流溪河dn800過江輸水管水下爆漏搶修工程實(shí)例

流溪河dn800過江輸水管水下爆漏搶修工程實(shí)例

1dn400鑄造工程的現(xiàn)場調(diào)查廣州自來水公司的河流水源位于廣州市白云流溪河南岸，日處理水40.3萬米。它在廣州北部地區(qū)，尤其是新白云國際機(jī)場的供水中起著重要作用，占90公里。該廠建有2條向北的主輸水干管（DN800和DN1200）出廠后橫穿流溪河將水供往江高鎮(zhèn)、人和鎮(zhèn)和雅瑤鎮(zhèn)等地區(qū)。2005年6月中旬，該水廠橫穿流溪河的DN800鋼制過河管在河中段發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，公司立即組織有關(guān)部門的工程技術(shù)人員前往現(xiàn)場勘查并研究搶險(xiǎn)方案。漏點(diǎn)在河水中形成一個(gè)直徑1.5m漣漪的噴泉，離北岸副堤約8m，現(xiàn)場環(huán)境惡劣，2m寬的副堤外隔著一個(gè)利用河灘挖掘的寬約10m的魚塘，岸上為一家具廠房，無市政路直達(dá)河邊。經(jīng)調(diào)查，該管沉放于1991年，漏點(diǎn)處于二級(jí)節(jié)點(diǎn)的斜臂上，沉放深度為河床灘涂下2m，約在靠近沉放管段與岸上管段連接處的河床一側(cè)。根據(jù)水花進(jìn)行判斷，漏點(diǎn)約在水下5～6m處，目前尚無斷裂危險(xiǎn)。鑒于岸上環(huán)境復(fù)雜，交通不便，機(jī)具進(jìn)退困難，加之正值汛期，為確保堤岸安全，減少拆建借地補(bǔ)償，爭取時(shí)間，節(jié)省資金，我們作出以下決定：以水上作業(yè)為主，實(shí)施帶壓搶修；委托有專業(yè)資質(zhì)的隊(duì)伍實(shí)施，派潛水員摸清基本情況后，擬出搶修方案交業(yè)主審定；派專人監(jiān)測險(xiǎn)情發(fā)展并隨時(shí)上報(bào)。。2干法水下焊接法由于利用過河水管供水的地域通常較孤立，一旦出現(xiàn)此類爆漏，就必須立即采取有效的修復(fù)措施，盡量縮短停水時(shí)間，以減少經(jīng)濟(jì)損失。目前國內(nèi)外的過河水管主要采用鋼制管材，其連接方式多為金屬焊接。水下焊接是指在水下環(huán)境對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行材料連接修復(fù)的特殊工藝技術(shù)，其技術(shù)要求及危險(xiǎn)性都相當(dāng)高。根據(jù)作業(yè)時(shí)焊接區(qū)域的隔水程度，可分為濕法、干法水下焊接兩種。濕法水下焊接是指不采取任何擋水措施，在水與電弧之間無任何機(jī)械屏障的情況下，潛水焊工在環(huán)境水壓下直接進(jìn)行焊接。其優(yōu)點(diǎn)是焊接靈活，需要設(shè)備和條件相對較為簡單，成本低且工期短，缺點(diǎn)是焊接質(zhì)量較差。干法水下焊接是指人為地排開焊接區(qū)域周圍的水，使焊工處于完全或部分干燥的條件下進(jìn)行焊接。從焊接及保證焊縫質(zhì)量的角度看，該法是最有利和最可靠的，其過程與陸上焊接基本相同。經(jīng)潛水作業(yè)大致查明，漏點(diǎn)位于呈16°的DN800管斜臂中腰處，一個(gè)原沉管時(shí)用于排氣的DN50堵頭開裂漏水。除水下銹蝕外，其直接原因可能與孔側(cè)一個(gè)棄置沉箱的擠壓有關(guān)，必須連同該隱患一并根治。根據(jù)漏點(diǎn)現(xiàn)場靠近河岸、河床下埋深較淺的特定環(huán)境，采用干法水下焊接為主，濕法水下焊接為輔的工藝，可縮短工期和降低成本。根據(jù)洪水險(xiǎn)情、水下作業(yè)、在線搶修等特點(diǎn)，技術(shù)人員確定了以下?lián)屝薹桨福?1)避開洪峰后，利用潮汐規(guī)律實(shí)施搶修；(2)機(jī)具材料主要由水運(yùn)完成；(3)對漏點(diǎn)搶修工作位采用拉森樁圍堰；(4)采取合適方法抽取河水控制流砂；(5)必要時(shí)使用帶水焊接工藝，盡量縮短停水時(shí)間。3電動(dòng)及動(dòng)力方面珠江洪峰于到6月底全面消退，為過河管搶修創(chuàng)造了有利條件，經(jīng)過幾天的準(zhǔn)備，施工單位把需要的機(jī)具基本上通過水路運(yùn)抵漏點(diǎn)現(xiàn)場。這些設(shè)備包括：250t貨船連舢板一艘；120t帶特殊鉤機(jī)工作浮箱1臺(tái)；3000型震夾鉤機(jī)1臺(tái)；60kW震錘浮吊1臺(tái)；10kW、40kW、75kW發(fā)電機(jī)各1臺(tái)；普通風(fēng)電焊機(jī)1套；美國產(chǎn)BR-20水下電焊槍和BR-22型水下切割槍各1把；BROCO(UWCS-1）高級(jí)水下焊條和BROCO(3818UW25）水下切割條一批；50mm、100mm、150mm電動(dòng)及汽油潛水泵共15臺(tái)；6～8m拉森樁80根；編織袋一大批及其它輔材。4完成維修工作并實(shí)施流程4.1抗洪搶險(xiǎn)緊急動(dòng)員令施工人員沿DN800管漏點(diǎn)周邊打樁圍堰，造成1個(gè)10m×8m的工作井，扣板樁外用砂包封堵止水。但工作井剛建成就恰逢省政府發(fā)布抗洪搶險(xiǎn)緊急動(dòng)員令，流溪河上游須排洪放水，使得漏點(diǎn)范圍內(nèi)水勢驟漲至比平時(shí)潮頂水位高出2m以上，現(xiàn)場停工5天，派專人24h不間斷監(jiān)測，再由潛水員下水以杉木尖樁封堵的土辦法，將裂縫縮小和減少漏水量，基本上保證了DN800管的正常供水。4.2圍堰內(nèi)水位差在洪峰過后立即開始搶修施工，施工人員把握當(dāng)天潮水下落的時(shí)機(jī)，采用15臺(tái)DN50～DN150水泵同時(shí)開足馬力，將圍堰內(nèi)的河水抽出。由于該處土質(zhì)為沖積河坦，含細(xì)砂為主，兩端管底令圍堰扣樁無法閉口，加上棄置沉箱的底部共有3處隨著河水被抽低后涌出大量流砂和垃圾。圍堰北端僅隔2m副堤便是魚塘，退潮時(shí)形成了塘水與管面4m的水位差。圍堰內(nèi)水位剛抽至管面便已四面涌水，兩端管底漏空后更是流砂漫涌，一時(shí)無法遏止。先在漏點(diǎn)四周用扣板拉森樁建造1個(gè)4m×4m的內(nèi)圍堰，以縮小作業(yè)范圍和減少抽水量（如圖1），再以數(shù)立方碎石灌填兩端被抽空的管底和扣板樁縫隙，并在其底部灌注4m3的500#速凝水泥漿，以遏止流砂涌動(dòng)。最后將1塊2.5m2的薄鋼板安放在棄置沉箱即漏點(diǎn)底部，鋼板三邊疊結(jié)砂包，用3t手動(dòng)葫蘆緊固，砂包與管底貼接處鋪墊以舊棉被，以形成一個(gè)簸箕型的管底工作盒，實(shí)施后抽水奏效。在多臺(tái)大功率水泵同時(shí)開動(dòng)僅3h后，內(nèi)圍堰的水位已降低至工作盒露出，再開動(dòng)小口徑潛水泵抽取盒內(nèi)余水，為正式修補(bǔ)漏點(diǎn)提供了必要的工作條件。4.3修復(fù)工藝廠內(nèi)停機(jī)壓實(shí)清理在河水退潮、余水抽干和漏點(diǎn)露出后，發(fā)現(xiàn)一截由長1.8m的DN1600管制成的原用于連接過河管駁口的工作沉箱，當(dāng)年竣工時(shí)未及時(shí)卸走，仍點(diǎn)焊附在管上，經(jīng)十多年沉積，箱內(nèi)充滿泥砂，估計(jì)重達(dá)10t，由于河床沖刷而使得沉箱失穩(wěn)，沿斜管向河中央下滑，導(dǎo)致DN50原排氣口堵頭被擠裂漏水。為了縮短停水時(shí)間，確保河中管段不因水被抽空而出現(xiàn)浮升或位移險(xiǎn)情，采用了廠內(nèi)停機(jī)減壓、關(guān)閉來水閥門、漏點(diǎn)帶壓修補(bǔ)的作業(yè)方案。施工人員先用鉛絲封堵裂縫，減弱了管內(nèi)余壓的射流，但因內(nèi)外圍堰的水位高差達(dá)4m，在作業(yè)點(diǎn)處仍有20～30cm的水難以抽空的情況下，決定實(shí)施水下切割，先將阻礙補(bǔ)漏的棄置沉箱清除。采用40kW逆變式交流焊機(jī)，配以美國產(chǎn)BR-22水下切割槍和BROCO(3818UW-25）水下切割焊條，對棄置沉箱施行水下切割。該切割槍安全性能好，以耐久的抗沖擊和抗腐蝕材料制成，不導(dǎo)電的撓性聯(lián)結(jié)器將氧氣控制閥與切割槍頭連接，操作方便，切割速度快，18mm厚的鋼板每2s即可切割10cm，施工時(shí)佩戴普通防水衣和橡膠手套即可安全操作。經(jīng)1.5h的沉箱切割施工，將棄置物與過河管徹底分離，消除了阻礙和隱患。截d150法蘭短管套焊接采用美國產(chǎn)BR-20水下電焊鉗,配以BROCO(UWCS-1)水下焊條,將一截DN150法蘭短管套在原DN50氣孔套管上,對其泡于水下的部分施行水下焊接。該焊接工藝與普通電焊的操作方法基本相同,僅考慮消除氣泡和確保質(zhì)量,操作人員需將速度減慢,對離水的焊縫則采取傳統(tǒng)的焊接手法,在帶水封閉法蘭封板后,漏點(diǎn)修復(fù)即告完成。管面砂包填復(fù)漏點(diǎn)修復(fù)完成后，施工人員按技術(shù)規(guī)范要求嚴(yán)格把關(guān)，將沖空了的管底以砂包填復(fù)，管面以碎石蓋平，并沿魚塘外副堤腳打樁加固，再用砂包砌筑，原狀修復(fù)，確保了管道及堤岸安全。5技術(shù)措施方面廣州市流溪河過河管漏點(diǎn)帶壓成功修復(fù)的工程實(shí)例，豐富了過河管維修工作經(jīng)驗(yàn)，從中也得到了一些教訓(xùn)，主要包括：5.1在遇到特殊氣象的情況下，合理制定并執(zhí)行符合客觀實(shí)際的工作程序，采取有效的的技術(shù)措施，是保障搶修工作順利完成的必要條件。5.2準(zhǔn)確掌握漏點(diǎn)的真實(shí)情況，有針對性地選擇切實(shí)可行的搶修方案，可減少盲目性，避免更大的損失。5.3對于水下作業(yè)和汛期作業(yè)，安全措施是首先必須考慮的問題。5