影響預應力鋼筒混凝土輸水管爆管因素分析及預防措施

陳紅根

（廣東省梅州市華宏水利水電工程有限公司 梅州市 514000）

影響預應力鋼筒混凝土輸水管爆管因素分析及預防措施

陳紅根

（廣東省梅州市華宏水利水電工程有限公司 梅州市 514000）

文章主要針對影響預應力鋼筒混凝土輸水管的爆管因素及預防措施展開分析，通過結(jié)合具體的實例，對輸水管線爆管的隱患分析作了詳細闡述，并給出了相應的預防措施，可供有關(guān)方面參考借鑒。

預應力鋼筒混凝土輸水管 爆管 預防措施

在實際的輸水過程中，輸水管的質(zhì)量尤為重要，若出現(xiàn)爆管將會嚴重影響輸水過程的進行。因此，必須要對輸水管的爆管隱患進行認真的分析，并以此為基礎(chǔ)，采取有效的措施做好預防，避免出現(xiàn)輸水管爆管問題，以保障輸水管道的正常使用?；诖?，本文分析影響預應力鋼筒混凝土輸水管的爆管因素及有效的防控策略，希望能給相關(guān)技術(shù)人員一些啟示。

1 導致爆管的主要原因

（1）自然因素。正常供水時，突發(fā)情況時有發(fā)生，如嚴重的地質(zhì)災害，會引起底層外表出現(xiàn)偏移斷裂的情況，從而引發(fā)管路斷裂或破損。導致爆管。尤其是南方夏季雨水多，易發(fā)生洪澇災害。管線處于河段的部位極易受到洪水的沖刷而出現(xiàn)沖斷或爆管。

（2）人為操作因素。由于城市在不斷地擴建，輸水管線大多較長，市政項目施工過程中常常會因為一些施工操作不當對城市的管道造成損壞，導致管道無法正常排水。特別是在江河水域開展采砂工作的過程中，許多管網(wǎng)線路分布在水域地下，會受到采砂工作的影響，導致水底的管網(wǎng)線路處于懸空狀態(tài)，再加上受到重力與水流的作用，就會產(chǎn)生斷裂的情況。打井施工作業(yè)與大型機械在其上方進行挖掘，同樣會使水底管網(wǎng)線路受到影響，破壞原本的襯砌甚至鋼絲。同時排水管網(wǎng)線路上堆積了大量土方，而管道根本不能承受如此大的壓力，從而被土方石壓斷。而在具有豐富礦產(chǎn)資源的地區(qū)，在對地下礦區(qū)進行爆破時，其聲波振動非常容易對附近地區(qū)的管線造成沖擊，也會使管線出現(xiàn)斷裂。通常輸水管線上會裝有閥門和調(diào)流閥，一旦人為操作失誤，管線的波動壓力超過承受的范圍，就會出現(xiàn)管線的正壓、負壓超過負荷，而發(fā)生爆管事故[1]。

（3）管體自身因素。預應力鋼筒混凝土管的管體在制作時，若在管體內(nèi)部被置入已腐蝕的鐵板，管體的質(zhì)量就會受到嚴重影響。管道的襯砌如果強度較弱無法承重，而其中的鋼絲結(jié)構(gòu)又沒有足夠的強度，同樣也會發(fā)生斷裂的情況。

在對管體進行施工時，作業(yè)人員應該具備相應的專業(yè)技術(shù)。兩個管體的接縫部位，其定位準確度未符合設(shè)計標準，管體在承插口處的橡膠未密封好，都是建造時的隱患；承擔管體負重的基座，若不能符合設(shè)計要求，又或者于冬季凍土時進行施工，會使得管網(wǎng)線路出現(xiàn)故障損壞，甚至會導致管網(wǎng)線路出現(xiàn)爆管的情況[2]。

2 管線爆管原因的分類

將影響管線爆管的原因進行分類，并統(tǒng)計如表1所列[3]。

表1 影響爆管原因的分

3 爆管因素明確權(quán)重過程統(tǒng)計

預應力鋼筒混凝土管輸水管線的安全隱患確定權(quán)重采用學者咨詢統(tǒng)計法（經(jīng)驗分析法），見表2[4]。

表2 預應力鋼筒混凝土管輸水管線爆管因素的I級權(quán)重學者咨詢權(quán)重統(tǒng)計

對于爆管因素I級權(quán)重進行確權(quán)及統(tǒng)計，見表3。

表3 安全隱患的I級權(quán)重

取同樣的確權(quán)方法，對爆管因素確立II級權(quán)重，見表4。

（1）模糊評價I級評判。當i=1時確定爆管的因素對輸水管線正常運作的作用，該評價集合為N1=（影響嚴重，影響一般）=（N11，N12）[5]。

表4 安全隱患的II級權(quán)重（i=1、2、3）

根據(jù)邏輯分析，確定隱患集合：M1（由地震破壞，洪澇災害）=（M11，M12）。

根據(jù)有實際經(jīng)驗學者的詳細分析，得出大伙房水庫輸水工程預應力鋼筒混凝土管輸水管線爆管的安全隱患模糊矩型方陣Bi（i=1，2，3）。

明確每個爆管因素評判分析模糊矩型方陣：計算得出：

當i=1時，

當i=3時，

（2）模糊評價II級評判。明確這個評價集合為：N=（影響嚴重，影響一般）=（N1，N2）。

按先期推斷，按順序指定爆管因素集合：M=（自然環(huán)境，人為操作，自身隱患）=（M1，M2，M3）[6]。

明確每個爆管因素評判推斷模糊矩型方陣B：

利用上述邏輯推斷和計算，根據(jù)計算結(jié)果可以對嚴重程度進行評價，如果計算結(jié)果=0.8，則可判定影響程度較重，如果計算結(jié)果=0.2，可判定程度較輕。依照計算結(jié)果進行評定可知，管網(wǎng)線路發(fā)生爆管情況給管道造成的影響程度較重[7]。

4 應對爆管的防范策略

（1）做好自然環(huán)境變化引起爆管的安全工作。汛前，做好防汛工作，加強汛前巡檢，提前做好應對汛期的規(guī)劃工作，并組織民眾進行演練活動，隨時關(guān)注天氣變化情況與地質(zhì)報道，在暴雨之前做好應急準備，并對值班順序進行合理安排，確保崗位上每個時段都有工作人員執(zhí)勤，科學合理應對惡劣的天氣狀況。

（2）做好相關(guān)作業(yè)人員的專業(yè)技能培訓工作。完善水庫輸水工程保護的宣教工作，讓相關(guān)人員明確該項工程的實際意義與價值。同時要強化安全觀念，按照事前的編排進行相關(guān)演練，同時對員工們開展教育講座，普及相關(guān)的安全知識，提升技術(shù)人員的專業(yè)知識和維修技術(shù)水平，除此之外還要合理規(guī)劃巡查工作的管理機制，加強巡查管理，提升管網(wǎng)線路巡查的工作質(zhì)量[8]。技術(shù)人員在對管網(wǎng)線路進行巡查和維護的過程中，當發(fā)現(xiàn)附近有施工單位在進行項目施工時，要及時與施工單位進行溝通，要求施工方暫停施工，同時向安檢部門進行報告，保障管道安全運作。

（3）做好消除管線自身隱患的工作。做好相關(guān)的檢測工作，對管網(wǎng)線路進行防腐處理，防止線路發(fā)生生銹或腐蝕的情況，并安排工作人員在固定時間開展巡查檢驗工作，維護管線的正常運行；通過對閥門進行檢測，了解管網(wǎng)線路外表的損壞程度；依照表面管網(wǎng)線路的分布情況開展挖掘檢測，查看管線接口處的密封情況，在檢查過程中如發(fā)現(xiàn)存在安全問題需要馬上采取應對措施[9]。

[1]陳曉,袁延國,林雄財.鄂北調(diào)水工程PCCP管水壓試驗封堵設(shè)計[J].廣西水利水電,2016，(5)：52-55.

[2]趙明宇，李金瑞，王立明.影響埋地預應力鋼筒混凝土管耐久性因素分析[J].黑龍江水利科技，2010，（38）：12-16.

[3]閔超,丁華麗.PCCP管道靜水壓試驗方法及試驗參數(shù)驗算探討[J].河南水利與南水北調(diào),2016，(9)：25-26.

[4]白建峰,馮青松,杜曉曉,等.河南省南水北調(diào)供水工程PCCP管道靜水壓試驗探討[J].河南水利與南水北調(diào),2014，(18)：57-59.

[5]吳姜軍,信邵陽,劉合義.南水北調(diào)供水工程PCCP管道施工工藝[J].河南水利與南水北調(diào),2013，(15)：54-55.

[6]楊進新,付邦磊,李萬智,等.長距離大口徑PCCP管道水壓試驗方法改進研究[J].水利水電技術(shù),2009,40(12)：63-66.

[7]張亞平,張洪光.PCCP管用于長距離輸水工程的探討[J].給水排水,2010,36(7)：115-117.

[8]胡少偉,沈捷,劉曉鑫,等.超大口徑PCCP管內(nèi)水壓承載能力試驗[J].水利水電科技進展,2009,29(5)：9-12.

[9]張斌,王冠,唐詩雯.淺談大口徑PCCP管道水壓試驗施工方案[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2016，(5)：120-124.

2017-01-09）

陳紅根（1964-），男，廣東五華人，中專，工程師，從事自來水供排水及水利工程等工作，手機：13710892427，E-mail：360960252@qq.com。