2017年山东某重点水利工程（配套工程）的工作感悟

2017年山东某重点水利工程（配套工程）的工作感悟

张宝伟

1工程实例简介

黄水东调应急工程是山东省2017年重点水利项目。该项目设计年供水量为3.15亿立方，工程概算总投资约33.89亿，引水流量15立方米/秒，铺设两根φ2.6-2.4米管道，管道总长约63.84公里（其中，东营市境内8.5公里，潍坊市境内51.93公里，潍坊滨海区3.41公里）。工程利用东营市曹店、麻湾两座引黄闸前泵站引黄河水4.52亿立方至东营市广南水库，在广南水库建设泵站加压后利用管道输水至潍北第二水库。

其中，潍北第二水库是项目2017年一期工程的终点（同时，是2018年二期工程的起点），有着举足轻重的地位。而潍北第二水库净水厂的建设作为该项目配套工程，也肩负着潍坊北部（滨海新区）的淡水供给任务，笔者则有幸参与其中。潍坊地区特别是潍坊北部的滨海新区，属于比较严重的缺水地区。2017年笔者在滨海新区工作时，区政府还实行过短暂的限时供水，影响了许多企业的生产效益和地方政府的招商引资。因此，该水厂的重要性不言而喻。

2工作经历简析

施工过程中，净化设备是生产线的关键部位。但是，安装A型斜板的框架为玻璃钢材质，虽然在满水状态下由于水的浮力作用，不会产生支撑问题，但是在施工阶段，由于水池没有注水，A型斜板的所有重量集中到框架上，还是相当不稳定的。滨海水厂中的十组A型斜板，便出现了两组倾斜变形的问题。最终，经过我们现场管理人员与设计协商，在框架两侧增加不锈钢围护装置，这样一来，直接导致成本上升。

另外，协办布局也不合理。A型斜板主要是起到延缓水流使水中的颗粒物充分沉淀下落的作用，其利用工字不锈钢做底支撑，均匀布置，共五组，位于刮泥机上部正中间。但是，随着下落过程，水中固体沉淀物是不断减少的；且经过前面几组A型斜板的作用，水速已经延缓很多了。这就导致各组A型斜板的实际作用是不断递减的，也就是说，第五组斜板的作用已经微乎其微。因此五组斜板均匀布置略有不妥。经过我方现场有经验专业人员与施工单位讨论，建议修改为2-2-1型布置。即第一、二组联合为一体，第三、四组联合为一体，第五组单独一体，实际成为两个大组和一个小组，三组之间保持合理距离（需要设计单位计算），同时，斜板整体前推。如此一来，前端水中颗粒物较多，加大斜板数量即加大了沉淀力度，并且前推一定距离后，使得水流提前降速，到达末端斜板时，只需一组便可满足沉淀要求。最终达到了，材料充分、合理利用的目的，并得到了设计单位的认可。

还有，净水厂有着比一般厂区更为复杂的管道系统，因此在管道布置时考虑的问题就要更多。以滨海水厂为例，净化车间是最大单体建筑，需要两台塔吊才能满足施工要求。从现场布局看，净化间是东西较长、南北较窄的矩形建筑，塔吊布置在东、西两端正中是唯一方法，否则就要增加塔吊数量。但是在这两个位置却都有直径超过一米的工艺管道。这严重影响了管道工程的施工进度和联合试运行时间，勉强开挖则有可能造成安全事故。

3类似问题延伸

经过滨海净水厂的实例不难看出，设计人员缺乏现场经验是深层和根本原因。正如笔者的经历另一工程（庆云县纯源水务污水处理厂PPP项目）一样，也有类似问题。

该污水厂A2O反应池池底大约在地下水位以下2.5米处，设计单位增加了抗浮措施，采用PHC管桩（摩擦抗拔桩），桩型号：PHC400AB95-6。型号较小，数量来看共计2200根，即13200米，工程量不大；从总体造价来看桩基础费用占水厂总投资4%以下。根据《先张法预应力混凝土管桩GB13476-2009》中的“表1.管桩的基本尺寸”来看，型号PHC400AB95的管桩，桩长为7至12米，也就是6米长的管桩并不是最常用的，且小于规范中的最小桩型。这说明：在抗浮验算时，地下水的浮托力不是很大，设计单位从优化工程造价的方面考虑，减小了PHC管桩（摩擦抗拔桩）与土的接触面积，即减小了桩长。但是，这样也同时带来几个问题：第一，工程材料采购难度增加，规范规定的常用桩型为7至12米；第二，施工效率降低，分摊到每米桩上的工作内容太多；第三，施工难度加大，由于桩长过短，锤击沉桩时很容易沉桩至设计标高以下。

笔者认为，污水厂作为工业项目，时间代表效益，有时适当增加造价、加快工期，带来的提前收益是能够让投入得到回报的，这需要造价工程师提出合理的对比建议。如果考虑到施工难度加大、打桩造成的延期，还有可能导致开挖土方正赶上雨季等等因素，增加一点初期投入，采用池内压重或配重抗浮未必不可取，毕竟此工程桩基础的造价比例还达不到总投资的4%，更何况还可以设置维修降水井（即构筑物周围合理布置降水井，无水维修时采用降水井降水抗浮）。虽然维修降水井只是一种说法，很少有人采用，但是笔者却很推崇。首先，此法优点较多，包括：永久利用施工降水井、节约成本、缩短工期、施工难度小、适用条件广等。其次，此法唯一的缺点是管理难度大，但是作为污水处理厂，是有严格运营管理制度的单位，每次检修前做好充分的准备工作应没有太大难度。

当然，压重抗浮、配重抗浮与维修降水井抗浮组合使用，应该具有更高的效益和价值！

4工作经验总结

现阶段中国的建筑业蓬勃发展，各单位水平都不断提高，其中设计方是建筑行业里技术含量最高的单位，是所有工程的源头。设计人员当然有设计人员的考虑，但是过分保守也是过犹不及，如同钢筋混凝土构件的破坏方式中还有“超筋破坏”这一项。

为此，设计单位作为建筑业龙头，应该慎重考虑设计方案，做到质量、进度、造价三位一体。如果使造价上升、进度拖后，同时对提高质量意义不大，这就是有待调整的设计方案。最好的方法就是多去现场观摩或者听取现场人员的反馈，根据实际情况结合相关规范不断调整设计思路，保持设计指导施工、施工反馈设计的良性循环。

5结语

水利工程是我国基础建设的重要组成部分。其中，设计与施工的结合是不可分离的，面对现阶段的工程需求，要不断加大综合分析，充分考虑各类影响因素，并抓好顶层设计，从而更好地推进社会经济和人民生活发展。

目前，中国正在推行建筑师负责制、全过程咨询、工程总承包等制度，近两年还有大量施工企业申请特级资质，而特级资质必须具备甲级设计资质才可获得。由此可以看出，设计单位无疑是建筑行业的排头兵，这更需要设计方不断自我完善，领导整个行业健康前进。

参考文献

[1]潍坊滨海第二平原水库净水厂施工图及设备安装施工方案，2017

[2]先张法预应力混凝土管桩（GB13476-2009）

[3]毕雅明.水池抗浮设计方案的分析与比较.上海：同济大学、华东建筑设计研究院，《结构工程师》2008.