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        大直徑輸水工程壓力管道水壓試驗(yàn)

        2011-07-19 08:48:44馬從茗曲玉增
        山東水利 2011年9期
        關(guān)鍵詞:滲水量壓力計(jì)水壓試驗(yàn)

        馬從茗,鞏 娜,曲玉增

        (山東百盛建設(shè)工程有限公司,山東 臨沂 276034)

        臨沂市30萬(wàn)t輸水工程自岸堤水庫(kù)至臨沂水廠,流經(jīng)蒙陰、沂南、蘭山3縣(區(qū)),總長(zhǎng)45 km。該工程進(jìn)口設(shè)計(jì)水位165.0 m,出口設(shè)計(jì)水位129.0 m,設(shè)計(jì)供水保證率95%,采用自流輸水方式供臨沂市居民生活用水。該輸水管道采用雙根直徑1 600 mm預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管,每5.0 m或6.0 m一節(jié),壁厚150 mm,保護(hù)層厚度20 mm,最高設(shè)計(jì)內(nèi)水壓力0.6 MPa。

        該工程自2009年9月1日開工,于2010年6月20日竣工,目前運(yùn)行情況良好,完全達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。為了給今后輸水管道施工提供借鑒,現(xiàn)將本工程的壓力管道分段水壓試驗(yàn)闡述如下:

        1 編制水壓試驗(yàn)方案

        1.1 試驗(yàn)壓力值的確定

        壓力管道水壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力根據(jù)GB50268—2008《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》表9.2.10-1規(guī)定及SD144《水電站壓力鋼管設(shè)計(jì)規(guī)范》(試行)的第8.0.3條規(guī)定,按照設(shè)計(jì)要求,壓力管道水壓試驗(yàn)的試驗(yàn)壓力值確定為0.9 MPa。

        1.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備

        1.2.1 后背及堵板設(shè)計(jì)

        1)后背設(shè)在原狀土或人工后背上,根據(jù)靠背土質(zhì)的不同選取不同的土體長(zhǎng)度。為防止管端的堵頭在打壓過(guò)程中產(chǎn)生位移變形,支撐體采用C25混凝土澆筑,沿管線方向澆筑長(zhǎng)度不小于2.5 m,高出管頂以上0.7 m,混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可進(jìn)行壓水試驗(yàn)。2)堵板一般選用厚度16 mm的鋼板,焊接在管端的轉(zhuǎn)換件上。3)后背墻面應(yīng)平整并與管道軸線垂直。

        1.2.2 進(jìn)水管路、排氣孔及排水孔設(shè)計(jì)

        打壓試驗(yàn)前,試驗(yàn)管段管線上的排氣閥、泄水閥等附屬管件要安裝完畢,錨固、密封要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在管端堵板的上部?jī)啥朔謩e焊接直徑為80 mm的閘閥作為進(jìn)水孔和排水孔,在管端的高處設(shè)置排氣孔并結(jié)合全線的高壓排氣閥進(jìn)行排氣。

        1.2.3 加壓設(shè)備、壓力計(jì)的選擇及安裝

        注水設(shè)備采用離心水泵2臺(tái)(流量不小于50m3/h),加壓設(shè)備采用電動(dòng)加壓柱塞泵,使用鋼板焊接的進(jìn)水口作為注水口及加壓口。

        壓力計(jì)采用彈簧壓力計(jì),精度不低于1.5級(jí),最大量程宜為試驗(yàn)壓力的1.3~1.5倍,本次選用量程1.6 MPa,最小刻度0.05 MPa的壓力計(jì)2只。表盤的直徑不宜小于150 mm,使用前經(jīng)校正并具有符合規(guī)定的檢定證書;水泵、壓力計(jì)應(yīng)安裝在試驗(yàn)管道的兩端,且與管道軸線相垂直的支管上。

        1.2.4 試驗(yàn)水源及排水疏導(dǎo)措施

        水壓試驗(yàn)用水就近采用天然河道或水庫(kù)、塘壩的蓄水。水壓試驗(yàn)完畢,用離心泵將水排入河道或者排入農(nóng)用水渠中。

        2 水壓試驗(yàn)過(guò)程

        2.1 成立水壓試驗(yàn)小組

        為了嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范進(jìn)行水壓試驗(yàn),本次試壓專門成立了水壓試驗(yàn)小組,并進(jìn)行人員分工,各負(fù)其責(zé)。并邀請(qǐng)法人、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單位派員參加,現(xiàn)場(chǎng)檢查、指導(dǎo)。

        2.2 管堵的支撐與加固

        將焊接好的鋼板堵頭的承插口轉(zhuǎn)換件安裝在試驗(yàn)管道的兩端,堵頭鋼板與靠背鋼板之間使用12根槽鋼(22×9 mm)均勻分布焊接支撐,并使用千斤頂進(jìn)行支撐調(diào)節(jié)。起支撐作用的槽鋼及千斤頂?shù)姆植家鶆?,要與堵頭鋼板平面垂直,使靠背鋼板能夠均勻受力。

        2.3 注水與排氣

        采用柴油離心泵抽取就近距離的自然河水或水庫(kù)、塘壩的蓄水,自堵頭鋼板上部的進(jìn)水口向試驗(yàn)管道內(nèi)注水。使用2臺(tái)離心泵,雙管同時(shí)注水。注水的同時(shí),打開沿線的排氣閥及管端的排氣閥進(jìn)行排氣。雙管注滿水后,按照規(guī)范要求,應(yīng)充分浸泡72 h后方可進(jìn)行加壓試驗(yàn)。

        2.4 升壓分級(jí)的劃分及觀測(cè)制度的規(guī)定

        1)升壓分級(jí):管道注水浸泡后,自注水口使用電動(dòng)加壓泵向管道內(nèi)注水加壓。按照規(guī)范要求該混凝土管道的最高工作壓力為0.6 MPa,試驗(yàn)壓力為0.9 MPa。升壓階段采用分級(jí)升壓,每0.3 MPa為一個(gè)壓力級(jí),壓力每上升0.3 MPa時(shí)停止加壓,檢查靠背、支墩、管身及接口有無(wú)異常現(xiàn)象,一切正常再繼續(xù)升壓,直至升到試驗(yàn)壓力。

        2)觀測(cè)制度:升壓時(shí)應(yīng)有專人觀測(cè)并做好記錄。管道升壓時(shí),管道的氣體應(yīng)排除;升壓過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)彈簧壓力表擺動(dòng)、不穩(wěn),且升壓較慢時(shí),應(yīng)重新排氣后再升壓。

        2.5 試驗(yàn)管段的穩(wěn)定和安全措施

        水壓試驗(yàn)過(guò)程中,后背支撐、管道兩端嚴(yán)禁站人;試驗(yàn)時(shí),嚴(yán)禁修補(bǔ)缺陷,遇有缺陷時(shí),應(yīng)做出標(biāo)記,卸壓后修補(bǔ)。

        2.6 試驗(yàn)前附屬設(shè)備的安裝及對(duì)管道回填土的要求

        非隱蔽管道的固定設(shè)施已按設(shè)計(jì)要求安裝合格;管道附屬設(shè)備按要求緊固、錨固合格;管件的支墩、錨固設(shè)施的管件,應(yīng)采取加固措施并檢查合格。

        管道安裝檢查合格后,壓力管道水壓試驗(yàn)前,除接口外,管道兩側(cè)及管頂以上回填高度不應(yīng)小于0.5 m;水壓試驗(yàn)合格后,應(yīng)及時(shí)回填溝槽的其余部分;管道頂部回填土宜留出接口位置以便檢查滲漏。

        2.7 水壓試驗(yàn)前的準(zhǔn)備及預(yù)試驗(yàn)

        試驗(yàn)管段所有敞口應(yīng)封閉,不得有漏水現(xiàn)象,不得用閘閥做堵板,不得含有消火栓、水錘消除器、安全閥等附件;水壓試驗(yàn)前應(yīng)清除管道內(nèi)的雜物。

        試驗(yàn)時(shí),將管道內(nèi)水壓緩緩升至試驗(yàn)壓力并穩(wěn)壓30 min,期間如有壓力下降可注水補(bǔ)壓,但不得高于試驗(yàn)壓力;檢查管道接口、配件等有無(wú)漏水、損壞現(xiàn)象;有漏水、損壞現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)停止試壓,查明原因并采取相應(yīng)措施后重新試壓。

        2.8 主試驗(yàn)

        停止注水補(bǔ)壓,穩(wěn)定15 min;當(dāng)15 min后壓力下降不超過(guò)規(guī)范中所允許壓力降數(shù)值時(shí),將試驗(yàn)壓力降至工作壓力并保持恒壓30 min,進(jìn)行外觀檢查若無(wú)漏水現(xiàn)象,則水壓試驗(yàn)合格。

        2.9 允許滲水量的判定

        壓力管道采用允許滲水量進(jìn)行最終合格判定依據(jù)時(shí),實(shí)測(cè)滲水量應(yīng)小于或等于規(guī)范中的規(guī)定及公式規(guī)定的允許滲水量。

        1)壓力升至試驗(yàn)壓力后開始計(jì)時(shí),每當(dāng)壓力下降,應(yīng)及時(shí)向管道內(nèi)補(bǔ)水,但最大壓降不得大于0.03 MPa,保持管道試驗(yàn)壓力恒定,恒壓延續(xù)時(shí)間不得少于2 h,并計(jì)量恒壓時(shí)間內(nèi)補(bǔ)入試驗(yàn)管段內(nèi)的水量。

        2)實(shí)測(cè)滲水量應(yīng)按下式計(jì)算:

        式中:q為實(shí)測(cè)滲水量 (L/min·km);W為恒壓時(shí)間內(nèi)補(bǔ)入管道的水量 (L);T為從開始計(jì)時(shí)至保持恒壓結(jié)束的時(shí)間(min);L為試驗(yàn)管段的長(zhǎng)度(m)。

        3 試驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題

        1)正式充水前要做好初始記錄(包括氣候條件、鋼管及鎮(zhèn)墩的應(yīng)變和移位情況等)。2)開啟上封頭處頂部的排氣閥進(jìn)行充分排氣,直到排氣閥開始溢水,關(guān)閉排氣閥。一般應(yīng)停留足夠時(shí)間,記錄所有檢測(cè)數(shù)據(jù),包括是否有射水、漏水或滲水等異常現(xiàn)象(如有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)消除)。3)用高壓泵進(jìn)行加壓試驗(yàn)。一般應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)壓力事先確定詳細(xì)的分級(jí)加壓步驟 (包括分級(jí)數(shù)、分級(jí)壓力值、每級(jí)停留時(shí)間、測(cè)量項(xiàng)目以及出現(xiàn)異常時(shí)采取的緊急對(duì)策等)。4)試驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)等管內(nèi)水排盡后才能割除試驗(yàn)用封頭 (設(shè)計(jì)要求保壓狀態(tài)下澆筑混凝土?xí)r,封頭可以最后割除),對(duì)全部觀測(cè)資料加以整理、分析,寫出報(bào)告存檔。

        4 結(jié)語(yǔ)

        經(jīng)過(guò)水壓試驗(yàn),本次壓力管道水壓試驗(yàn)的壓力值均在0.9 MPa以上(試驗(yàn)記錄略),證明本工程管道安裝標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求和規(guī)范規(guī)定,等級(jí)評(píng)定為合格。

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