依賴(lài)程度也越來(lái)越高。配套工程上接中線(xiàn)總干渠,下連城市水廠,擔(dān)負(fù)著承上啟下的輸水任務(wù),是南水北調(diào)工程在河北省發(fā)揮效益的關(guān)鍵,輸水管線(xiàn)遍布7 個(gè)設(shè)區(qū)市、92 個(gè)縣(市、區(qū))。但隨著各地社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速建設(shè)發(fā)展,其他工程穿越、占?jí)?、鄰接配套輸水管線(xiàn)工程情況時(shí)常發(fā)生,影響管線(xiàn)安全運(yùn)行,為確保輸水管線(xiàn)在運(yùn)行維護(hù)、檢修保養(yǎng)、水質(zhì)檢測(cè)和工程管理等方面安全,最大程度減小跨越工程對(duì)輸水管道的不利影響,對(duì)相關(guān)跨越工程進(jìn)行安全評(píng)價(jià),是非常必要的。
現(xiàn)以南水北調(diào)中線(xiàn)邯石段高邑縣北高工業(yè)路恢復(fù)工程跨越高邑輸水管線(xiàn)工程為例,進(jìn)行安全影響評(píng)價(jià)分析。
石家莊市南水北調(diào)配套水廠以上輸水管道工程高邑縣輸水管線(xiàn)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“高邑線(xiàn)”)由南水北調(diào)總干渠泲河分水口門(mén)至高邑地表水廠,承擔(dān)著向高邑縣供水的任務(wù)。該輸水管道自泲河口門(mén)引水,有壓重力流輸水為高邑縣地表水廠供水。高邑縣北高工業(yè)路為二級(jí)公路,路基寬9 m,路面寬8 m,路面結(jié)構(gòu)為混凝土,計(jì)劃實(shí)施北高線(xiàn)接紅旗大街南延道路工程,路線(xiàn)全長(zhǎng)719 m,由于設(shè)計(jì)道路距南水北調(diào)總干渠太近,影響南水北調(diào)永久設(shè)施安全,因此,相關(guān)建設(shè)單位編制了工程專(zhuān)題設(shè)計(jì)方案,以保障輸水管線(xiàn)安全。
高邑縣北高線(xiàn)接紅旗大街南延道路工程起點(diǎn)位于北高公路,終點(diǎn)紅旗大街北高工業(yè)路連接線(xiàn),全長(zhǎng)900 m,路基寬度9 m,與輸水管線(xiàn)交叉段大致呈東西走向,項(xiàng)目范圍內(nèi)高邑輸水管線(xiàn)呈南北走向,故二者交叉不可避免,設(shè)計(jì)采用新建橋梁跨越并保護(hù)南水北調(diào)管線(xiàn),橋梁立面示意圖見(jiàn)圖1。
圖1 橋梁立面示意
橋梁全長(zhǎng)為21.02 m,橋面縱坡為0.19%,橫坡為雙向2%,在臺(tái)帽上調(diào)整。上部為1 孔16 m 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板梁橋,橋梁全寬10 m,凈寬9 m,橫向分布為5 塊中梁,2 塊邊梁,每塊中梁寬1.24 m,邊梁寬1.87 m,梁高0.8 m,支座采用板式橡膠支座,1#橋臺(tái)處設(shè)置D40 型 伸 縮 縫 共1 道,0 號(hào) 臺(tái) 設(shè)2 cm 施工縫,填充瀝青麻絮,橋面鋪裝采用15cm 的C50 防水 混 凝 土,SBS 改性瀝青防水層,4 cm 細(xì)粒式瀝青混凝土,下部采用三柱式橋臺(tái),鉆孔灌注樁基礎(chǔ),橋臺(tái)樁徑為1.2 m,橋上不設(shè)泄水孔,不采用橫向排水,雨水通過(guò)路線(xiàn)縱坡排至管線(xiàn)5 m 以外道路排水系統(tǒng),不會(huì)回流到管道處形成積水。此設(shè)計(jì)方案施工方便快捷,對(duì)管線(xiàn)穩(wěn)定安全擾動(dòng)小,對(duì)周邊地塊的影響小。
工程布置合理避開(kāi)對(duì)南水北調(diào)總干渠的影響范圍,綜合考慮對(duì)南焦河排洪涵洞的影響,工程位置及線(xiàn)路選擇合理。
跨越工程方式合理性。擬建北高線(xiàn)道路工程與配套輸水管線(xiàn)交叉處采用1 m×16 m 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心板梁橋跨越輸水管道,橋梁中心線(xiàn)與配套輸水管線(xiàn)中心線(xiàn)交叉角度為120°,樁基與管道最小凈距5.4 m,建筑物型式選擇合理。
長(zhǎng)度的合理性。橋梁跨越工程樁基與南水北調(diào)管線(xiàn)最小凈距為5.4 m,滿(mǎn)足《其他工程跨越下穿鄰接河北省南水北調(diào)配套工程設(shè)計(jì)及安全評(píng)價(jià)技術(shù)要求(試行)》中“跨越工程下部結(jié)構(gòu)距離暗涵、管道外輪廓不得小于5 m”的要求。
交角的合理性。擬建橋梁中心線(xiàn)與配套輸水管線(xiàn)中心線(xiàn)交叉角度為120°(相當(dāng)于60°),與《其他工程跨越下穿鄰接河北省南水北調(diào)配套工程設(shè)計(jì)及安全評(píng)價(jià)技術(shù)要求(試行)》中“其他工程跨越配套工程明渠、暗涵時(shí)宜采用正交方式。經(jīng)論證確需斜交時(shí),其交角不宜小于70°”的要求不一致,但跨越方案采用橋梁方式跨越,不影響下部的南水北調(diào)配套管線(xiàn),交角方案合理。
橋梁上部結(jié)構(gòu)按照A 類(lèi)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)建、下部結(jié)構(gòu)按照摩擦樁進(jìn)行設(shè)計(jì),橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3362-2018)中的承載能力極限狀態(tài)要求;滿(mǎn)足《其他工程跨越下穿鄰接河北省南水北調(diào)配套工程設(shè)計(jì)及安全評(píng)價(jià)技術(shù)要求(試行)》中,關(guān)于“渠道地面(含渠底)或配套管道管頂?shù)挠?jì)算及實(shí)測(cè)累計(jì)沉降量均不應(yīng)超過(guò)10 mm”的要求。
工程施工期和運(yùn)行期結(jié)構(gòu)計(jì)算方法正確、內(nèi)容較完整、成果合理。變形計(jì)算結(jié)果表明,擬建工程對(duì)南水北調(diào)配套工程高邑輸水管線(xiàn)的安全影響較小,滿(mǎn)足規(guī)程規(guī)范和南水北調(diào)配套工程輸水管線(xiàn)參考依據(jù)的有關(guān)要求。
擬建道路與配套輸水管線(xiàn)交叉處為橋梁工程,維持管道上方原土壓力不變,因此運(yùn)行期基本不會(huì)影響配套輸水管線(xiàn)工程輸水安全。橋上不設(shè)泄水孔,不采用橫向排水,雨水由路線(xiàn)縱坡排至管線(xiàn)5 m 以外道路排水系統(tǒng),跨越南水北調(diào)管線(xiàn)處無(wú)積水風(fēng)險(xiǎn)。但施工期必須做好地面和地下施工臨時(shí)設(shè)施的防護(hù)工作,保障雨季時(shí)雨水井和排水管道暢通,避免因洪澇水淹沒(méi)進(jìn)口、灌入下穿施工場(chǎng)地引起塌方的事故。
橋梁施工時(shí),通過(guò)施工過(guò)程中及施工完畢后采取相關(guān)措施,可以將對(duì)管道周?chē)h(huán)境的影響降到最低。施工期間大型機(jī)械不得進(jìn)入南水北調(diào)管線(xiàn)保護(hù)范圍,泥漿池、沉淀池等均布置在南水北調(diào)管線(xiàn)35 m 以外,以確保對(duì)水質(zhì)安全不會(huì)產(chǎn)生影響,同時(shí)滿(mǎn)足配套管線(xiàn)工程運(yùn)行管理及維護(hù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求。
橋梁基礎(chǔ)布置在配套工程保護(hù)范圍內(nèi),按照國(guó)家規(guī)定的基本建設(shè)程序報(bào)請(qǐng)審批、核準(zhǔn)時(shí),審批、核準(zhǔn)單位應(yīng)當(dāng)征求省人民政府水行政主管部門(mén)對(duì)擬建工程建設(shè)方案的意見(jiàn)。施工期間,施工單位應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全管理,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工,遵守各項(xiàng)操作規(guī)程,確保安全施工。
對(duì)于跨越配套輸水管線(xiàn)工程后期的運(yùn)營(yíng)管理應(yīng)遵循以下管理規(guī)定:該工程運(yùn)行條件有重大變化或異常時(shí),其業(yè)主單位及項(xiàng)目運(yùn)行管理單位應(yīng)及時(shí)通報(bào)水行政主管部門(mén),并采取相應(yīng)措施;該工程運(yùn)行期,若發(fā)生危及配套輸水管線(xiàn)水質(zhì)安全、工程安全、運(yùn)行安全等事件時(shí),其業(yè)主單位及項(xiàng)目運(yùn)行管理單位應(yīng)及時(shí)報(bào)告水行政主管部門(mén),并立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。
南水北調(diào)工程是黨中央決策建設(shè)的重大戰(zhàn)略性基礎(chǔ)設(shè)施,一旦跨越工程設(shè)計(jì)、施工方案等不合理或不符合南水北調(diào)配套工程管理的有關(guān)要求,后期工程建設(shè)可能會(huì)危及配套工程正常運(yùn)營(yíng)和輸水安全,將會(huì)造成全部或部分停供引江水,對(duì)受水區(qū)生活生產(chǎn)及社會(huì)安定產(chǎn)生巨大影響。通過(guò)對(duì)工程建設(shè)期、運(yùn)行期的安全評(píng)價(jià),對(duì)工程施工建設(shè)實(shí)施安全生產(chǎn)管理,保障安全生產(chǎn)投入,進(jìn)一步強(qiáng)化管線(xiàn)運(yùn)行保障能力和安全風(fēng)險(xiǎn)防控能力,鞏固提升管線(xiàn)運(yùn)行環(huán)境,全面確保配套工程安全、供水安全,充分發(fā)揮南水北調(diào)工程效益,也為其他跨越工程建設(shè)提供有效借鑒和參考。