筑起現代的“地下長城”

2019-11-27 10:19:34

  20191101 1414 袁嵐 筑起現代的“地下長城”(有5圖)管道運輸.jpg

  萬里長城,始建于春秋戰國時期,是我國古代在不同時期為抵御塞北游牧部落聯盟侵襲而修筑的規模浩大的軍事工程。貫穿我國的東西,長達2萬多公里,歷史長達2000多年。這是我國古人的壯舉,也是世界的奇跡。

  如今,國人又在創造現代奇跡,用預應力鋼筒混凝土管(PCCP)鋪設了“地下長城”,完成了輸水調水工程,為人民造福。據不完全統計,在30年的時間里,全國主要PCCP生產企業共計生產PCCP總里程17000公里,折算DN1600標準管總長度30352公里,是黃河總長度的5.4倍,長江總長度的4.6倍。

  這個“地下長城”是什么?

  它是預應力鋼筒混凝土管(PCCP),是一種由混凝土及帶承插口的鋼筒構成管芯,在其外部纏繞高強度預應力鋼絲并在其外側噴射保護層砂漿而制成的復合型管材,充分利用混凝土、砂漿的抗壓、抗腐蝕性能及鋼材的抗拉和密封性能,因此PCCP能夠承受較高的內水壓力及外部荷載。

  它是做什么用的?

  PCCP在水利工程、城市給排水工程、工業輸水工程、農田灌溉、電廠補充水及循環水系統、核發電廠常規島核安全管道系統、壓力隧道、綜合管廊及深覆土涵管等領域得到廣泛的應用,特別是在大口徑、長距離、高工壓的大型輸水管道項目中最理想的管材。預應力鋼筒混凝土管工作壓力最高可達3.0兆帕,覆土深度可達20米,管徑400毫米~4000毫米,具體可根據不同工況組合設計出滿足工況要求的管道結構。可輸送水庫原水、自來水、生活污水、工業廢水、海水等。

  它創造了怎樣的奇跡?

  1989年,由山東電力管道工程公司率先引進美國Ameron公司關鍵制管設備及技術組建了我國第一條PCCP生產線,并成功生產出合格產品,正式拉開了我國生產及應用PCCP的序幕。在30年的發展歷程中,我國幾代PCCP管道工程建設者們堅守使命,砥礪奮進,勇于創新,讓一個一個大型輸水調水重點工程變成了一個又一個中國PCCP管道工程的豐碑,不斷創造著PCCP管道最長里程、最大工壓、最大管徑等PCCP中國之最、亞洲之最、世界之最,為世界PCCP管道工程樹立了“中國標桿”。

  順著PCCP發展的時間脈絡,我們可以了解到一個個龐大的水利工程在我國從東到西、從南到北的廣袤的大地之下延伸,筑起了我國地下管道輸送的“新的長城”。到目前為止,全國除西藏自治區以外,各省、直轄市、自治區都有使用PCCP的重點工程實例,我國已成為全球PCCP管道制造商與使用者的國家。而這十大工程更是代表了我國PCCP行業的發展壯大、技術領先、施工先進的典型案例。

20191101 1414 袁嵐 筑起現代的“地下長城”(有5圖)管道外縫灌漿施工.jpg

  我國第一個PCCP工程是“山西萬家寨引黃工程”。1997年開工建設的山西萬家寨引黃工程是一項世界級的跨流域引水工程,是山西省有史以來最大的水利工程。工程由總干線、南干線、聯接段和北干線四部分組成,引水線路總長441.8公里,其中,一期工程建設PCCP管道43.2公里;二期工程建設PCCP管道115.6公里。管徑范圍DN2000-DN3200,壓力級別0.6兆帕~1.6兆帕,覆土深度2米~8米。聯接段工程2003年10月26日正式通水,至今已實現安全連續供水16年,極大改善了生態環境,惠及430萬城鎮人口和工業生產,實現了過去幾代人夢寐以求的夙愿。

  山西萬家寨引黃工程首次大范圍使用PCCP且鋪設成功的典型事例,把PCCP作為主要管材來用的國家重點工程,從原材料控制、工程設計、工程建設到驗收,全部采用國際標準,并得到了世界銀行及國內外專家的認可與稱贊,對我國推廣使用PCCP管道起到極其重要的示范引領作用。與此同時,超常規的工程跨度、超高標準的技術要求,各種難以想象的困難,鍛造出我國新一代PCCP工程設計、制造、安裝和監理的專業團隊。在上至國家部委、下至普通百姓,特別是行業內產生了巨大反響,對PCCP工程在國內的后續應用起到了良好的示范和推廣作用。

  哈爾濱磨盤山輸水工程是迄今為止哈爾濱市最大的基礎設施建設項目,于2003年開工建設,包括水庫、長輸水管線、給水廠及配水管網。一期工程鋪設176.22公里輸水管道,其中PCCP管線長度135公里,管徑DN2200,以重力流方式將原水送至給水廠;二期工程PCCP管道同樣鋪設口徑為DN2200毫米、長度為135公里。工程采用的PCCP壓力級別為1.0兆帕,覆土深度2米~6米,2006年建成通水。

  舉世矚目的南水北調工程是我國的戰略性工程,分東、中、西三條線路。截至2019年7月,這個國內最大水利工程的東線、中線一期工程累計調水267.13億立方米,相當于從南到北搬運了1800個西湖,直接受益人口超過1億。其中的京石段應急供水工程,是目前國內應用PCCP直徑最大的工程,管道直徑4米,管線全長55公里,占北京段工程線路總長度的70%,雙線同槽鋪設管道總長110公里。管道直徑大、覆土深度厚,承受壓力高、結構要求高,建設標準要求更高,對所有的承建單位都是極大的挑戰。至此,我國在超大口徑PCCP的設計、制造、安裝等方面形成了全面、完善的解決方案,實現了我國的PCCP行業從追趕者到超越者的角色轉換。

  南水北調中線工程從丹江口水庫調水,向沿線的河南、河北、北京、天津等地供水,供水總里程1400公里;東線工程由長江、東平湖,分別向天津北大港和威海市調水,調水總里程1800余公里,其中建設PCCP輸水管線1200公里,管徑范圍為DN1000-DN4000,壓力級別為0.8兆帕~1.6兆帕;京石段管徑范圍DN4000、覆土深度10.5米。

  大伙房水庫輸水工程包括從遼寧東部地區向大伙房水庫輸水的一期工程和從大伙房水庫向下游城市供水的二期工程,總投資52.18億元。大伙房水庫輸水二期和配套工程大量應用了管徑范圍為DN2000-DN3200的PCCP輸水管道,PCCP總里程達580公里,其管道壓力級別0.6兆帕~1.0兆帕,覆土深度2米~16米。該工程已于2010年11月建成通水。

  廣州西江引水工程自佛山市三水區西江思賢滘下陳村取水,向廣州市區提供生活用水,總投資82.35億元,設計日取水規模為350萬立方米。西江引水工程采用兩條管徑DN3600的PCCP主水管進行全封閉式取水,全程輸水管線長70多公里,管道工作壓力為0.6兆帕,覆土深度3米,穿越了3條鐵路、5條高速公路、2條國道、多條主要市政道路、9座大型橋梁、2條主要航道及47條大小河涌,是我國供水工程建設史上第三特大型引水工程。該工程已于2010年9月建成通水。

  遼寧省重點輸水工程項目水源取自渾江流域的遼寧省桓仁水庫,該水利工程是從渾江流域調水至渾太流域的大型跨流域調水工程。該工程使用的PCCP管徑為DN3200-DN3800,壓力級別為0.6兆帕~1.6兆帕,覆土深度為2.5米~15米,管配件5萬多噸,總里程1100公里。一期工程已完成建設并成功試通水,二期工程正在建設之中。

  時間來到2014年,鄂北地區水資源配置工程開始建設,自丹江口取水,止于孝感市大悟縣王家沖水庫,輸水線路總長度269公里。該工程仍在建設當中,建成后將年均調水量7.7億立方米,有效解決顎北地區482萬人的生活用水及當地工農業用水,從根本上解決鄂北地區缺水干旱問題。目前該工程已建設使用管徑DN3800的PCCP管道200余公里,管道壓力級別0.4兆帕~0.8兆帕,覆土深度2米~15.7米,覆土8米以上PCCP外包混凝土,PCCP按覆土4米結構設計。

  目前正在建設中的吉林省中部城市引松供水工程位于吉林省中部,工程線路總長634.96公里,從豐滿水庫調水至吉林省中部地區,工程完工后可滿足990萬人口的生活用水。截止到今年年初,該工程已建設100余公里PCCP管道,管徑范圍DN2000-DN4000,壓力級別0.4兆帕~1.4兆帕,覆土深度2.5米~10米。

  新疆“ABH”流域生態環境保護工程是2014年新疆自治區12大國家重點工程之一,該工程仍在建。截止到2018年年底,該工程已投入建設PCCP管道達170公里。PCCP管徑范圍DN3000-DN3400,壓力級別0.6兆帕~1.2兆帕,覆土深度2.5米~10米。

  引綽濟遼工程是國務院確定的“十三五”期間實施的172項節水供水重大水利工程之一,在建工程,工程主要包括從綽爾河引水至西遼河,向沿線城市和工業園區供水,結合灌溉,兼顧發電等綜合利用。PCCP管道總里程390.26公里,壓力級別0.6兆帕~1.1兆帕,覆土深度3米~7米。

  中國建材報記者:袁嵐 責編:王威娜 監審:王怡潔


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