長沙引水工程輸水管線不停水檢修工藝探討尋

常清 蘇利民 黃衛權

前言

長沙引水工程輸水管線自2010年8月投運以來，一直安全穩定運行，為長沙市的經濟建設和城市發展作出了巨大貢獻。為充分挖掘長沙引水工程不停水檢修的潛能，降低輸水管線因停水檢修造成的影響，我們就如何盡可能少停水或不停水、多送水的檢修工藝進行了深入的研究探討，并在日常的維護中采用輸水管線“分級分段不停水檢修”的方法，提升了供水安全的可靠度，產生了可觀的經濟效益和社會效益，更好地樹立了長沙引水工程優質水的品牌形象，獲得了社會的廣泛好評。

一、引水工程運行情況

長沙引水工程輸水管線于2010年8月29日正式通水，管線全長106.9km，從瀏陽市株樹橋水庫取水，橫跨4區2縣（市）23個鄉（鎮），其中埋管有近52公里，經過農田、水塘、水壩、山林、市政道路，埋深在3～13米不等，設計壓力為0.6MPa，分別向瀏陽永安聯合水廠、廖家祠堂水廠、長沙市新河水廠、新河水廠秀峰廠區輸送優質的原水，結束了長沙市城市供水依靠湘江單一水源的取水歷史。輸水管線沿途設瀏陽分水口、二期工程分水口、洞陽永安（聯合水廠）分水口、廖家祠堂水廠分水口。

株樹橋水庫取水口至二期工程分水口，輸水管直徑￠3m，路段主要以隧洞為主，長46.258公里，;二期工程分水口至洞陽永安分水口以PCCP管材為主，直徑￠2.4m，長5.275公里;洞陽永安（聯合水廠）分水口至廖家祠堂水廠分水口埋設一根管道，管材以PCCP管、球墨鑄鐵管為主，直徑￠2.2m，長23.763公里;廖家祠堂水廠分水口至新河水廠，埋設一根管道，管材以玻璃鋼夾砂管、鋼管為主，直徑￠1.8m，長21.558公里。新河水廠（秀峰廠區開梯處）（K95+026）至秀峰廠區埋設一根管道，管材以球墨鑄鐵管、鋼管為主，直徑￠1.2m，長8.9公里。

二、輸水管線檢修情況

長沙引水工程輸水管線運行以來，先后進行了11次大的檢修，類別有隧洞維修、PCCP管維修、球墨鑄鐵管維修、玻璃鋼夾砂管維修等，導致廖家祠堂等水廠大范圍的停水事件，給社會和諧穩定及城市發展產生很大的影響。

怎樣確保輸水管道安全運行，降低輸水管線停水檢修對輸水的影響，特別是管道出現滲漏、老化、破裂時，如何快速經濟修復，確保城市居民飲用水安全，是擺在我們面前關系政府民生的一個重要課題。近年來，長沙引水公司不斷創新輸水管道搶修技術，通過不斷摸索，在管道搶修中積累了許多寶貴的經驗，并成功應用到實際中，獲得了良好的社會經濟效益。

輸水管線通過合理調度，檢修工藝恰當，完全可以實現部分水廠不停水，甚至全部不停水的工藝要求。因此我們有必要對過去檢修數據的收集、整理、分析，對輸水管線檢修“分級分段不停水”工藝進行深入研究，探討輸水管線檢修而涉及水廠不停水的調度方式及采用先進工藝進行檢修的可行辦法，確保長沙引水工程在今后的管道檢修維護時，嚴格按照安全、科學、高效的標準操作流程執行，最大限度的減少停水范圍和時間，最大限度的發揮長沙引水工程的經濟社會效益。

三、檢修維護情況分析

根據輸水管線的基本運行情況及歷年維修情況分析，采用“輸水管線分級分段不停水檢修”施工工藝，主要分為兩級進行檢修：

一級管線不停水檢修，是指引水管線在完全不停水的情況下，隧洞距地表漏水點30米以內，部分管線埋深下5米以內和外露鋼管，可以通過注漿、開挖管道修補器等形式實行從外部修補的管線不停水檢修，具體操作可以分三段：

1、取水口至洞陽段主要以隧洞為主，此段檢修主要通過洞外打孔和套管壓力注漿的形式進行堵漏檢修。

2、洞陽至廖家祠堂水廠段主要為埋管段，以PCCP和球墨鑄鐵管為主，管線埋深下5米以內的實行現場開挖，大口徑管道搶修節或管道修補器修補堵漏。球墨鑄鐵管接頭采用減壓緊固螺栓加砼包裹處理，或采用抱箍（或管道修補器）修補處理。球墨鑄鐵管管體漏水采用卡箍（管道修補器）修補處理。管橋外露鋼管采用管道修補器，小漏點采用閥門加鋼管短節焊接方法處理。

3、計量站管橋、瀏陽河管橋段，這兩處主要為外露雙鋼管互為冗余，如果可以不停水的情況下修補，則采用多功能管道修補器修補，如果必須要在停水的情況下修補，檢修時可先切換至單管運行，確保正常供水，再用多功能管道修補器進行修補。

二級水廠不停水檢修，是指引水管線由于埋深等原因，必須進行內部修補時進行的水廠不停水檢修，具體可以分為四段：

1、取水口至永安聯合水廠段。管線必須從內部修補，此時可以通過新河水廠反送水至廖家祠堂水廠和秀峰廠區;如果搶修段為取水口至雙鳳，可利用雙鳳至洞陽段約9000米直徑為3米的輸水管線隧洞儲水，約6.3萬噸，按聯合水廠1.5萬噸每天計算，可以持續向聯合水廠供水98小時。

2、永安聯合水廠至廖家祠堂段不停水檢修，管線必須從內部修補，此時管線正常向聯合水廠供水，新河水廠反送水至廖家祠堂水廠和秀峰廠區，降低停水造成的影響。

3、廖家祠堂水廠至秀峰廠區開T口段不停水檢修，管線必須從內部修補，此時引水管線正常向聯合水廠、廖家祠堂水廠供水，新河水廠反送水至秀峰廠區。

4、秀峰廠區開T口段至新河水廠段不停水檢修，管線必須從內部修補，此時引水管線正常向聯合水廠、廖家祠堂水廠、秀峰廠區供水，新河水廠泵房抽湘江水制水。正常供水轉換至反送水操作過程約2小時，廖家祠堂水廠清水池容量為4萬噸，最大供水為13000噸/小時，秀峰水廠清水池容量為1.5萬，最大供水為4000噸/小時，停水轉換前皆可利用清水池儲水至其最高水位實現轉換過程水廠中正常向外供水。

四、檢修維護施工工藝

（一）外露鋼管漏水檢修

小漏水檢修可采用短鋼管加閥門進行，對于較大漏水的檢修可采用管道修補器，按照管道修補器的操作流程進行，將管道修補器安裝在漏水處，并將夾緊螺栓擰緊修補。

此種不停水檢修施工工藝工期為：24小時。

（二）隧洞漏水檢修

根據隧洞漏水現場實際情況進行打孔注漿，具體步驟：

打孔深度一般不低于隧洞底部2米，孔間距4米，離隧洞外壁2米，隧洞頂部鉆孔深度離隧洞頂2米，并與隧洞兩邊鉆孔錯位下鉆，注漿孔大小60-110mm，注漿壓力按照該點水壓線數值減去該點地面高程進行控制，以不出現地表冒漿為原則，注漿順序先注頂部鉆孔位置，再注隧洞兩邊鉆孔位置，對稱注漿，根據漏水量大小，以冒出地表水為中心，兩邊擴展，最少不少于20米，注漿方法采用充填灌漿。

此種不停水檢修施工工藝工期為：240小時。

（三）球墨鑄鐵管漏水檢修

初步判斷漏水點位置，如漏水位置發生在接口位置時：對接口螺栓從下往上兩邊同時收緊，收緊螺栓不漏水后再用砼對接頭進行包裹加固處理;在收緊螺栓仍不能止水的情況下，采用卡箍（或者管道修補器）進行堵漏處理，再用砼對接頭進行包裹加固處理。如漏水位置發生在球墨鑄鐵管管體上采用卡箍（或者管道修補器）進行堵漏處理。

此種不停水檢修施工工藝工期為：120小時。

（四）PCCP管漏水檢修

由于PCCP管的外壁采用噴水泥漿對管道預應力鋼筋進行保護處理，因此管道外壁較為粗糙且噴漿層的結構強度較弱，不能滿足外部采用卡箍或管道修補器進行修補，只能采用停水排干管道積水后進入管道內采用鋼板補強的方法進行修補。如果PCCP管的內筒出現開裂或斷裂的情況時，也只能在內部采用薄鋼板（δ=2-3mm）進行焊接修補。

此種不停水檢修施工工藝工期為：144小時。

五、不停水檢修工藝適用范圍

六、結束語

“分級分段不停水檢修”工藝的研究探討對長沙引水工程輸水管線的安全穩定高效運行具有十分重要的意義，確保輸水管線不停水檢修的目標，該方法既對我們日常維護工作中具有較強的指導作用，同時又對同行業類似情況提供了有益的幫助和參考作用。我們將努力進行檢修技術工藝改革創新，不斷完善和提升長沙引水工程管理水平，確保管線安全穩定運行，更好地服務于社會，助推企業健康良性的向前發展。

參考文獻

[1]中國市政工程華北設計研究總院，中國城鎮供水排水協會設備材料工作委員會﹒給水排水設計手冊〔M〕﹒北京：中國建筑工業出版社，2011﹒

[2]中國城鎮供水排水協會﹒城鎮供水管網運行、維護及安全技術規程（CJJ207-2013）﹒北京：中國建筑工業出版社，2014﹒