南水北调供水配套工程管道修复技术

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年3月第7期   作者:邱立建
[导读] 我国水资源储量丰富,但是人均占有量不足,且水资源的地域分布不够均衡,
        邱立建
        枣强县水利局  河北省衡水市  053100
        摘要:我国水资源储量丰富,但是人均占有量不足,且水资源的地域分布不够均衡,总体上呈现出南多北少的分布情况。因此,国家大力建设了南水北调工程,将南部的水资源调配到北方地区,从而缓解北方地区水资源短缺的压力,促进北方地区工业生产以及农业发展,在该过程中需要建设大量的管道工程,所以加强对管道的养护与修复。本文对南水北调供水配套工程管道修复技术进行了深入地研究与分析,并提出了一些合理的意见和措施,旨在进一步促进我国南水北调工程管道修复技术水平提升。
        关键词:南水北调;供水配套工程;管道问题;修复技术;优化策略
        南水北调供水工程建设规模较大,其中管道工程是供水工程的核心部分,是将南方地区的水资源跨区调配到北方地区的基础设施。我国南水北调工程建设开展多年,许多管道都经过了多年的使用,在自然条件下会出现较为严重的腐蚀情况,还会受到其他部分人为因素的影响,而一旦管道质量出现问题,则会导致出现漏水、堵塞等情况,从而影响水资源运输效率,还会产生大量的水资源浪费。为此,需要加强对管道修复技术的研究,提高管道修复技术水平,促进我国南水北调工程发展。
        1南水北调供水配套管道修复技术研究必要性分析
        南水北调工程是我国重要的战略性工程吗,总体分为东部、中部和西部三条线路,东部线路工程的起点位于江苏省扬州市,中部线路工程起点位于汉江。南水北调三条供水线路长度超过4350公里,途径多个省市地区,为我国北方地区的经济发展做出了突出的贡献。以H省内的南水北调供水配套工程建设为例,该省内的管道材质有PCCP、PCP、涂塑钢管、玻璃钢夹砂管以及球墨铸铁管等多种不同材质,其中PCCP管道材质占比约为70%。在南水北调工程使用年限不断增加的发展形势下,供水管道被腐蚀出现质量问题是不可不免的,在南水北调工程建设初期技术人员就将其充分考虑在内,所以采用了多种不同抗腐蚀能力优秀的管道材质,但是依然会出现腐蚀情况。供水管道被腐蚀后会引起水资源泄漏,所造成的经济损失和社会影响是难以估量的,外加近些年来我国各种工程的建设以及地质灾害等,加速了供水管道的腐蚀速度,所以必须加强对供水管道修复技术的研究,从而降低因供水管道被腐蚀所造成的经济损失[1]。针对H省内大部分供水管道为PCCP材质的现状,本文所提出的管道修复技术是针对PCCP材质而设计,PCCP管道在被腐蚀出现质量问题后,修复难度较大,修复周期较长,且成本较高,传统的修复技术难以达到最优的修复效果,需要采用创新式修复技术。
        2南水北调供水配套管道修复关键技术分析
        根据H省内PCCP管道较多的基本特点,首先需要准确把握PCCP管道的特性。PCCP管道是指预应力钢筒混凝土管道,是指在带有钢筒的高强度混凝土管芯中缠绕环向预应力钢丝,并喷涂致密水泥砂浆保护层的输水管道类型。PCCP管道具有高强度、高抗渗性和高密性的特点,其中钢筒的作用主要是防止渗漏,能够形成一个相对封闭的防渗漏空间,且在保护层的作用下,综合性能较好,因此在我国南水北调供水工程中广泛采用。


        2.1浅埋PCCP管道修复技术
        浅埋PCCP管道在日常运行过程中,会发生预应力钢丝断裂的事故,从而导致密闭性受到影响,进而发生严重的漏水事故,主要是因为预应力钢丝被腐蚀导致质量下降,从而产生折断问题。因为浅埋PCCP管道的埋藏深度较浅,具备开挖条件,所以可以通过直接开挖的方式,将预应力钢丝出现破损的部分开挖后查明破损情况,根据预应力钢丝断裂的情况,可以采用外接保护层的方式进行修复,也可以使用环氧树脂材料对管芯进行修复,之后在采用钢带对预应力钢丝断裂处重新施加预应力,同时对采用的钢带做好防腐措施,提高钢带和浅埋PCCP管道的整体抗腐蚀能力,确保防腐质量后回填,即可对出现渗漏问题的浅埋PCCP管道进行修复。浅埋PCCP管道的修复技术较为简单,采取上述措施即可达到良好的效果,综合处理成本较低,在浅埋PCCP管道破损较轻的情况下,可以不需要更换新的管道材料达到修复目的,从而提高管道修复经济效益,是一种有效的针对浅埋PCCP管道修复方法[2]。
        2.2深埋PCCP管道修复技术分析
        深埋PCCP管道是指埋藏深度较深的供水管道,如果PCCP管道的预应力钢丝出现了断裂等情况,因为不具备开发条件,所以不能采用直接开挖的方式进行修复,所以具有较大的修复难度,需要采用非开发修复技术活更新的PCCP管道。针对深埋区域或城区不具备开挖条件的PCCP管道修复工作,一般可以采用顶管修复方法。因为PCCP管道预应力钢丝发生了断裂问题,该部分所具有的预应力就会消失,从而会导致PCCP管道内部承受压力和外部承受压力过大,导致PCCP管道出现问题,所以修复的关键是在预应力消失的部分重新施加预应力,但是因为深埋PCCP管道不具备开挖条件,所以重新施加压力难度较大,需要技术人员采用专业修复技术和仪器设备;如果解决不了重新施加预应力的难题,则需要通过内部强化的方式,也就是不将已经破坏的深埋PCCP管道预应力部分考虑在内,而是通过在深埋PCCP管道内加设内衬钢板的方式,通过内衬钢板调节PCCP管道的内部压力和外部压力,能够起到很好的效果[3]。
        在采用内衬钢板法进行修复时,内衬钢板的尺寸需要根据PCCP管道内部直径进行设计,将合适尺寸的钢板制成在PCCP管道内部,两端采用钢环焊接的方式,从而能够形成一个封闭的系统,结合灌浆施工则能够完成对出现问题的PCCP管道修复。
        结束语
        综上所述,本文以H省内部南水北调供水工程管道建设的实际情况为例,提出了多项优秀的PCCP管道修复技术,希望可以对我国南水北调工程建设发展发挥出一定的借鉴和帮助作用,提高供水管道质量。
        参考文献
        [1]马建国. 南水北调配套供水管道顶管施工事故处理方案[J]. 水科学与工程技术, 2019,(003):P.0032-0032.
        [2]余培松. 某管线穿越南水北调供水配套管线安全影响评价[J]. 河南水利与南水北调, 2019, 048(010):77-78.
        [3]]吴则基. 浅谈不锈钢内衬修复技术在自来水管道的应用[J]. 四川水泥, 2019, 000(012):P.128-128.
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