市政污水管道闭水试验方法探究

发表时间:2021/5/13   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:常跃光
[导读] 摘要:我国各地每年都会发生因污水管道密闭性不足渗水导致的市政道路塌陷问题,使市政工程项目损失惨重,做好污水管道的安全建设,能减少市政道路工程的维护成本。
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        摘要:我国各地每年都会发生因污水管道密闭性不足渗水导致的市政道路塌陷问题,使市政工程项目损失惨重,做好污水管道的安全建设,能减少市政道路工程的维护成本。本文对污水管道密闭性做以分析,通过讨论闭水试验的传统操作步骤,发现闭水试验中可能会存在的低效问题,由此提出将气压试验纳入闭水试验的创新密闭性检验方式,以期提高污水管道的实际建设成效,保证市政道路工程完好落实,更好的推动城市发展。
        关键词:市政工程;污水管道施工;闭水试验;气压试验
        引言
        若污水管道回填前未进行管道闭水试验,则回填后的上层路面将会因为后期的管道漏水问题而产生沉降现象,严重时将发生塌陷事故,对行车行人安全构成威胁。在市政工程建设中进行污水管道施工作业,不仅应保证施工效率符合设计需求,管道密闭性等性能也要得到充分保证。在常用的密闭性检测方式中,以闭水试验为主要操作模式,经试验污水管道单位时间内的渗水量在设计规范允许范围内,便能进行后续管道施工作业,提高项目安全水平。
        1 市政工程污水管道的传统闭水试验步骤
        污水管道闭水试验程序:施工准备--清理检查井内壁--封堵井口--灌水浸泡--检查沿线管道外壁及检查井渗水情况--计算渗水量--验收
        1.1试验准备
        市政工程对污水管道的建设质量做以试验分析,可采用闭水试验方式,该方式落实前,应进行科学的试验准备。首先,应将污水管道内的施工残余废物做以清理,避免因管内沉淀、附着物质引起试验读数失误的问题。其次,要将闭水试验所选用的管道段预留孔洞进行密封性因素检查,当发现有孔洞时,应及时封堵,以免在试验中出现该部位的渗漏现象,增加试验灌水成本。管道两端堵板承载力经核算大于水压力的合力;除预留进出水管外,应封堵坚固,不得渗水。最后,应保证试验所用的各类设备保持完好,比如排水闸门、水位观测标尺、量筒等。污水管道闭水试验装置图如下:
 
        1.2灌水操作
        当闭水试验将各类设备、检测方式准备完备后,可进行灌水操作,来发现污水管道内部有无渗漏问题存在。在向污水管中灌水时,以试验段上游管顶内壁加2米为设计水头,该前提条件下所得出的灌水量更为准确,能作为渗水量计算公式中的一项重要参数。灌水主要分三次来进行,第一次,灌水达到设计水量的1/3;第二次,灌水达到至设计水量的2/3;第三次,灌水达到设计水量,浸泡时间最少为24小时。当灌水操作进行完毕后,可对管道的外壁进行渗漏项目的检查,唯有确保未发生渗水情况,才能将该灌水量作为计算参数。当发现灌水时出现较为严重的漏水现象,则应持续补水,直至找出渗漏位置,及时补漏。
        1.3观察水位
        对管道内水位情况进行实时观察,该操作需注意三项易产生试验结果错误的问题,现做以分析。首先,在灌水期间,初始水位的测量应使用水位标尺设备,保证水位数值能最大限度保持科学性。其次,在灌水期间观察水位不断增长到了预设水位后,需及时进行测定渗水量作业,此时使用的测量水位工具选择水位测针设备,该设备在读数时能保持的最大精度达到了0.1毫米,有效增强水位读数的可靠性。最后,测读水位的初读数与末读数之间要间隔24小时,对于连续测定的时间来说,其应当根据实际情况来定,而如果第一天测定的渗水量与标准不符,就要在一天的基础上再继续增加观察时间。
        1.4测定渗水量
        最终检测渗水量数值,需要结合既定公式,将污水管道长度、观察水位的时间及补水量等三项参数套入公式内,即可测算出在单位时间及管道长度内的渗水量数值。补水量除以时间与长度的乘积,由此得出的渗水量数值是闭水试验的最终检验成果,对该项目进行参数分析,还需及时根据测得的实际数据填写试验记录,内容包括工程名称、试验日期、桩号及地段、管径、管材种类、接口种类、试验长度、试验段上游设计水头、试验水头、允许渗水量、渗水量测定记录、外观记录及评语等。
        2 闭水试验的创新方法分析
        2.1与气压试验相结合
        为提高原有闭水试验的准确度及效率,可将气压试验方式纳入到最新的检验过程中,该融合检验体系因应用对象不同,可分为两类操作模式。其一为不设有检查井结构的试验方式。该方式在操作中,首先应将管道两端做以密封,为确保密封性能保持较高水准,可选择使用不透水砖材料完成密封空间的搭建,并且在管道上下游位置处分别装设压力表、压缩机等检验试验数值的设备。其次,将管道内部的压力数值调整为0.4兆帕,此时使用压缩机设备要注意使用缓慢增压措施,避免因压力骤然增大导致管道内部破裂。再次,对管道内部是否存在漏气情况进行分析,此时可使用肥皂水材料均匀涂抹在管道内部,若管道存在漏气部位,试验人员可及时发现并调整管道构造,确保闭水试验前的密闭性能保持在稳定水平上。最后,可进行闭水试验,操作步骤与上文相同,但在结合气压试验操作办法后,闭水试验的结果准确性将有所增加。
        其二的检验方式能帮助设有检查井的机构提出试验操作。首先,将管道两端密封,选择使用不透水材质的密封材料。其次,对检查井的井口位置着重分析,避免因井口破损而导致检验密闭性减弱,此时若发现井口密闭性较差则可使用胶板材料对其做以完全密封操作。最后,可对照压力表示数,为污水管道增压,如出现漏气位置,则进行必要的填补,当补漏操作结束后且管内压力稳定,则可进行闭水试验。
        2.2气压试验原理分析
        闭水试验的传统操作是借助水头压力完成的试验前准备条件,但气压试验所创造出的密闭条件能在试验精度上做以更高水准的控制,避免了闭水试验中可允许管道一部分不泄漏便可进行试验操作的不完善内容,有效增强污水管道在实际应用中的密闭性水平。使用气压试验方式,其关键性的操作要素便是结合闭水试验标准渗气量范围,来判断该次试验操作有无可优化必要,以便更好确定污水管道的密闭性标准,提升市政道路工程实际作业质量。气压试验中常用的几类检测数据包括孔口流量、断面积等,因闭水试验中将其标准渗水量的检验数值与孔口流量数值,进行等值计算,所以可知气压试验在该检验过程中的科学性原理如下:
        当对孔口截面积做以计算,能通过管径的不同,来测定孔口流量的数值,从而等值计算出相应的渗气量,将得出的渗气量数值与该污水管道允许渗气量范围做以对照,由此可知该闭水试验的结果有效性。
        2.3气压试验操作及有效性分析
        污水管道的实际渗气量数值,将直接显示出管道工程的前期建设水准,在对密闭性做检查时,操作人员可通过给管道内部充气的方式,使管道内气压增大,若该过程中出现渗漏现象,则将会导致管内压力降低,渗漏行为在达到一定时间后,管内压力保持恒定。对以上操作模式进行理想化假设,由此便能依照波意尔•马略特的定律得到相关数值计算公式:P1V1=P2(V1+V2)。其中,P1表示初始管内压强(通常预设为0.4兆帕)、P2为渗漏后的最终压强、V1为管内容积、V2为可计算出的管道实际渗气量,经由等式变换,该数值=(P1-P2)V1/P2。
        对该类气压试验的操作及结果进行有效性分析,可知在单位时间、管道长度内,管道渗气量数值应结合管内的初始、最终压力,以及管内容积等数值,做以统一运算,最终得到的渗漏量能和渗气量数值相符,以此证明该试验方式合理。
        3结束语
        在市政排水工程中传统的闭水试验方法往往要经过几次试验才能合格,造成较大的水资源和机械台班浪费。在闭水试验前,利用气压试验对检漏灵敏度高的特点,对污水管道先做气压试验,快速找出渗漏点,补漏后再做闭水试验,提高闭水试验的合格率,降低试验成本。对水资源缺乏区域和管径大、埋深大的污水管道施工,在闭水试验前引入气压试验方法具有重要的推广应用价值。
        参考文献:
        [1]周成宇.浅谈市政雨污水排水管道施工和质量控制[J].城市建筑,2014,01:248-264.
        [2]茅小明.提高市政排水管道工程施工质量管理的有效方法分析[J].四川水泥,2019(12):165.
        [3]刘红,李昂.城镇排水管道无压力闭水试验的改进方法研究[J].工程技术研究,2019,4(20):23-24.
 
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