鑒江供水樞紐供水管道運維分析

林詩然

(廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司，廣東 廣州 510635)

1 工程概況

1.1 輸水管道工程概況

湛江市鑒江供水樞紐鑒江至東海島輸水工程自2013年試運行，2015年完工驗收，目前已安全平穩(wěn)運行8a。

本工程輸水管道主要由鑒江泵站至鋼鐵基地輸水管道。主管段長29.33km，管道主要采用2DN2000PCCP，南三河沉管段和湛江灣盾構跨海段采用2DN1800SP。管內防腐采用環(huán)氧飲水艙涂料，外防腐采用環(huán)氧煤瀝青涂層與陰極保護聯合使用。

1.2 盾構隧道段工程概況

湛江灣跨海盾構隧道位于湛江灣(又稱廣州灣)最窄處，長2.75km，由南三島至東海島，橫穿海底。盾構隧道的布置主要由盾構始發(fā)井、跨海隧道、盾構接收井3個部分組成。

隧道內輸水管道布置：隧道內2根鋼管并行鋪設，在2根鋼管之間設置檢修通道。隧洞典型斷面如圖1所示。

圖1 隧洞典型斷面(單位：mm)

2 安全檢查

經過對湛江市鑒江供水樞紐鑒江至東海島輸水工程輸水管道、盾構及海底隧道等設施、設備的安全檢查，存在的問題及建議如下。

(1)經過沿線檢查，由于多年的雨水沖刷，地基因泥土流失嚴重，管道基礎存在失穩(wěn)的安全隱患。閥室泡水，嚴重腐蝕管道設施，且工作人員無法下井作業(yè)。調壓塔頂上欄桿銹蝕。建議：對存在安全隱患的管道進行加固處理，改造地勢低洼的閥井，避免長期泡水。

(2)海底盾構隧道出現工作井井壁局部漏水，盾構管片分縫處存在多處漏水，螺栓孔封口多處脫落，螺栓銹蝕嚴重，盾構管片內防腐損壞。盾構內輸水管道伸縮節(jié)超限漏水，鋼管內、外防腐鼓包脫落等問題。輸水管道的進排氣閥和檢修排水閥已經嚴重銹蝕無法使用。人行道板多處翹起損壞，嚴重影響使用。建議：加強漏水點滲漏監(jiān)測，對井壁漏水點采用注漿止漏；修復已損壞伸縮節(jié)，增大伸縮節(jié)限位螺母內側間距；鏟除原設計防腐涂層，重新對鋼管進行除銹。鋼管外表面建議采用噴砂除銹，要求鋼管表面處理達到除銹標準Sa3級。建議重新做鋼管的外防腐，更換檢修排水閥和排氣閥，拆除檢修用的人行道板，采用更加堅固不宜變形的材料進行更換。

根據本次檢查評估情況，提出以下工作建議：根據SL 20281—2017《水電站壓力鋼管設計規(guī)范》及DL/T 709—1999《壓力鋼管安全檢測技術規(guī)程》相關要求，首次安全檢測應在運行后5～10a內進行。湛江市鑒江供水樞紐鑒江至東海島輸水工程2013年試運行，2015年完工驗收，目前已安全平穩(wěn)運行8a。建議對供水管道及盾構隧道進行維修維護。

3 維修維護改造項目等級劃分

3.1 項目等級劃分原則

按照安全檢查的情況將各項目按照ABC級進行劃分。

(1)A級項目存在安全問題、高風險問題、緊急問題、功能性問題。比如管道漏水、結構變形等。此類項目列入A級清單建議優(yōu)先解決，作為本次施工改造項目。對于A級問題沒有解決的，可以滾動到下一年度解決。已解決的應該保留相應的記錄，建立工程全生命周期管理體系。

(2)B級項目是相對不緊急，需研究論證的問題，可以先不處理。比如泵站機組檢測、壓力管道安全檢測等。B級項目建議在研究論證后，條件具備的情況下實施。

(3)C級項目是指次要問題、優(yōu)化性問題、衛(wèi)生或安保管理類問題，非功能問題。比如刷墻或者不銹鋼欄桿等。C級項目建議業(yè)主逐步完善分年度實施。

3.2 項目分類情況匯總

按照項目等級劃分原則，將檢查情況分類匯總詳見表1。

表1 鑒江供水樞紐輸水工程安全檢查隱患清單

3.3 維修維護改造項目的任務目標

本次維修維護改造主要任務是A級項目，經過梳理分別有清淤工程、防腐工程、防漏工程。

通過對安全檢查項目的分類進行維修維護改造，建立健全的工程維修維護管理體系。為工程正常運行提供可靠的安全保障，為工程的風險評估提供依據，為工程的服務對象保駕護航。

4 維修項目設計方案

4.1 清淤工程設計方案

本次清淤工程主要為鑒江泵站至樁號6+000處檢修閥段管道內淤積清理，管道主要為2DN2000PCCP。需清淤長度約6km，平均清淤厚度0.5m。結合排氣閥的布置，按每800m一段分段清淤，先關閉清淤段管道閘門，在每個排氣孔中使用2臺離心泵抽水，待管道內積水排空后，施工人員通過排氣閥門進入管道內部，采取人工清淤。

4.2 防腐工程維修設計方案

防腐工程主要為跨海盾構管片內防腐及隧道內鋼管外防腐，跨海盾構外直徑為D6000mm，盾構內明鋪2根DN1800mm鋼管。

4.2.1盾構隧道內鋼管外防腐

鋼管的外防腐(沿海大氣環(huán)境)：環(huán)氧樹脂防腐漆，底漆為環(huán)氧富鋅底漆1道厚≥100μm；中間漆為環(huán)氧云鐵防銹漆1道厚≥150μm；面漆為聚氨酯面漆2道厚≥80μm。環(huán)氧液體涂料的性能應符合SY/T 0457—2019《鋼制管道液體環(huán)氧涂料內防腐層技術規(guī)范》第3.2條的規(guī)定。涂裝施工前，應在實驗室內進行涂層物理性能測試，基材表面應按照SY/T 0457—2019第4.2條、4.3條的規(guī)定處理。涂裝施工前，每批環(huán)氧液體涂料都應進行測定。環(huán)氧涂層性能指標應符合SY/T 0457—2019第3.2條的要求。

4.2.2盾構隧道管片內防腐

盾構管片內壁(沿海大氣環(huán)境)：環(huán)氧厚漿重防腐涂料，干膜厚度不小于400μm。

4.2.3其他

(1)防水套管及翼環(huán)內外防腐要求為環(huán)氧厚漿重防腐涂料，底漆、面漆各2遍，干膜厚度不小于400μm。

(2)法蘭及法蘭封板防腐要求為涂刷符合涉水衛(wèi)生安全的無溶劑環(huán)氧飲水艙涂料，干膜厚度不小于400μm。

4.3 防漏工程維修設計方案

4.3.1防漏止水方案設計

防漏止水施工以治理結構縫滲漏水為主，與表面滲漏水治理相結合，做到標本兼治。通過結構縫間注漿堵漏使結構抗?jié)B能力提高，加強結構間的連接密實性，采用注漿為主和表面涂刷封堵相結合的方案。

滲漏水治理過程主要使用的材料有注漿材料、嵌縫堵漏材料、抹面材料等。

根據現場調查結果，解決盾構管片滲漏問題需要全面分析，認真對待，堵、防結合，綜合治理才能成功。盾構管片滲漏分為管片拼接縫滲漏、吊裝孔及螺栓孔滲漏等情況。

4.3.2盾構管片防漏止水修復工法

(1)螺栓孔、注漿孔堵漏工法。清理干凈螺栓孔表面污染物找出滲漏的位置，用電鉆斜向鉆孔，確保鉆孔和螺栓孔相通，用快干高強砂漿封閉螺栓孔的根部，鉆孔處裝上專用注漿咀，用高壓灌漿設備向鉆孔內灌漿，漿料優(yōu)先選用環(huán)氧樹脂，有壓力的滲漏水選用丙烯酸鹽(快速凝固止水)灌漿壓力控制在0.3MPa，以壓滿整個螺栓孔為準。注漿起到堵漏作用的同時又對螺栓有錨固和防腐作用。

(2)管片拼接縫堵漏工法。對環(huán)向縫和縱向縫全部采用快干高強度砂漿(含環(huán)氧類成分)封閉，為后面灌漿做準備，封閉的時候向內凹進去深1～2cm的弧形，在漏水縫垂直鉆孔到止水條處，鉆孔間距每米2～3個，同時裝上專業(yè)注漿咀，用高壓灌漿設備向接縫內灌漿，漿料優(yōu)先采用環(huán)氧樹脂、丙烯酸鹽，灌漿壓力控制在0.3MPa左右以壓滿整個接縫，有水壓力情況下選用丙烯酸鹽材料作為速凝堵漏。

5 結論

目前國內新建的大型供水工程越來越多，已經建成運行多年的大型供水工程則較少，對大型供水工程的維修維護的需求將會日益增多。通過系統性的檢查，對存在問題進行分析，提出處理措施。在實際運行項目中，能起到一定的指導作用。

供水工程為長距離輸水工程，安全檢查涉及面廣，通過對安全檢查項目的分類，能及時處理高風險的維修維護項目。對于涉及技術難度高，需反復論證的問題，則放緩實施。

通過對安全檢查項目的分類進行維修維護改造，建立健全的工程維修維護管理體系。為工程正常運行提供可靠的安全保障，為工程的風險評估提供依據，為工程的服務對象保駕護航。