輸電電纜隧道結構技術監(jiān)督體系

【摘 要】按電纜隧道設計、施工和運維的技術規(guī)范，參照電力技術監(jiān)督的流程，結合隧道結構檢測經(jīng)驗，介紹了電纜隧道結構的常見病害缺陷，構建了輸電電纜隧道結構技術監(jiān)督體系，明確了輸電電纜隧道結構技術監(jiān)督的對象、時機、檢查形式，詳細闡述了資料檢查、現(xiàn)場檢查的內(nèi)容和要點，為電纜隧道技術監(jiān)督提供了指導。

【關鍵詞】電纜隧道； 技術監(jiān)督； 結構檢測； 結構病害

【中圖分類號】U456【文獻標志碼】A

0 引言

隨著城市發(fā)展，電力供應負荷逐漸上升。由于土地利用和建筑布局的限制，架空線路發(fā)展受到影響，輸電電纜的建設則逐步加快。作為敷設電纜的典型通道，電纜隧道能夠在沿線兩側布置電纜支架以容納大量電纜線路，常作為電纜通道骨架使用，對輸電線路安全運行意義重大。

電纜隧道隱蔽工程多，質量管理難度大，混凝土結構內(nèi)部缺陷無法直觀檢查［1］。各供電公司缺乏土建專業(yè)技術人才和質量檢測設備，電纜隧道質量管控缺乏技術支撐，為電纜隧道帶病投運埋下隱患。電纜隧道一旦建成，即便在竣工驗收或運營階段發(fā)現(xiàn)結構缺陷，修復難度和成本極高，因此必須加強電纜隧道質量的靠前管控，把握電纜通道設計期、施工期的監(jiān)督管理。

電力技術監(jiān)督是電力生產(chǎn)技術管理的重要組成部分，國網(wǎng)公司開展的技術監(jiān)督范圍包括電網(wǎng)設備電氣性能、金屬、土建和配網(wǎng)專項技術 ［2-3］。土建技術監(jiān)督圍繞土建工程存在高風險缺陷和高頻次缺陷，為把控土建工程質量建立了科學工具，但目前未包含電纜隧道部分。

為強化輸電電纜隧道結構質量管控，以隧道結構檢測為入手點，總結電纜隧道結構常見缺陷，結合國網(wǎng)公司土建工程全流程技術監(jiān)督的方案和實施方法，依托國家和行業(yè)內(nèi)電纜通道設計、設計和運維規(guī)范，構建了電纜隧道結構技術監(jiān)督體系，為電纜隧道長久平穩(wěn)運行提供指導。

1 輸電電纜隧道病害缺陷

電纜隧道單次投資修建、無需重復建設。但由于電纜隧道結構建設質量不一，部分隧道存在結構性缺陷，隧道滲漏水問題較為普遍。電纜線路面臨著淹水、外力損傷、擠壓變形等多重安全隱患［4］，可能出現(xiàn)通道斷面失效和變電站全停事故，對電網(wǎng)安全運行帶來了嚴峻挑戰(zhàn)。

電纜隧道病害缺陷既與勘察設計和施工質量問題有關，也與隧道水文地質條件密切相關［5］。不同于以鉆爆法為主要施工方法的公路、鐵路隧道，電纜隧道多修建于軟弱圍巖中，采用明挖法、淺埋暗挖法和頂管法等多種施工工藝。相較之下，電纜隧道斷面狹小，施工工藝復雜，地質條件更為多變。因此電纜隧道病害類型與在巖層中修建的公路、鐵路隧道并不相同。

電纜隧道常見病害包含滲漏水、襯砌破裂、凍害、襯砌腐蝕、地震和火災等六類［5］。實際上，隧道病害成因各異，影響因素復雜，呈現(xiàn)出循序漸進的演化過程，貫穿設計、施工、運營的全生命周期，在施工期盡早發(fā)現(xiàn)和治理能夠大量節(jié)約治理成本［6］。綜上，電纜隧道病害防治應堅持“預防為主，重視監(jiān)測、及時治理”的原則，按照全生命周期的管控理念，將電纜隧道技術監(jiān)督貫穿到設計、施工和運營階段中去。

2 輸電電纜隧道結構檢測

結構檢測是加強電纜隧道缺陷排查與治理能力的重要措施。通過滲漏水隧道結果檢測，發(fā)現(xiàn)的隧道缺陷包括襯砌后空洞、結構裂縫、混凝土強度不足、鋼筋間距偏大等，嚴重影響了電纜隧道的正常運營，見圖1。

隨著竣工投運隧道數(shù)量和里程逐漸增多，電纜隧道質量管控需求猛增。各地市供電公司加速培養(yǎng)自身電纜隧道土建專業(yè)人才，購置混凝土結構檢測專業(yè)技術設備，開展電纜通道結構檢測培訓，并在電纜隧道驗收過程中應用數(shù)字回彈儀和鋼筋檢測儀檢驗新建隧道混凝土結構質量，檢測項目包括混凝土結構強度、混凝土鋼筋間距、保護層厚度，為把牢電纜通道驗收質量關增添新工具，避免了缺陷隧道“帶病”入網(wǎng)。

3 輸電電纜隧道結構技術監(jiān)督體系

通過總結電纜隧道結構檢測的經(jīng)驗方法，參考技術監(jiān)督流程，編制電纜隧道結構全過程監(jiān)督技術方案，為電纜隧道設計階段、施工階段、驗收階段和運維階段把控隧道質量提供了執(zhí)行手冊，明確了監(jiān)督項目、監(jiān)督方式和監(jiān)督方法。

3.1 技術監(jiān)督項目

監(jiān)督對象為110 kV及以上電纜工程電纜隧道混凝土結構。檢測時機涵蓋施工圖審圖階段、施工階段、驗收階段、運維階段。技術監(jiān)督項目如表1所示。

3.2 資料檢查

資料檢查是技術監(jiān)督的重要組成部分。為實現(xiàn)電纜隧道質量管控關口前移，應當充分重視電纜隧道施工圖審查。施工圖既是工程施工的依據(jù)，也是竣工驗收的重要參考，因此必須確保電纜隧道施工圖設計內(nèi)容符合設計、驗收和運維規(guī)范。

電纜隧道一般采用二級防水設計，要求采用抗?jié)B混凝土，隧道內(nèi)部不出現(xiàn)滲漏水缺陷［7］。資料檢查中要查看混凝土配合比抗?jié)B能力檢測報告、混凝土立方體抗壓檢測報告是否合格。施工使用的鋼筋、水泥等原材料應具有性能證明文件［8］。

防水施工是保障電纜隧道無滲漏水的關鍵步驟。施工縫和變形縫處混凝土采用非連續(xù)澆筑，是隧道滲漏水防治的重難點部位［5］。就防水層施工而言，其一般流程包括“清理噴射混凝土基面、驗收基層、堵漏及抹找平層防水、鋪設塑料泡沫襯墊、LDPE防水卷材、排氣壓實、粘貼蓋條、檢驗復合卷材施工質量、底板防水層施工、驗收”。在資料檢查時，應對照設計資料中施工過程和控制要點，檢查施工縫、變形縫等關鍵位置的施工過程影像資料。在審查施工單位結構檢測報告時，注意檢查檢測單位資質和報告真實性，如有必要，自主組織隧道結構檢測。

3.3 現(xiàn)場檢查

3.3.1 檢測時機

現(xiàn)場檢查應注重檢測時機。電纜隧道施工作業(yè)中多工序循環(huán)展開，以暗挖隧道為例，一個施工作業(yè)循環(huán)包括超前支護、開挖土方、初襯施工、噴射混凝土、鋼架支撐、噴射混凝土、初襯背后注漿、防水層施工、二襯鋼筋綁扎、二襯模板支護和二襯澆筑混凝土等工序。因此，單次現(xiàn)場檢查難以涵蓋所有關鍵工序，應適度增加施工階段技術監(jiān)督頻次。

以抗?jié)B混凝土為例，土建施工階段分兩次監(jiān)督。第一次為抗?jié)B混凝土底板澆筑完成后，施工縫處理合格且下道工序開工前，第二次為抗?jié)B混凝土結構全部澆筑完成達到正常齡期后。每次監(jiān)督均抽檢涉及抗?jié)B混凝土部位結構尺寸、施工縫留設位置、裂縫寬度、鋼筋保護層厚度，檢查主體結構防水施工過程是否滿足設計要求。

3.3.2 外觀檢查

外觀檢查是電纜隧道現(xiàn)場檢查的首要環(huán)節(jié)，也是直觀了解隧道病害缺陷的有效方式。根據(jù)GB 50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》［9］，現(xiàn)澆結構的外觀質量不應包含以下缺陷：露筋、蜂窩、空洞、夾渣、疏松等。根據(jù)防水等級二級的要求，隧道結構表面不允許漏水，且任意100 m2防水面積上的濕漬不超過2處。

除已澆筑的混凝土表面外觀檢查外，還需對施工縫、鋼筋尺寸、鋼筋間距、鋼筋除銹情況、接地裝置等進行檢查。施工縫留置位置應符合規(guī)范，施工縫表面應清理干凈，采用鋼筋除銹等保護措施。鋼筋尺寸和間距應符合設計要求。接地裝置應焊接牢固，防腐防銹處理與接地電阻符合要求。

3.3.3 結構檢查

為保障電纜結構安全，在對電纜隧道外觀檢查后還需要進行隧道結構檢查，具體包括使用回彈儀測試混凝土結構強度，使用鋼筋檢測儀測試混凝土保護層厚度及鋼筋間距，使用裂縫檢測儀檢查混凝土裂縫等項目［10］。根據(jù)檢測需要，在隧道裂縫集中及變形段，可使用地質雷達檢測襯砌周圍空洞及襯砌厚度，采用斷面掃描儀檢測結構變形。

由于各電纜隧道長度不同，電纜隧道結構檢測或技術監(jiān)督的對象不宜是整個隧道。建議按照電纜縱向進行區(qū)段劃分，以100 m或200 m的長度分段進行檢測監(jiān)督，便于電纜隧道結構技術監(jiān)督的比較和實施。

4 結束語

針對當前電纜隧道結構驗收質量管控不足、技術監(jiān)督指導處于空白的問題，通過結構檢測逐步積累了隧道結構缺陷檢測經(jīng)驗，按照相關技術監(jiān)督的方法流程，建立了電纜隧道結構全生命周期的技術監(jiān)督內(nèi)容體系，為驗收人員和監(jiān)督人員明確了隧道結構土建監(jiān)督的時間節(jié)點、技術要點和監(jiān)督清單。本研究拓展了電力技術監(jiān)督的內(nèi)容邊界，為電纜線路安全運行提供了技術保證。后續(xù)，將結合自身電纜隧道技術監(jiān)督開展情況，不斷優(yōu)化電纜隧道技術監(jiān)督內(nèi)容和方式，強化過程管控和關口前移，實現(xiàn)電纜隧道本質安全。

參考文獻

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［8］ 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部組織. 混凝土結構工程施工規(guī)范： GB 50666-2011［S］.北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2014.

［9］ 中國建筑科學研究院.混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范： GB 50204-2015［S］.北京： 中國建筑工業(yè)出版社， 2015.

［10］ 田野，徐忠林，杜顥，等.成都地區(qū)電力隧道運行現(xiàn)狀及結構檢測技術［J］. 現(xiàn)代隧道技術， 2020， 57（S1）： 1266-1271.

［作者簡介］徐建峰（1992—），男，博士，工程師，研究方向為電纜線路通道運檢技術與管理。