王家街道苟溪桥村自来水改造提升工程施工设计总说明

PAGEPAGE9施工设计总说明一、工程概况：1.1工程地理位置及交通条件重庆市渝北区王家街道苟溪桥村自来水改造提升工程位于重庆市渝北区王家街道，距离渝北区城区约7km，重庆市区约28km。工程所在区域交通便利，有国道、乡道直通施工区域。1.2项目来源及背景随着农村饮水工程的稳步有效的推行。在农村饮水工程推进过程当中，各级领导均在不同场所多次强调过饮水安全问题，本项目提出源自于供区现状为6处小型集中式供水工程（焦路子供水工程、天坪丘山坪塘、大荒田蓄水池、苦河沟蓄水池、团山堡蓄水池、苟溪桥供水工程），这些工程处理工艺相对简单，水源季节性干枯，水量、水质不能长期稳定满足项目区需水需求，对村民的正常生活造成了较大影响，居民饮水得不到充分保障。而用户在缺水时只能就近从塘堰、溪河、水井、山泉直接取水饮用，其水源的卫生条件和取水条件均达不到饮用水安全要求，而且到枯水季节部分村民就近无饮用水可取，必须到很远的地方找水。当地居民反映强烈，区领导高度重视，根据重庆市渝北区人民政府办公室关于印发《2021年重点民生实事工作目标任务》的通知（渝北府办发〔2021〕10号）文件精神，渝北区王家街道办事处委托我司编制渝北区王家街道苟溪桥村自来水改造提升工程。1.3工程任务渝北区王家街道苟溪桥村自来水改造提升工程任务是解决王家街道苟溪桥村村民的用水需求，促进当地经济生活的可持续发展。二、设计依据与相关技术规范（一）依据（1）《重庆市渝北区王家水厂扩网工程实施方案》（重庆精佳工程设计咨询有限公司2015.06）。（2）《渝北区王家水厂主管网改迁工程实施方案》（重庆市渝北水利电力建筑勘测设计院有限公司2019.06）（3）《重庆市渝北区王家街道苟溪桥村村规划（2019-2035）》（重庆仁豪城市规划设计有限公司2020.04)。（二）技术规范（1）《工程建设标准强制性条文（水利工程部分）》(2020年版)（2）《村镇供水工程技术规范》（SL310-2019）（3）《室外给水设计标准》（GB50013-2018）（4）《泵站设计规范》（GB50265-2010）（5）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）（6）《水利水电工程制图标准水工建筑图》（SL73.2-2013）（7）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）（8）《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）`（9）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）（10）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）（11）《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）（12）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）（13）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）（14）《防洪标准》（GB50201-2014）（15）《水电站压力钢管设计规范》（SL281-2003）（16）《中国地震动参数区划图》（GB18306—2015）（17）《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（18）《水利水电工程合理使用年限及耐久性设计规范》（SL654-2014）（19）《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）（20）《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017)三、水源本次供水工程将直接利用王家水厂扩网工程在李家院处DN160主管上的成品水，水质及水量均有保障。工程地质项目区位于四川盆地东部边缘，区域地形以狭长条带状低山与宽缓谷地相间分布为主要特征（俗称“平行岭谷”区），山脉分布与构造线方向一致，背斜成山，向斜成谷，背斜核部地层因溶蚀作用而成为槽谷，两翼砂岩因其强度较高抗风化剥蚀能力强而成为挺拔山脊，在地貌上往往形成“一山两岭一槽”的独特景观，山顶一般高程500～800m；谷地地形呈串珠状园顶浅丘，一般高程在200～400m之间。工程区具有较好的区域构造稳定性。拟建泵站场地中心覆盖层较厚，中下部硬塑土层或强风化基岩层可作为基础持力层，以中下部硬塑粘土层或强风化基岩层作为持力层。场地部分区域需回填，建议采用土石回填并进行夯实处理。建议开挖坡比：强风化基岩1：0.5，粘土层1：1.0。管道沿线地形较为起伏，坡度变化较大，自然边坡较稳定。主要沿现有公路铺设，未见断层通过，无垮塌，滑坡及泥石流等不良地质现象。该段覆盖层为第四系残坡积褐黄色粉质粘土夹少量碎石层与人工堆积层，残坡积褐黄色粉质粘土夹少量碎石层主要分布于斜坡或无建筑物段，现建有公路、地坝、房屋等。下伏基岩为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）泥岩、砂岩。地下水存于基岩中，埋藏较深，地下水对管线无影响。建议管道基础浅埋，以中下部中密黏土层为基础持力层。及时开挖，及时回填，开挖时采取相应的施工安全防护措施，防止开挖边坡的安全稳定性。建议该土层允许承载力为150～300Kpa，岩层允许承载力为300～1000Kpa。开挖断面型式参照设计图。五、工程设计5.1工程等级本工程供区相对集中，将王家水厂扩网工程主管道上的成品水分水后，大部分用户利用该主管道直接供水，少数高区用户采用泵站加变频水泵的方式解决水压过低问题。依据《村镇供水工程技术规范》（SL310－2019）的规定，本工程为集中供水工程，供水规模1000＞w≥100m³/d，确定本次供水工程类型为Ⅳ型工程。本泵站单机设计流量为0.0005m3/s，功率为1.1KW。泵站配备两台泵，总装机为2.2KW。根据《泵站设计规范》（GB50265-2010）规定，泵站等别为V等，泵站规模为小（2）型，主要建筑物等级为5级、次要建筑物等级为5级，临时性建筑物等级为5级。5.2工程总体布置本工程为已成水厂管网改造工程，主要由泵站、配水管道及附属工程组成，共设一个泵站。配水主管于李家院处接出，沿现有道路布设，大部分用户利用主管余压即可满足供水需求，天坪丘泵站布置于天坪丘处，利用变频水泵将成品水直接提升至12、14、15社高区用户。用户配套入户管，管道入户后依次设置表前阀、水表、表后闸阀和水龙头。供水流程见下图。图5-1供水流程示意图5.3泵站工程设计一、泵站基本情况本工程需新建泵站1座，另需更换王家街道加压泵站无负压设备一套。新建天坪丘泵站位于天坪丘旁，现状高程355m。二、天坪丘泵站设计1、水泵选型采用变频水泵供水系统，电机功率P=1.1KW，额定流量Q=2m3/h，扬程H=82m。水泵为2台/套，1用1备，计划全日运行。2、泵房本工程天坪丘泵站泵房为单层建筑物，建筑平面尺寸为4.20×3.60m，占地面积为39m2，砖混结构，净高度3.10m。泵房地基设计承载力不低于150Kpa，基础采用M7.5浆砌条石，嵌固深度不小于500mm，同时必须满足构造要求，墙体采用M7.5砂浆砌砖。在楼板下设置圈梁，并在圈梁转角和交叉处设置附加拉筋；同一圈梁在同一平面内呈封闭状，一般情况不得断开，当必须断开时，需按规范要求设置附加圈梁。圈梁、构造柱砼设计强度等级为C30,屋面采用C30钢筋砼现浇板，构造柱在与墙体连接时应当先做墙后浇柱，在砌墙时，应留置马牙齿槽形状连接衔口。3、泵站附属设施设计为方便泵站管理运行，按照实际需求配置1套视频监控设备对水泵运行情况进行实时监测并设置远程监控系统。三、王家街道加压泵站无负压设备更换设计因在接水主管原设计流量上叠加本工程设计流量后，会出现局部欠压问题，故本次拟将原有无负压设备整套更换，新更换的无负压设备的主要参数为：水泵额定流量Q=50m3/h，电机功率P=22KW，扬程H=95m，1用1备，全日运行。本次仅更换设备，泵房利用原建筑。5.4管道工程设计管道工程主要为配水管道工程。（1）配水管道工程本次配水主管采用DN150×5.0涂塑钢管3404m、DN125×4.5涂塑钢管2147m、DN100×4.5涂塑钢管1540m。配套配水支管DN80×4.5涂塑钢管1333m、DN65×4.5涂塑钢管1067m、DN50×3.5涂塑钢管7403m、DN32×3.0涂塑钢管5596m、DN25PPR管（1.6MPa）1932m，入户管为DN20PPR管（1.6MPa），管道长15100m。入户管道上依次布置表前加密阀、水表、表后闸阀和水嘴。本工程使用的涂塑钢管均为内外喷涂环氧树脂的管道。（2）管道铺设在无埋设条件时，配水管道应采用明管加镇墩的型式。在有埋设条件处，配水管道的敷设应采用暗埋，管道一般应埋设在未经扰动的原状土层上；管道安装完后达到一定强度后进行回填，管道两侧及管顶200mm内的回填土不得含有坚硬的物体；回填应分层夯实，压实密度不小于90%，一般每层铺土厚度为20～40cm。非冰冻地区，土质地基段管顶覆土宜不小于0.7m，在岩基上埋设时，管顶覆土应不小于0.5m；穿越道路、农田或沿道路铺设时，管顶覆土宜不小于1.0m。管道穿软弱基础时，如不能用素土换填，则应采取地基加固措施。在经过岩面基槽时，应铺10cm砂垫层。管道转弯角度大于12°时，设置水平弯头镇墩，镇墩根据计算设置。管道横穿公路时，DN65以上管径的管道外用钢套管，套管伸出公路的长度每边应不小于2m，其四周用0.15m厚C20砼外包处理。当供水管与污水管交叉时，供水管应布置在上面，且不应接口重叠；若供水管敷设在下面，应采用钢管或钢套管，套管伸出交叉管的长度每边应不小于3m，套管两端应采用防水材料封闭。管道沟槽开挖及回填参见管道沟槽开挖大样图及国家有关规范执行。（3）管道附属设施为保证供水管道输水安全、方便维修及运行管理的需要，根据本工程水力计算图及总平图所示位置设置减压阀，减压强度根据图中给出的值进行减压，输水管道每隔一定距离应设置检修阀及闸井、排气阀及闸井、泄水阀及闸井以及镇墩和支墩等附属设施。本次输水管道共设置31座检修阀井并配置闸阀，28座泄水阀井并配置闸阀，24座排气阀井并配置闸阀，21座减压阀井并配置闸阀。本次设计供水管道及其配件采用管件压力等级不低于相应管道承压等级。管道阀井具体布置位置详见总平图。5.5供配电设计本次设计新建天坪丘泵站的总功率较小，无需10KV电力专线，直接使用家用电即可，加之变频水泵系统为一体化设备，只需供电部门入户装表后将电源接入即可。王家街道原加压泵站无负压设备更换会导致总功率增大，经过复核，原有变压器容量足够，仅需更换变压器到泵站间的低压电缆，暂计400m。故王家街道苟溪桥村自来水改造提升工程电气部分无需专项设计，仅考虑泵站设备材料。5.6节能与节水设计一、节能设计随着科学的进步和社会的发展，对能源的要求日益增加，采用高效低耗且技术合理的工艺是城镇给水处理厂面临的一个重要课题之一。本工程是管网改造工程，涉及到耗能主要为新建管道前段的管道加压设备。经调查，加压设备已选用效率高、能耗少的先进设备和器材。二、节水设计1、定时检修管道及阀门，发现问题及时处理，减少输水过程中的漏失水量；2、管理人员要经常观察各水池水位，以免造成水池溢流，浪费水资源。5.7消防设计本工程消防设计遵循“预防为主，防消结合”、“自防自救”的消防工作方针，并针对工程具体情况，采用先进的防火技术，做到保障安全、使用方便、经济合理。设计中严格执行现行规程规范的规定，采用“一防、二断、三灭、四排”的综合消防技术措施，对可能发生火灾的部位和设备，从建筑和结构设计上采取切实可行的防火措施，防止火灾的蔓延扩散。本工程共配置4个手提式磷酸铵盐干粉灭火器（MFZ/ABC8)，其中两座泵站分别配置2个，共计4个。5.8安全及劳动保护措施1.防暑降温为防范暑热，采取以下防暑降温措施：在生产厂房采取自然通风或机械通风等通风换气措施，管理房等设空调。2.减震降噪本次工程为管网改造工程，无生产设备，故基本不存在噪音。3.其它为了施工过程中防止机械伤害及坠落事故的发生，设备可动部件设置必要的安全防护网、罩，地沟、水井设置盖板；在危险性场所设置相应的安全标志及事故照明设施。六施工组织设计6.1施工条件6.1.1项目区自然条件项目区属亚热带湿润季风气候区，大陆季风显著，四季分明，气候温和，冬暖夏旱，秋短夏长，初夏多雨，盛夏炎热，降雨丰沛，光热同季，无霜期长，湿度大，风力小，多伏旱，多云雾，少日照，光、热、水时空分布不均。6.1.2施工用风、水、电（1）施工用水本工程施工用水主要为混凝土拌合用水，施工用水可从现有供水管网取水或者附近山坪塘取水使用。（2）施工用电本工程主要为管道工程，呈线形分布，管道沿乡村道路或人行便道布设，施工用电可就近搭接村民用电或采用小型移支式柴油发电机供电。（3）施工用风根据本工程主体结构和施工总体布置，在各工区配1台3m³/min移动式空压机供风，共计2台。6.1.2交通条件1、对外交通条件项目区交通十分便利，紧邻重庆江北国际机场。沙王路、沙草路、绕城高速和渝邻高速公路横贯其间。有国道及乡村道路直通项目区。2、对内交通条件本工程泵站临近现有道路旁，交通便利，无需新建道路，管线大部分沿已成现有道路布置，无需新建临时便道。其中，有2500m的DN50涂塑钢管人工二次转运距离暂按400m计；有1400m的DN32涂塑钢管人工二次转运距离暂按400m计；DN20PPR管（入户管）人工二次转运距离暂按50m计。与管道配套的闸门管件及闸阀井等材料的人工二次转运距离暂按400m计。6.2建筑材料本工程碎石、水泥、机制沙可就近从渝北区采购，距施工现场约15km。钢筋在重庆建材市场，沙坪坝火车站梨树湾采购，距工地运距约35km。材料采购较为方便。6.3主体工程施工6.31土石方开挖泵站土石方采用机械开挖，人工配合，按规范放坡，工作间宽2.0m。施工时先挖至设计基底以上0.2m，余下的0.2m由人工清挖。对开挖出的地基及时布点进行钎探，钎探梅花状布点间距1.5m，钎探前由质控人员做好探点编号，每点每300mm一层，分层记录锤击数。在基坑开挖过程中，如遇不明地下障碍物，或地基出现与设计不符现象，及时与质量安全监督机构及建设单位有关人员联系，征求设计单位意见，确定适当的处理方法并经实施处理后，可进行下一步施工工序。管道沟槽土石方开挖采用机械开挖，人工配合，砼路面开槽采用凿岩机开挖，开挖产生的土石方就近堆放在开挖线以外,以便回填时利用。开挖前应做好相关排水措施。6.32土石方回填管道沟槽回填采用人工分层夯实。泵站、管道土石方回填利用原开挖土石方料，采用斗车或胶轮车转运到填筑部位，卸料后采用人工平料，小型振动碾夯实回填。6.33混凝土施工本工程所需混凝土采用商品混凝土，从两路购买，运距约15km。混凝土模板采用标准钢模板，不足部分采用木模板辅助。模板安装牢靠稳固并满足技术规范要求。水平施工缝缝面进行高压水冲洗、刷毛。砼浇筑施工符合SL/667-2014《水工混凝土施工规范》。6.34砌体施工砌石材料应材质坚硬新鲜，无风化剥落或裂纹；石材表面无污垢、水锈等杂质；用于表面的石材应色泽均匀；砌石强度不低于30MPa。砌石料采用人工抬运安砌，砂浆采用0.5m3砂浆搅拌机拌制，人工推胶轮车运50～100m至施工点，人工勾缝、抹面。6.3.5钢筋制安（1）主筋混凝土保护层厚度：柱为35mm；梁为30mm；板为20mm。（2）采用焊接接头的钢筋，焊接长度：单面焊不小于10d，双面焊不小于5d(d为钢筋直径)。焊接接头应相互错开，焊接接头应符合《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.4.9条的规定。（3）采用绑扎搭接接头的钢筋，钢筋搭接除图中注明外，搭接长度应符合《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.4.3、9.4.4条的规定。钢筋搭接的接头应相互错开，同一连接区段内钢筋接头数量应不大于总数量的25%。（4）钢筋遇到孔洞时应尽量绕过，不得截断；如必须截断时，应与孔洞口加固环筋焊接锚固。6.3.6管道安装管材连接好后平稳入沟槽内，先部分回填，试压后全部回填。在条件允许下管径不大时，可将2或3根管在沟槽上接好，平稳放入沟槽内。管材在放入沟内时应采用可靠的软带吊具，平稳下沟，不得与沟壑或沟底激烈碰撞，应防止划伤、扭曲或过大的拉伸和弯曲。管道穿过公路及河道时，开挖深度不小于1m，对于无法开挖埋设的河道、公路等，管道采用钢筋砼外包并设置伸缩节；管道安装和铺设过程中断时应用木塞或其他盖堵将管口封闭，防止杂物进入；管件处应严格按设计及规范要求设置支墩。一、管道连接DN50及以上的涂塑钢管采用卡箍连接，DN50以下的涂塑钢管采用丝扣连接，PPR管采用热熔连接。管道与管路附件（如阀门、水表等）的接口连接处采用丝扣或法兰等过渡管件进行连接。二、管道试压管道安装完成后，根据以下要求进行压力试验：1、长距离管道试压应分段进行，分段长度不宜大于1km;2、试验段管道灌满水后，应在不大于工作压力条件下浸泡，金属管和塑料管的浸泡时间不少于24h，混凝土管及有水泥砂浆衬里金属管的浸泡时间不少于48h；3、试验压力应符合规范规定的设计内水压力。当水压升到试验压力时，应保持恒压10min，检查接口、管身无破损及渗漏现象，实测渗水量不大于规定允许渗水量时，方可认为管道安装合格。三、管道消毒清洗1、按照《给水排水管道工程施工及验收规范》执行，本工程分段进行冲洗，冲洗水由泄水阀排向附近溪沟。2、冲洗水源为原供水管引出，新装供水管冲洗流速1m/s，管道冲洗前在部分地方需安装临设排水阀及临时排水管引水至合适位置排放。3、管道消毒除一个三通口阀门打开外，关闭其余所有阀门，慢慢打开阀门，灌水入管道，并同时在进水孔投入消毒剂，待水浸满管道后，关闭阀门进行浸管消毒。具体采用消毒剂型、用量、浓度、调配方法和消毒时间按《新装、（改装）自来水管道、水厂净构物、泵站清洗消毒冲洗操作规程及验收制度》严格要求进行，消毒完毕，打开全部水阀门，待排清管内消毒液后，关闭全部泄水阀门、进行冲洗管道。4、冲洗（1）待水逐渐灌满管道后始完全开启阀门进行冲洗，冲洗一段时间，待排水阀口的取水合格后关闭。（2）经有关水质部检验确认冲洗合格后，拆除临时排水阀门及临时排水管，并用法兰封板封闭各个三通法兰口。（3）冲洗是必须注意安全,并做好安全措施，各自动排气阀、泄水阀派人现场监控，排水口须做好消能工作。6.3.7阀门安装安装阀门前，应按设计核对型号，并按流向确定其安装方向。仔细核对其产品合格证和试验记录。阀门应启闭灵活，操作方便，便于拆装和检修。阀门应在关闭状态下安装。6.3.8水表安装（1）水表应安装在公共、安全、方便抄表维护的地方。（2）水表应按表身箭头所示顺向安装，不得侧装、斜装、垂直装。（3）水表组一般包括：水表、表前阀门和表后阀门。表前阀门采用加密阀，表后阀门应视表后直管段的长度来选择截止阀或闸阀。水表应加装表封圈。（4）水表前后直管段的口径应与水表口径大小一致。（5）多个水表组上下排列安装时，须排列整齐，表与表中轴水平间距不得小于0.2m。水表安装高度的上下限为0.2m～1.4m。一般原则为：属楼房梯间配置的总表离地面高度要求为0.4m～0.5m，与建筑物的水平距离为0.1m～0.2m；平房单户配置的水表，距离地面高度要求为0.8m～1.0m，与建筑物的水平距离为0.1m（高度和间距以水表和水管中线计算，地面指永久地面或绿地花坛）。大于DN20mm口径水表组的表与表垂直距离，以能打开水表盖和安全拆卸维护为准。（6）水表不能安装在以下位置：经常堆放杂物的地方，经常关闭的房间或闸门内，倒污水、残渣、垃圾的地方，堆放腐蚀性物品的地方，行人和车辆容易碰到的地方，昏黑阴暗的地方等。6.3.9工程试运行工程按批准设计施工项目全部完成后，必须经过半年以上的试运行期。工程试运行的各项技术要求按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）执行。本工程在施工及验收中应按相关专业范围进行，主要有：（1）《村镇供水工程技术规范》（SL310-2019）（2）《重庆市乡镇供水工程技术规范》（DB50/T30-2000）（3）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（DL／T5389-2007）（4）《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）（5）《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2014）（6）《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）（7）《砌体工程施工质量验收规范》（GB50203-2011）（8）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）（9）《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》(GB50242-2002)6.4施工总布置6.4.1施工布置一、施工总布置规划根据本工程施工特点和布置条件，施工布置本着以材料运输、施工工序为中心并考虑节约用地，优先利用坡地、荒地。施工总布置遵循以下原则：1、合理组织运输，减少运输费用，保证运输方便通畅。2、施工区域划分和场地的确定，应符合施工流程要求，尽量减少专业工种和各工程之间的干扰。3、尽量提高机械化程序，减少劳动力使用量，减少生活福利建筑面积。新建施工营地尽量布置在平缓之处，并充分租用项目区内已有空闲房屋。充分利用各种永久性建筑物、构筑物和临近设施为施工服务，降低临时设施的费用。4、各种生产、生活设施应便于工人的生产和生活。5、施工布置宜采用集中与分散布置相结合。二、施工布置规划本次工程各项细部工程所需砼主要采用商品砼，现场需要布置的有：堆料场、各类仓库、施工机械停放场、施工人员生活区等。1、堆料场本工程各施工区的砂石料、水泥等都需依靠外运，因此各施工区需要砂石料、水泥等材料堆放地，按类堆放即可，其占地总面积200m2。2、砼、砂浆生产系统砂浆的拌合在各工区分散布置。3、施工仓库及施工工棚施工仓库及施工工棚租用民房，施工仓库主要堆放水泥、管件等其他材料，建筑面积为100m2。施工工棚主要用于施工人员住宿及办公，建筑面积300m2。6.4.2弃渣场本工程开挖后的土石方在管道安装后，进行原土回填，基本无余土外运，需外运的土石方为各泵房基础开挖及管道闸阀井开挖，经过统计，本工程土石方开挖4102.2m3，填筑土石方3467.4m3，故本次需外运的土石方量