影响预应力钢筒混凝土输水管爆管因素分析及预防措施

陈红根

（广东省梅州市华宏水利水电工程有限公司 梅州市 514000）

影响预应力钢筒混凝土输水管爆管因素分析及预防措施

陈红根

（广东省梅州市华宏水利水电工程有限公司 梅州市 514000）

文章主要针对影响预应力钢筒混凝土输水管的爆管因素及预防措施展开分析，通过结合具体的实例，对输水管线爆管的隐患分析作了详细阐述，并给出了相应的预防措施，可供有关方面参考借鉴。

预应力钢筒混凝土输水管 爆管 预防措施

在实际的输水过程中，输水管的质量尤为重要，若出现爆管将会严重影响输水过程的进行。因此，必须要对输水管的爆管隐患进行认真的分析，并以此为基础，采取有效的措施做好预防，避免出现输水管爆管问题，以保障输水管道的正常使用。基于此，本文分析影响预应力钢筒混凝土输水管的爆管因素及有效的防控策略，希望能给相关技术人员一些启示。

1 导致爆管的主要原因

（1）自然因素。正常供水时，突发情况时有发生，如严重的地质灾害，会引起底层外表出现偏移断裂的情况，从而引发管路断裂或破损。导致爆管。尤其是南方夏季雨水多，易发生洪涝灾害。管线处于河段的部位极易受到洪水的冲刷而出现冲断或爆管。

（2）人为操作因素。由于城市在不断地扩建，输水管线大多较长，市政项目施工过程中常常会因为一些施工操作不当对城市的管道造成损坏，导致管道无法正常排水。特别是在江河水域开展采砂工作的过程中，许多管网线路分布在水域地下，会受到采砂工作的影响，导致水底的管网线路处于悬空状态，再加上受到重力与水流的作用，就会产生断裂的情况。打井施工作业与大型机械在其上方进行挖掘，同样会使水底管网线路受到影响，破坏原本的衬砌甚至钢丝。同时排水管网线路上堆积了大量土方，而管道根本不能承受如此大的压力，从而被土方石压断。而在具有丰富矿产资源的地区，在对地下矿区进行爆破时，其声波振动非常容易对附近地区的管线造成冲击，也会使管线出现断裂。通常输水管线上会装有阀门和调流阀，一旦人为操作失误，管线的波动压力超过承受的范围，就会出现管线的正压、负压超过负荷，而发生爆管事故[1]。

（3）管体自身因素。预应力钢筒混凝土管的管体在制作时，若在管体内部被置入已腐蚀的铁板，管体的质量就会受到严重影响。管道的衬砌如果强度较弱无法承重，而其中的钢丝结构又没有足够的强度，同样也会发生断裂的情况。

在对管体进行施工时，作业人员应该具备相应的专业技术。两个管体的接缝部位，其定位准确度未符合设计标准，管体在承插口处的橡胶未密封好，都是建造时的隐患；承担管体负重的基座，若不能符合设计要求，又或者于冬季冻土时进行施工，会使得管网线路出现故障损坏，甚至会导致管网线路出现爆管的情况[2]。

2 管线爆管原因的分类

将影响管线爆管的原因进行分类，并统计如表1所列[3]。

表1 影响爆管原因的分

3 爆管因素明确权重过程统计

预应力钢筒混凝土管输水管线的安全隐患确定权重采用学者咨询统计法（经验分析法），见表2[4]。

表2 预应力钢筒混凝土管输水管线爆管因素的I级权重学者咨询权重统计

对于爆管因素I级权重进行确权及统计，见表3。

表3 安全隐患的I级权重

取同样的确权方法，对爆管因素确立II级权重，见表4。

（1）模糊评价I级评判。当i=1时确定爆管的因素对输水管线正常运作的作用，该评价集合为N1=（影响严重，影响一般）=（N11，N12）[5]。

表4 安全隐患的II级权重（i=1、2、3）

根据逻辑分析，确定隐患集合：M1（由地震破坏，洪涝灾害）=（M11，M12）。

根据有实际经验学者的详细分析，得出大伙房水库输水工程预应力钢筒混凝土管输水管线爆管的安全隐患模糊矩型方阵Bi（i=1，2，3）。

明确每个爆管因素评判分析模糊矩型方阵：计算得出：

当i=1时，

当i=3时，

（2）模糊评价II级评判。明确这个评价集合为：N=（影响严重，影响一般）=（N1，N2）。

按先期推断，按顺序指定爆管因素集合：M=（自然环境，人为操作，自身隐患）=（M1，M2，M3）[6]。

明确每个爆管因素评判推断模糊矩型方阵B：

利用上述逻辑推断和计算，根据计算结果可以对严重程度进行评价，如果计算结果=0.8，则可判定影响程度较重，如果计算结果=0.2，可判定程度较轻。依照计算结果进行评定可知，管网线路发生爆管情况给管道造成的影响程度较重[7]。

4 应对爆管的防范策略

（1）做好自然环境变化引起爆管的安全工作。汛前，做好防汛工作，加强汛前巡检，提前做好应对汛期的规划工作，并组织民众进行演练活动，随时关注天气变化情况与地质报道，在暴雨之前做好应急准备，并对值班顺序进行合理安排，确保岗位上每个时段都有工作人员执勤，科学合理应对恶劣的天气状况。

（2）做好相关作业人员的专业技能培训工作。完善水库输水工程保护的宣教工作，让相关人员明确该项工程的实际意义与价值。同时要强化安全观念，按照事前的编排进行相关演练，同时对员工们开展教育讲座，普及相关的安全知识，提升技术人员的专业知识和维修技术水平，除此之外还要合理规划巡查工作的管理机制，加强巡查管理，提升管网线路巡查的工作质量[8]。技术人员在对管网线路进行巡查和维护的过程中，当发现附近有施工单位在进行项目施工时，要及时与施工单位进行沟通，要求施工方暂停施工，同时向安检部门进行报告，保障管道安全运作。

（3）做好消除管线自身隐患的工作。做好相关的检测工作，对管网线路进行防腐处理，防止线路发生生锈或腐蚀的情况，并安排工作人员在固定时间开展巡查检验工作，维护管线的正常运行；通过对阀门进行检测，了解管网线路外表的损坏程度；依照表面管网线路的分布情况开展挖掘检测，查看管线接口处的密封情况，在检查过程中如发现存在安全问题需要马上采取应对措施[9]。

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[4]白建峰,冯青松,杜晓晓,等.河南省南水北调供水工程PCCP管道静水压试验探讨[J].河南水利与南水北调,2014，(18)：57-59.

[5]吴姜军,信邵阳,刘合义.南水北调供水工程PCCP管道施工工艺[J].河南水利与南水北调,2013，(15)：54-55.

[6]杨进新,付邦磊,李万智,等.长距离大口径PCCP管道水压试验方法改进研究[J].水利水电技术,2009,40(12)：63-66.

[7]张亚平,张洪光.PCCP管用于长距离输水工程的探讨[J].给水排水,2010,36(7)：115-117.

[8]胡少伟,沈捷,刘晓鑫,等.超大口径PCCP管内水压承载能力试验[J].水利水电科技进展,2009,29(5)：9-12.

[9]张斌,王冠,唐诗雯.浅谈大口径PCCP管道水压试验施工方案[J].水利规划与设计,2016，(5)：120-124.

2017-01-09）

陈红根（1964-），男，广东五华人，中专，工程师，从事自来水供排水及水利工程等工作，手机：13710892427，E-mail：360960252@qq.com。