长沙引水工程输水管线不停水检修工艺探讨寻

常清 苏利民 黄卫权

前言

长沙引水工程输水管线自2010年8月投运以来，一直安全稳定运行，为长沙市的经济建设和城市发展作出了巨大贡献。为充分挖掘长沙引水工程不停水检修的潜能，降低输水管线因停水检修造成的影响，我们就如何尽可能少停水或不停水、多送水的检修工艺进行了深入的研究探讨，并在日常的维护中采用输水管线“分级分段不停水检修”的方法，提升了供水安全的可靠度，产生了可观的经济效益和社会效益，更好地树立了长沙引水工程优质水的品牌形象，获得了社会的广泛好评。

一、引水工程运行情况

长沙引水工程输水管线于2010年8月29日正式通水，管线全长106.9km，从浏阳市株树桥水库取水，横跨4区2县（市）23个乡（镇），其中埋管有近52公里，经过农田、水塘、水坝、山林、市政道路，埋深在3～13米不等，设计压力为0.6MPa，分別向浏阳永安联合水厂、廖家祠堂水厂、长沙市新河水厂、新河水厂秀峰厂区输送优质的原水，结束了长沙市城市供水依靠湘江单一水源的取水历史。输水管线沿途设浏阳分水口、二期工程分水口、洞阳永安（联合水厂）分水口、廖家祠堂水厂分水口。

株树桥水库取水口至二期工程分水口，输水管直径￠3m，路段主要以隧洞为主，长46.258公里，;二期工程分水口至洞阳永安分水口以PCCP管材为主，直径￠2.4m，长5.275公里;洞阳永安（联合水厂）分水口至廖家祠堂水厂分水口埋设一根管道，管材以PCCP管、球墨铸铁管为主，直径￠2.2m，长23.763公里;廖家祠堂水厂分水口至新河水厂，埋设一根管道，管材以玻璃钢夹砂管、钢管为主，直径￠1.8m，长21.558公里。新河水厂（秀峰厂区开梯处）（K95+026）至秀峰厂区埋设一根管道，管材以球墨铸铁管、钢管为主，直径￠1.2m，长8.9公里。

二、输水管线检修情况

长沙引水工程输水管线运行以来，先后进行了11次大的检修，类别有隧洞维修、PCCP管维修、球墨铸铁管维修、玻璃钢夹砂管维修等，导致廖家祠堂等水厂大范围的停水事件，给社会和谐稳定及城市发展产生很大的影响。

怎样确保输水管道安全运行，降低输水管线停水检修对输水的影响，特别是管道出现渗漏、老化、破裂时，如何快速经济修复，确保城市居民饮用水安全，是摆在我们面前關系政府民生的一个重要课题。近年来，长沙引水公司不断创新输水管道抢修技术，通过不断摸索，在管道抢修中积累了许多宝贵的经验，并成功应用到实际中，获得了良好的社会经济效益。

输水管线通过合理调度，检修工艺恰当，完全可以实现部分水厂不停水，甚至全部不停水的工艺要求。因此我们有必要对过去检修数据的收集、整理、分析，对输水管线检修“分级分段不停水”工艺进行深入研究，探讨输水管线检修而涉及水厂不停水的调度方式及采用先进工艺进行检修的可行办法，确保长沙引水工程在今后的管道检修维护时，严格按照安全、科学、高效的标准操作流程执行，最大限度的减少停水范围和时间，最大限度的发挥长沙引水工程的经济社会效益。

三、检修维护情况分析

根据输水管线的基本运行情况及历年维修情况分析，采用“输水管线分级分段不停水检修”施工工艺，主要分为两级进行检修：

一级管线不停水检修，是指引水管线在完全不停水的情况下，隧洞距地表漏水点30米以内，部分管线埋深下5米以内和外露钢管，可以通过注浆、开挖管道修补器等形式实行从外部修补的管线不停水检修，具体操作可以分三段：

1、取水口至洞阳段主要以隧洞为主，此段检修主要通过洞外打孔和套管压力注浆的形式进行堵漏检修。

2、洞阳至廖家祠堂水厂段主要为埋管段，以PCCP和球墨铸铁管为主，管线埋深下5米以内的实行现场开挖，大口径管道抢修节或管道修补器修补堵漏。球墨铸铁管接头采用减压紧固螺栓加砼包裹处理，或采用抱箍（或管道修补器）修补处理。球墨铸铁管管体漏水采用卡箍（管道修补器）修补处理。管桥外露钢管采用管道修补器，小漏点采用阀门加钢管短节焊接方法处理。

3、计量站管桥、浏阳河管桥段，这两处主要为外露双钢管互为冗余，如果可以不停水的情况下修补，则采用多功能管道修补器修补，如果必须要在停水的情况下修补，检修时可先切换至单管运行，确保正常供水，再用多功能管道修补器进行修补。

二级水厂不停水检修，是指引水管线由于埋深等原因，必须进行内部修补时进行的水厂不停水检修，具体可以分为四段：

1、取水口至永安联合水厂段。管线必须从内部修补，此时可以通过新河水厂反送水至廖家祠堂水厂和秀峰厂区;如果抢修段为取水口至双凤，可利用双凤至洞阳段约9000米直径为3米的输水管线隧洞储水，约6.3万吨，按联合水厂1.5万吨每天计算，可以持续向联合水厂供水98小时。

2、永安联合水厂至廖家祠堂段不停水检修，管线必须从内部修补，此时管线正常向联合水厂供水，新河水厂反送水至廖家祠堂水厂和秀峰厂区，降低停水造成的影响。

3、廖家祠堂水厂至秀峰厂区开T口段不停水检修，管线必须从内部修补，此时引水管线正常向联合水厂、廖家祠堂水厂供水，新河水厂反送水至秀峰厂区。

4、秀峰厂区开T口段至新河水厂段不停水检修，管线必须从内部修补，此时引水管线正常向联合水厂、廖家祠堂水厂、秀峰厂区供水，新河水厂泵房抽湘江水制水。正常供水转换至反送水操作过程约2小时，廖家祠堂水厂清水池容量为4万吨，最大供水为13000吨/小时，秀峰水厂清水池容量为1.5万，最大供水为4000吨/小时，停水转换前皆可利用清水池储水至其最高水位实现转换过程水厂中正常向外供水。

四、检修维护施工工艺

（一）外露钢管漏水检修

小漏水检修可采用短钢管加阀门进行，对于较大漏水的检修可采用管道修补器，按照管道修补器的操作流程进行，将管道修补器安装在漏水处，并将夹紧螺栓拧紧修补。

此种不停水检修施工工艺工期为：24小时。

（二）隧洞漏水检修

根据隧洞漏水现场实际情况进行打孔注浆，具体步骤：

打孔深度一般不低于隧洞底部2米，孔间距4米，离隧洞外壁2米，隧洞顶部钻孔深度离隧洞顶2米，并与隧洞两边钻孔错位下钻，注浆孔大小60-110mm，注浆压力按照该点水压线数值减去该点地面高程进行控制，以不出现地表冒浆为原则，注浆顺序先注顶部钻孔位置，再注隧洞两边钻孔位置，对称注浆，根据漏水量大小，以冒出地表水为中心，两边扩展，最少不少于20米，注浆方法采用充填灌浆。

此种不停水检修施工工艺工期为：240小时。

（三）球墨铸铁管漏水检修

初步判断漏水点位置，如漏水位置发生在接口位置时：对接口螺栓从下往上两边同时收紧，收紧螺栓不漏水后再用砼对接头进行包裹加固处理;在收紧螺栓仍不能止水的情况下，采用卡箍（或者管道修补器）进行堵漏处理，再用砼对接头进行包裹加固处理。如漏水位置发生在球墨铸铁管管体上采用卡箍（或者管道修补器）进行堵漏处理。

此种不停水检修施工工艺工期为：120小时。

（四）PCCP管漏水检修

由于PCCP管的外壁采用喷水泥浆对管道预应力钢筋进行保护处理，因此管道外壁较为粗糙且喷浆层的结构强度较弱，不能满足外部采用卡箍或管道修补器进行修补，只能采用停水排干管道积水后进入管道内采用钢板补强的方法进行修补。如果PCCP管的内筒出现开裂或断裂的情况时，也只能在内部采用薄钢板（δ=2-3mm）进行焊接修补。

此种不停水检修施工工艺工期为：144小时。

五、不停水检修工艺适用范围

六、结束语

“分级分段不停水检修”工艺的研究探讨对长沙引水工程输水管线的安全稳定高效运行具有十分重要的意义，确保输水管线不停水检修的目标，该方法既对我们日常維护工作中具有较强的指导作用，同时又对同行业类似情况提供了有益的帮助和参考作用。我们将努力进行检修技术工艺改革创新，不断完善和提升长沙引水工程管理水平，确保管线安全稳定运行，更好地服务于社会，助推企业健康良性的向前发展。

参考文献

[1]中国市政工程华北设计研究总院，中国城镇供水排水协会设备材料工作委员会﹒给水排水设计手册〔M〕﹒北京：中国建筑工业出版社，2011﹒

[2]中国城镇供水排水协会﹒城镇供水管网运行、维护及安全技术规程（CJJ207-2013）﹒北京：中国建筑工业出版社，2014﹒