王廣林

(中國水利水電第十一工程局有限公司，鄭州 450000)

1 工程概況

倉儲(chǔ)二街道路為新建城市主干路，道路整體為南北走向，南邊與商登高速路相接，北邊與倉儲(chǔ)四路相連，倉儲(chǔ)二街全線長(zhǎng)0.3829km。按照市政規(guī)劃，倉儲(chǔ)二街污水系統(tǒng)共由規(guī)劃一路-園博路、園博路-西氣東輸管道、倉儲(chǔ)五街-公園北一路等五個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成，上述污水系統(tǒng)的污水管均按照開槽方式施工，污水管開挖施工過程中均使用工程性能良好的聚乙烯(Polyethylene，PE)波紋管材料，管材頂面所增設(shè)的覆土層其厚度如果達(dá)不到6.0m則波紋管設(shè)計(jì)剛度等級(jí)應(yīng)控制在5.0kN/m2，如果管材頂面覆蓋土層的實(shí)際厚度比6.0m大，則管材的設(shè)計(jì)剛度等級(jí)應(yīng)按照13.5kN/m2進(jìn)行控制；污水管道埋深在5.0m以內(nèi)時(shí)，基底鋪設(shè)厚度15cm的中粗砂，污水管道埋深在5.0m以上時(shí)，基底鋪設(shè)厚度20cm的中粗砂。

按照相關(guān)規(guī)范的要求，各類型市政管道工程均必須在施工結(jié)束回填前必須按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行閉水試驗(yàn)[1]。具體過程見圖1。

2 試驗(yàn)準(zhǔn)備

閉水試驗(yàn)又稱為蓄水試驗(yàn)，進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，必須將待檢驗(yàn)性能的管段兩端承口采用適當(dāng)?shù)拇胧┎凑赵O(shè)計(jì)要求封堵，再從下游管段按照由下至上的試驗(yàn)程序勻速緩慢加水，待注滿后浸泡至少24h，并待試驗(yàn)水頭達(dá)到設(shè)計(jì)水頭后開始計(jì)時(shí)，同時(shí)觀測(cè)管道滲水情況，在每30min的觀測(cè)時(shí)間內(nèi)至少測(cè)量3次，并根據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行實(shí)測(cè)滲水量值的計(jì)算。

在進(jìn)行本市政工程排水管道閉水試驗(yàn)前，必須充分了解該工程排水管道長(zhǎng)度、規(guī)格及分布情況，并按照排水井井距進(jìn)行試驗(yàn)井的選取，試驗(yàn)井連續(xù)的情況應(yīng)控制在5個(gè)以內(nèi)，若某管段內(nèi)徑較大，>0.70m時(shí)，則應(yīng)針對(duì)至少1/3的排水管道展開此次試驗(yàn)和檢測(cè)。并按照規(guī)范要求的封堵方案進(jìn)行封堵。若采用砌體堵管，則應(yīng)養(yǎng)護(hù)3-4d并使其實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到96%-100%。

圖1 市政排水管道閉水試驗(yàn)示意圖

3 試驗(yàn)過程

3.1 試驗(yàn)水頭的確定

按照相關(guān)規(guī)范的要求，凡是進(jìn)行市政給排水管道閉水試驗(yàn)及檢驗(yàn)處理的情況下，均應(yīng)嚴(yán)格遵守試驗(yàn)方案并結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行試驗(yàn)參數(shù)的選擇及試驗(yàn)過程的展開，并采取有利于試驗(yàn)進(jìn)行及保證試驗(yàn)結(jié)果真實(shí)準(zhǔn)確的方法分隔待試驗(yàn)管段，將待試驗(yàn)管段所有的預(yù)留孔統(tǒng)統(tǒng)封閉處理，以防因?yàn)轭A(yù)留孔洞等人為因素導(dǎo)致滲水；管段兩端堵板的承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)至少為待試驗(yàn)管段水壓力合計(jì)值；若管段上游水頭設(shè)計(jì)值低出管頂內(nèi)壁高，則試驗(yàn)水頭為試驗(yàn)段管頂內(nèi)壁高度+2.0m；相反，應(yīng)為試驗(yàn)段上游設(shè)計(jì)水頭+2.0m；若根據(jù)上述原則確定出的試驗(yàn)水頭不足10.0m，則應(yīng)重新確定試驗(yàn)水頭。

3.2 實(shí)測(cè)滲水量

計(jì)時(shí)時(shí)間應(yīng)定在試驗(yàn)水頭整好與設(shè)計(jì)水頭吻合的時(shí)間，在兩個(gè)時(shí)間相吻合后還應(yīng)觀測(cè)管壁實(shí)際滲水量，如果存在滲水，應(yīng)根據(jù)滲水的速率合理確定注水量，以便確保試驗(yàn)水頭保持穩(wěn)定。實(shí)測(cè)滲水量按照下式計(jì)算：

q=W/(T×L)

(1)

式中：q為待檢測(cè)管道內(nèi)滲水量的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果，m3/km；W為根據(jù)滲水速率所確定出的補(bǔ)充注水規(guī)模，L；T為觀測(cè)時(shí)間的實(shí)際值，min；L為待試驗(yàn)管段的實(shí)際長(zhǎng)度，m。

3.3 試驗(yàn)方法

閉水試驗(yàn)開始后應(yīng)在試驗(yàn)段內(nèi)連續(xù)充水至設(shè)計(jì)水位，且將井內(nèi)水位與管頂?shù)木嚯x保持在2.0m以上，并在規(guī)定時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行管道滲水情況觀察，具體所付出的對(duì)管壁滲水的考察時(shí)間不應(yīng)當(dāng)比半小時(shí)短上。還應(yīng)當(dāng)按照滲水所引起的管道內(nèi)水面的下降速率和規(guī)模計(jì)算出實(shí)際滲水量，如計(jì)算量在設(shè)計(jì)值范圍內(nèi)即為合格。

滲水量測(cè)試時(shí)間為30min時(shí)，單位管段晝夜?jié)B水量按下式確定：

Q=48q×(1000/L)

(2)

式中：Q為單位管段晝夜?jié)B水量，m3/km；其余參數(shù)含義同前。當(dāng)Q≤滲水量允許值時(shí)，則視為試驗(yàn)合格。

對(duì)市政給排水管道實(shí)際進(jìn)行充水試驗(yàn)和檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)采取水位標(biāo)尺等儀器測(cè)定水位升降的具體程度，并通過水位測(cè)針具體測(cè)定實(shí)際水位與管壁滲水規(guī)模，并將水位測(cè)針的讀數(shù)精度控制在1.0mm以內(nèi)。充水到設(shè)計(jì)水深后開始滲水量測(cè)定的時(shí)間間隔應(yīng)至少為24h，水位初讀數(shù)測(cè)讀與第二次讀數(shù)測(cè)讀之間的時(shí)間間隔應(yīng)控制在1/2h。

3.4 封堵方法

1)封堵氣囊法：

封堵氣囊的材料和性能是該方法檢測(cè)過程及結(jié)果精度保證的關(guān)鍵，氣囊一般采用高分子橡膠材料并按照規(guī)范要求制成，在使用氣囊進(jìn)行管段密封的過程中必須借助氣囊材料所具備的較的膨脹性能確定使用位置，并最大限度地保證氣囊和給排水管道內(nèi)壁貼合，有效止水。封堵氣囊法操作簡(jiǎn)便，拆卸方便，試驗(yàn)開始時(shí)只需將氣囊封堵在排水管道的承口兩側(cè)，通過空壓機(jī)加壓至設(shè)計(jì)壓力，再通過氣囊所具有的高膨脹性能實(shí)現(xiàn)管道堵水。待閉水試驗(yàn)完成后，將排水管道內(nèi)的試驗(yàn)用水抽除，并打開卸壓閥，將氣囊結(jié)構(gòu)抽出后按同樣操作進(jìn)行下一管段封堵。

考慮到材料性能及規(guī)格尺寸等方面的差異，若氣囊型號(hào)規(guī)格尺寸偏大，則封堵試驗(yàn)過程中可能會(huì)發(fā)生氣囊材料褶皺，引發(fā)側(cè)漏問題。為保證封堵的密實(shí)性，必須在充分了解氣囊特性的基礎(chǔ)上加強(qiáng)其規(guī)格型號(hào)的選擇與控制。

2)磚墻法：

與其余封堵技術(shù)相比，磚墻法較為成熟，且操作簡(jiǎn)便，常用于市政給排水工程自檢等方面，但是對(duì)于口徑較大的管材，由于本市政給排水工程管道上游具有強(qiáng)大的水頭壓力，僅砌筑1道磚墻則很難保證堵水的實(shí)際效果，必須砌筑至少2道磚墻以取得較好的堵水密封效果，不利于施工進(jìn)度控制。此外，大部分市政給排水管道均在管道覆土后進(jìn)行閉水試驗(yàn)，管道封堵通常在檢查井位進(jìn)行，對(duì)于深度大且內(nèi)部空間狹小的檢查井，磚墻法在實(shí)施方面存在很大困難，而且在拆除方面也面臨工程量大，拆除技術(shù)選擇等難題，如果拆除方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或拆除施工工效不高，會(huì)在管段內(nèi)遺留壩頭，在工程后續(xù)運(yùn)行中容易堵塞管道。

3)機(jī)械封堵法：

與其他方法相比不，該方法操作過程簡(jiǎn)單，但鋼板和止水橡圈加工成本較高，為增強(qiáng)密封質(zhì)量，要求管道承口部位應(yīng)無毛刺、結(jié)疤等問題?？紤]到大口徑管道試驗(yàn)過程中所產(chǎn)生的水頭壓力較大，僅通過外支撐也較難保證密封的徹底性，容易出現(xiàn)試驗(yàn)水側(cè)漏等問題，影響試驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)于市政排水管道閉水試驗(yàn)過程中管道的封堵，可參考以上封堵方案，也可因地制宜結(jié)合工程實(shí)際采用更加快捷高效的封堵方案[2]。綜合考慮上述密封技術(shù)的優(yōu)劣、施工成本及適用范圍，倉儲(chǔ)二街污水系統(tǒng)排水管道閉水試驗(yàn)封堵方法采用封堵氣囊法。

3.5 試驗(yàn)結(jié)果

本市政排水管道采用鋼筋混凝土管材，滲水量的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果必須控制在以下公式所規(guī)定的范圍，才能按照相關(guān)規(guī)范要求確保管道閉水試壓過程的科學(xué)性和結(jié)果的合格性。

q=0.0046Di

(3)

式中：q為24h閉水試驗(yàn)所得到的滲水量的允許值，m3/km；Di為市政給排水管道的內(nèi)徑取值，mm，根據(jù)施工設(shè)計(jì)報(bào)告選取。根據(jù)上述分析過程及本市政排水工程實(shí)際情況，其給排水管道閉水試驗(yàn)結(jié)果見表1。

表1 市政工程給排水管道閉水試驗(yàn)結(jié)果

4 結(jié) 論

由文章分析可知，城市污水管網(wǎng)對(duì)于城市公共工程的順利運(yùn)行尤為重要，加強(qiáng)對(duì)污水管網(wǎng)的建設(shè)能有效避免污水亂排及無處理排放等問題，為此，在市政工程全部管道施工過程結(jié)束后，施工方應(yīng)會(huì)同監(jiān)理方嚴(yán)格根據(jù)現(xiàn)行水壓試驗(yàn)規(guī)范的具體要求進(jìn)行市政排水管網(wǎng)施工質(zhì)量的檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)，保證市政工程的順利運(yùn)行和社會(huì)效益的順利發(fā)揮。