水利工程論文-淺談污水輸送管網爆漏原因及修復維護方法-----以廣州市大坦沙污水處理廠為例.doc

水利工程論文-淺談污水輸送管網爆漏原因及修復維護方法-以廣州市大坦沙污水處理廠為例本文通過總結廣州市大坦沙污水處理廠廠外污水輸送管道多次爆漏和搶修維護的經驗，分析了污水輸送管網爆漏的成因和爆漏現(xiàn)象的特點并對各種管材的污水管爆漏的常見搶修方法和具體施工操作進行了詳細的介紹。1.概述近年來,隨著廣州經濟的發(fā)展，城市建設的規(guī)模越來越大，城市建設快速向市郊、農村延伸，各種建筑工地在昔日已埋設污水輸送管網的農田耕地、果林郊野上的建筑工地遍地開花。管道老化、污水管網和相關設施被占壓、野蠻施工以及其他各種原因，導致近年來大口徑污水輸送管網爆裂事故頻頻發(fā)生，如何防止和快速處理污水輸送管網爆漏問題，已成為各污水廠共同面臨的問題。2.輸送管網爆漏現(xiàn)狀數據及原因分析2.1.污水輸送管網現(xiàn)況概述廣州市大坦沙污水處理廠（下簡稱為大坦沙廠），是廣州市第一家大型城市污水處理廠，設計日處理污水量達55萬噸/日，納污面積達10436公頃，服務人口超過150萬。截至07年12月，大坦沙廠已鋪設的污水管網超過95公里，其中壓力輸送管為15.97公里。廠外共有13座污水提升泵站，其中荔灣泵站、澳口泵站和5#泵站為最終提升泵站，通過壓力輸送管將納污管收集的污水輸送至廠區(qū)進行生物處理。近年，大坦沙廠每年都發(fā)生污水壓力輸送管爆漏問題，嚴重影響到該廠的正常運行和納污地區(qū)居民的正常生活，數據統(tǒng)計見下表：表1大坦沙廠近年污水壓力輸送管爆漏統(tǒng)計表年份管道爆漏原因停產搶修時間（小時）因停產導致污水收集減少量（萬噸）接口老化破損滲漏因外單位施工而破損地基下沉或其他原因引起的爆漏2005年（宗）/41304.5246.552006年（宗）/1131.51202007年（宗）/112131342008年（宗）22/209.33244說明：08年的統(tǒng)計數據截至4月份。2.2.爆漏原因分析結合大坦沙廠近年爆漏數據的統(tǒng)計，造成污水輸送管網爆漏的原因可歸納為以下幾方面：2.2.1.不規(guī)范或野蠻施工等人為因素造成爆漏。由于近年城市建設快速向市郊發(fā)展，管線范圍內新建大量建筑物，許多建設、施工單位存在不規(guī)范或野蠻施工，在未對地下管網進行有效勘察了解的前提下盲目施工，導致挖爆、壓穿輸送管的事件屢次發(fā)生。從上述統(tǒng)計可知，不規(guī)范或野蠻施工是造成污水輸送管爆漏的主要原因。2.2.2.管道埋設環(huán)境造成爆漏。有的管道鋪設年代較早，規(guī)劃不到位，管道埋深不夠，加上現(xiàn)在的交通負載增大或建筑物騎壓，導致地面發(fā)生沉降，使管道受力不均勻而發(fā)生爆漏。同時，早期鋪設的管網多鋪設在耕地、果園、魚塘基等基礎承載能力較差的區(qū)域，由于農業(yè)灌溉、雨水滲漏等原因，使地質沉降引起管道不均勻下沉，在壓力波動作用下引起的管道振動也會使管道發(fā)生破裂。2.2.3.管道接口影響。從漏點開挖現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，管道接口爆管主要發(fā)生在焊接的鋼管接口和承插式管道的剛性接口上。鋼管絕大多數都是現(xiàn)場對焊施工，在焊完后只能人工對焊縫進行防腐甚至沒作防腐，質量不易控制，焊縫部位容易出現(xiàn)銹蝕，導致焊接口銹蝕脫落、破裂以及管體腐蝕穿孔而爆漏。3.發(fā)現(xiàn)爆漏的途徑和確認爆漏點的方法3.1.發(fā)現(xiàn)爆漏的途徑3.1.1道路濕潤污水壓力輸送管道途徑的范圍內，如果出現(xiàn)在沒有下雨、也沒有灑水，可路面卻特別潮濕或地面結構層潮濕等情況，都會存在管網爆漏的可能性，這種情況是管道爆漏普遍存在的特征。這種情況的爆漏，表面上似乎還沒有什么大的危害，但已經可造成結構層下面有水的積存，長時間的漏水將造成結構層下形成空洞，使道路處于隨時可能沉陷的狀況或影響爆漏點周邊建筑物結構安全，從而造成不良的社會影響及財產損失。3.1.2.有水從地面冒出或路面沉降地面若發(fā)現(xiàn)有污水（水流也可能很清澈）從路面或建筑物的空隙中持續(xù)流出，水流會出現(xiàn)周期大小變化，出現(xiàn)管道爆漏的機會就很大了。從大坦沙廠近年管道爆漏的現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，這是管道爆漏的明顯特征。地下輸送管道若出現(xiàn)爆漏，周圍的土沙便會大量被沖走，土沙由于水的壓擠而堅固，地下出現(xiàn)空隙，特別是農村、市郊重新鋪設的土沙、石屑道路，更容易發(fā)生這種現(xiàn)象。即便道路的下面出現(xiàn)空隙，爆漏最初階段僅憑道路的瀝青、混凝土自身的強度，在某種程度上尚可支承。隨著水流帶走泥沙的增多，由于道路自身的重量、車輛的通行開始陷沉。如果發(fā)生此現(xiàn)象，首先要考慮管道是否爆漏，并盡早采取措施，以免出現(xiàn)不必要的損失。3.1.3.廠區(qū)與泵站污水流量和水壓的變化各污水廠為了確保穩(wěn)定的生產工藝和處理效果，都會按照各廠的瞬時處理能力對廠外終點提升泵站的供水進行調整。為此，一般都會在泵站出水管和廠區(qū)總進水管裝設流量計和壓力表，以控制進入廠區(qū)的污水量和壓力。當值班人員發(fā)現(xiàn)終點泵站和廠區(qū)瞬時流量和壓力出現(xiàn)差異時，應立即對送水量和壓力測定進行分析比較，并檢查相應的輸送管道，找出原因。通過終點泵站與廠區(qū)進水管流量和壓力的比較，可發(fā)現(xiàn)早期的爆漏問題。3.2.確認爆漏點的方法當污水輸送管出現(xiàn)上述現(xiàn)象，可以對懷疑出現(xiàn)問題的管道進行加壓試驗，以找出具體的爆漏點。去現(xiàn)場檢漏前，必須清楚地了解待查管線的實際走向、材質、管徑、水壓及使用年限。較為簡捷的試驗方法為：3.2.1.關閉相關連通閥門，將疑似問題的管道與其他輸送管隔離開；3.2.2.減少（或關閉）終點泵站進入廠區(qū)輸送管控制閥門的開度，由終點泵站對輸送道進行短時加壓，通過觀察可疑爆漏點的涌水現(xiàn)象，找出管道的具體爆漏點。加壓過程中，建議使用流量較少、揚程較低的提升泵進行，嚴格控制管道壓力，不得超過管道的設計耐壓值，防止管道壓力急劇上升，加劇管道的爆裂。如果管道真正存在爆漏，通過上述的加壓試驗，一般可直接找到爆漏點。對于部分埋設較深的管道爆漏點，由于覆土或建筑物的阻擋，加壓后，爆漏現(xiàn)象可能不會太明顯，此時應視現(xiàn)場情況增大管道的試驗壓力。對于加壓試驗后，仍未找出具體的爆漏點（肉眼觀察不到的暗漏），則應通過專業(yè)檢漏設備對管道進行檢測。4.管道修復確認管道存在爆漏后，就要馬上組織修復管道。根據大坦沙廠經歷的多次污水輸送管道的搶修經驗，可將管道修復施工分為以下4個階段：4.1.開挖作業(yè)基坑基于縮短搶修而造成停產的時間，將負面影響控制在最低限度，污水輸送管道爆漏搶修普遍采用開挖修復技術。當確認具體管道的爆漏點后，就要對爆漏位置進行挖掘，挖出必要的作業(yè)基坑，檢查管道的實際爆漏情況，確定最終的修復方案，為后續(xù)管道的修復施工創(chuàng)造條件?；娱_挖的同時，應根據管道的材質和施工需要，提前備好充足的搶修物資和架設好臨時施工電源。4.1.1.地下設施調查、保護管道基坑開挖前，應向各方管線單位了解清楚地下管線的情況，方可進行相應的保護和遷移措施，以保證開挖工作持續(xù)進行。管道基坑開挖時，應根據地質土層情況和管道埋深及時采用支撐，以免造成滑坡、塌方。在建筑物、構筑物基礎和地下設施附近開挖時應做好防止其下沉和變形的措施后，才能進行開挖。4.1.2.基