長距離大口徑輸水管道水壓試驗方法的探討

馮士龍

摘 要：長距離大口徑輸水管道試壓時，受到水源、地質、工期等工程條件的限制，若是按照相關規范實施可行性小、難度大。文章針對其特點，對長距離大口徑輸水管道試驗方法進行了探討。

關鍵詞：長距離大口徑輸水管道；水壓試驗；方法

1 工程概況

保滄干渠工程是河北省南水北調配套工程。干渠采用管道輸水，管線經定州、安國、博野縣成北部至蠡縣，在蠡縣北王村北側設調壓井，自調壓井以后分為南、北兩條干管，南干至獻縣、河間，北干至任丘、文安、大城。南干全線和北干任丘以下段采用單管輸水，其余為雙管輸水，管道總長242.265km，設計最大引水流量9.9m3/s。

2 現行規范與實際工況的適應性

壓力管道的水壓試驗是輸水管道在驗收前必須履行的一個試驗項目。目的是驗證輸水管道及配套建筑物是否滿足設計工況的需要。

GB50268-2008《給水排水管道工程施工及驗收規范》中規定，給排水管道安裝完成后應進行管道的功能性試驗：當管道工作壓力大于或等于0.1MPa時，應進行壓力管道的水壓試驗；壓力管道水壓試驗的分段長度宜大于1km；工作壓力小于0.1MPa時，進行無壓力管道的嚴密性試驗[1]。

在水壓試驗前需要做好水源的引接、后背和堵板的設計、進水管路、排水的疏導等工作。對于長距離大口徑輸水管道，水壓試驗難度大。由于其管道直徑大，需水量多，存在水源不充足的問題；管道線路長，不利于水源重復利用；受地質的影響，比如原狀土土質差或管位的限制，沒有條件制作后背；即便后背制作條件允許，但是由于其型式復雜，體積大，拆除恢復時間長，存在重復操作和一定程度上的經濟浪費。

針對此類管道水壓試驗的難點，我們進行探討是否存在一種既能滿足施工要求，又能操作簡便、經濟合理的試驗方法。

3 水壓試驗方法的探討

以保滄干渠南干線工程為例：南干線起點為調壓井之后（樁號SG0+000）終點為河間（獻縣）分水口，總長41.54km，沿線設肅寧分水口、河間（含獻縣）分水口，全線為單排管徑DN2000mm的PCCP管，管道工作壓力為0.6Mpa。沿線共設置排氣井53座，檢修井7座，放水井7座。

南干線工程輸水管道距離長、口徑大。對于這種特點的輸水管道設計，水壓試驗時就要綜合考慮試驗所需條件水源、排水、后背型式等。

南干線由于管道直徑大，水壓試驗需水量就大，但是管道沿線可利用水源少。考慮實際水源問題水壓試驗長度會超過規范要求的1km。

按照規范中對后背的設計要求，施工時需要在直管段預先保留一定長度原狀土，并現場澆筑混凝土對后背面進行平整，等兩側管道水壓試驗完成后再拆除后背并安裝管道。照此方法施工復雜、投資大、工期長。實際上保滄干渠作為南水北調的配套工程工期非常緊張，而且沿線原狀土土質較差不宜采用此種方法。

通過分析保滄干渠南干線工程的實際工況，考慮打壓試驗的要求，布置沿線的混凝土鎮墩，結合檢修井設置，利用沿線的檢修井做后背，示意圖見圖1。施工過程中按設計要求完成混凝土墊層的澆筑、管件安裝以及混凝土鎮墩澆筑，為水壓試驗提供可靠的后背。最后安裝檢修閥，利用檢修閥做堵板進行水壓試驗，不必單獨做堵板。這種方法不影響上下沿線管道施工，工期短、施工簡單。

綜合考慮水源、后背設計與PCCP管的工作內壓，南干線工程按檢修井設置分成4.414km-6.80427km不等的7段進行水壓試驗。南干線水壓試驗分段布置見圖2。此水壓試驗分段距離遠大于規范要求的1km，其可行主要是因為管道施工過程中，做到了嚴格控制管道、閥門等零件生產、出廠質量檢驗；嚴格控制接頭水壓試驗過程；嚴格控制管道供水工程安裝施工與檢測工序。只有全部合格，采用長距離分段水壓試驗，才能滿足規范檢驗的要求。

長距離大口徑輸水管道水壓試驗由于工況的制約，完全照搬規范存在很大的困難，改進試驗方法是非常必要的。該工程借用檢修井做后背，解決了地質條件不允許情況下后背制作困難的問題，并證實了嚴格控制水壓試驗過程，試驗長度大于1km也是可行的。該工程水壓試驗的成功為類似工程提供了依據。

參考文獻

[1]GB50268-2008.給水排水管道工程施工及驗收規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2008.