市政排水管道闭水试验及维护工程中临时封
堵方法的探讨
周 勇
(北京管力非开挖技术有限公司)
摘要 随着城市发展,排水管网的安全管理工作显得日益重要,对排水管网的管理要求也逐渐提高。管网隐蔽之前所进行的闭水试验和日常维护等牵涉到的管道临时封堵问题,逐渐引起大家的关注,怎样方便快捷的将工作进行下去,本文一起和大家做个探讨。 关键词 排水 管网 闭水试验 管道封堵 方法
1 前言
城市排水管网是城市的重要基础设施之一,在城市生活中,排水管网是不可缺少的,被称作城市的血管。排水管网的结构稳固和功能保障是城市排水安全的重要保证。而管网设施中大龄管段也是管理维护的重点。据上海排水处统计,截至2005年底,上海市中心城区有超过15%的排水管道服役期在30年以上。目前国内大部分城市的管网即将面临大规模改造和更新。
针对管道验收闭水试验和养护过程中的管道封堵,我国各地采用的方法各异。本文通过对国内外使用的方法进行学习和总结,得出本文观点。不合理之处,还望不吝赐教。 2 现状
国内行业内严格按照验收规范对排水管道进行闭水试验的情况很少。经过笔者调查,几乎没有单位对新建排水管道全部按照标准进行闭水试验验收。甚至有些地区从未对管道进行过闭水试验,只是在管道覆土回填前进行目测。当然也有一些负责任的监理会要求建筑物附近的排水管道全部进行闭水试验,以防止管道渗漏导致建筑基础的塌陷。根据现场人员介绍,导致这些现象的主要原因是闭水试验现场取水困难以及封堵麻烦等。由于管道验收的费用是包含在管道安装的定额中,并没有将验收费用独立出来并进行定额化,加上目前我国针对市政排水管道验收的规范与国外相比并不全面,因此这些情况可能会随着制度及相关设备等的日益完善而逐渐有所好转。
也有一些地区对管道的验收是在管道覆土后进行的,方法主要是闭水试验。地下水位高的地区通常也采用负压试验,将管道封堵后抽干管道中的积水,通过观察地下水渗入量来检测排水管道是否合格。但此方法验收普遍担心一旦验收不合格,对其修复与覆土之前发现问题进行的修复费用相差甚远。
目前国内针对管道的封堵主要采用以下几种方法进行: 1)沙袋草包简易临时封堵
在一些针对小管径管道进行封堵的时候,一些地区采用此方法。由于其不能将管道完全封堵,因
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此一般在下游配合水泵进行抽水,在进行下游大开挖或闭水试验时,无法用来对管道进行封堵,由于封堵不严密,目前已经很少使用。
2)采用砖石等砌墙进行封堵
此方法能对管道进行完全封堵,闭水试验或新旧管道交叉施工时经常使用此方法。对于高水位管道通常需要专业潜水员进行潜水操作。若为大管径则一般需要砌筑两道以上的墙并进行一定时间的养护后,才能使其承压。封堵墙中还需要安装小管径管道方便拆除时两边水位调节。拆除时需先进行两边水位平衡后再进行潜水拆除。此方法安全系数较大,但专业性也很强,需要安全知识培训到位的专业潜水员进行封拆。因此其适合封堵高水位管道且时间充裕的情况下进行。在进行闭水试验时此方法比较安全,但方法繁琐,且容易导致封堵过后拆封不彻底,在管道中遗留坝头等后遗症。此方法前几年上海等大城市使用较广泛。
图1 大管径砖石墙封堵示意图
3)机械式封堵
很多养护工作者采用钢板或锥形铁桶配合橡皮带对管道进行封堵。由于需要人员在检查井下进行操作,因此没有潜水员的配合,此方法安全性较低,且拆除的时候危险性更大。此方法由于简单方便,因此在小管径和低水位的情况下使用较多。通常此种封堵工具有固定的尺寸,在封堵不同管径时采用不同的型号,钢板需要采用外支撑将其支于管口,其与管道接触的部位垫一些橡胶等柔性材料,此方法由于管口的密实程度不是很好,因此随着封堵的上游水位提高,通常会开始渗漏。而锥型铁桶用来封堵,由于接触部位可以调节,因此效果比钢板略好,但对于高水位同样不能适用。
3)采用固定尺寸气囊进行封堵
目前国内部分厂家已经生产出适合管道封堵的气囊,采用气囊封堵时操作较简单,但由于气囊为普通橡胶,其制造工艺局限了其膨胀能力,因此一种型号的气囊只能封堵一种口径的管道。这就导致了大管径封堵气囊的尺寸和重量往往由于过于庞大,增加了其存放、运输和使用的难度,且气囊使用次数非常有限。由于封堵是依靠气囊和管道内壁紧密结合来阻断水流通过的,在水压大于3米后,气囊与管壁之间的摩擦力不能完全抵抗外界水压,因此需要在检查井中对气囊进行支撑。厂家为了提高摩擦力,不得不增加封堵气囊的长度,但过长的气囊,又加剧了使用的困难。目前很多养护单位由于其价格的低廉和操作相对的简单,都配备了这种国产的固定尺寸封堵气囊。
4)采用多尺寸气囊封堵
由于对国产气囊的操作简单有了直观的认识,目前国内很多地区开始认识到封堵气囊的方便快捷,
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进口多尺寸气囊由于其更为简单快捷,便迅速有了其广阔的市场。这种气囊通常一种型号能同时封堵几种不同管径的管道。如一个OLS500/1200型号的气囊就能封堵DN500-DN1200任何口径的排水管道。此种封堵气囊在欧洲等地被广泛用于排水管道的水压、气压试验和管临时道封堵,因此对国内的闭水试验和临时封堵完全能够胜任。专门用于测试的气囊还有专用的旁通,方便在对管道封堵后进行管道内部压力测试。由于成本和运费关税等问题,在国内其成本还较高。但其安全性、坚固性和实用性是国内气囊所无法比拟的,所以目前在国内还是赢得了大量的客户青睐。
图2专用封堵气囊 图3 专用封堵测试气囊
图4 按照欧盟标准(NEN-EN 1610)用水或空气对管道进行气密性或水密性测试示意图
3 分析
在介绍了现有各种封堵方法后,如何对管道安全方便的进行封堵和闭水试验便迎刃而解。 在进行管道闭水试验的时候完全可以采用气囊封堵的方法轻松进行。也可以采用水压或气压法进行替换,1991年我国发行的《混凝土排水管道工程闭气检验标准CECS19∶90》就规定了采用气压法对排水管道进行检测的科学方法和计算方法。此方法对缺水地区由为适用。
对于管道的封堵,可针对不同的管径结合当地的情况制定封堵方案。在制定封堵方案时可以参考本文中介绍的封堵方法,也可因地制宜,结合当地的实际情况制定更为安全快捷的封堵方案。
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由于本文中介绍的方法仅为目前常见的方法,在针对一些特殊的管道封堵时,可能采取的一些方法无法兼顾到,为了提高行业的科学性和安全性,希望广大读者对本文提出宝贵的意见。
参考文献:
[1] GB5026897给水排水管道工程施工及验收规范 [2] DINEN1610德国工业标准
[3] DIN4033德国工业标准
[4] CECS19∶90 混凝土排水管道工程闭气检验标准,天津市市政工程局,1991年 [4] 孙慧修、郝以琼、龙腾锐,《排水工程》,中国建筑工业出版社,1993年。
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