提高城鎮新建污水管道閉水試驗合格率的研究

要鵬飛

中國水利水電第四工程局有限公司勘測設計研究院 青海 西寧 810000

1 引言

在市政工程中，管道施工占有重要的位置。城鎮新建污水管道為地下隱蔽工程，其運行后，管道水中含有一定的腐蝕性成分，如果管道的嚴密性不好，則會對環境產生不同程度的污染。因此，污水管道必須在嚴密性試驗合格后方可投入運行，且管道的閉水試驗是竣工驗收的一項重要檢查內容。本項目所施工管道多為鋼筋混凝土無壓排水管道，其受制作和施工工藝的影響，新建管段可能會存在滲水現象。本項目采用閉水試驗進行管道的功能性試驗，來檢測管道的嚴密性，以減少污水對環境產生的不良影響。

在管道施工及閉水試驗過程中，受地基基礎狀況，混凝土預制件質量，管道安裝、接口處理和管頭封堵效果等因素的作用，影響管道施工質量和閉水試驗合格率。因此，考慮通過加強混凝土預制件的進場驗收、規范管道的施工技術和指導管道閉水試驗的開展，來提高城鎮新建污水管道閉水試驗的合格率，以改善給水排水管道及構筑物的施工質量。

2 工程概況

蔡甸東部區域清水入江PPP項目位于湖北省武漢市蔡甸區，本項目的實施是貫徹落實國家、湖北省、武漢市有關治水政策的重要舉措，是推進蔡甸區城市建設，緩解生態環境與發展矛盾，進一步改善城市基礎設施條件，促進和諧社會建設的有力保障。作為長江大保護新建排水管道工程的重點項目之一，通過全面實行雨污分流，將大幅推進和改善水生態環境文明建設，保障居民的身體健康，營造優美和諧的城市景觀。項目建成后，將完善片區雨污分流功能，提升湖渠水體功能，改善區域水環境質量和漢江、長江的水體水質。

本項目主要建設內容包括城關片區雨污分流改造工程、張灣片區雨污水管網完善工程及湖泊片區綜合治理工程。其中，城關片區北起蔡江路、南至成功大道、西起西環路、東至五賢北路，片區總面積約16.5km2，新建雨水管網34km、污水管網55km，對該區域內的雨污水系統進行分流與改造。

3 影響閉水試驗合格率的因素

圖2 影響閉水試驗合格率的因素

4 混凝土預制件的進場質量驗收

使用于工程建設的給水排水管道及原材料、半成品、成品等產品的品牌、規格、性能等必須符合國家有關標準的規定和設計要求。管材、井室等預制件進場后，做好質量驗收，復驗合格，方可投入使用。若存在質量缺陷或有不合格品，嚴禁使用。

4.1 資料檢查

檢查混凝土預制件是否有出廠檢測報告，檢測報告中各項檢測指標是否達到規范要求。

4.2 外觀及幾何尺寸檢查

檢查是否存在露筋、裂縫等；目測管體表面有無蜂窩、麻面、粘皮和脫落等；管端有無碰傷，管體外表面有無凹坑；檢查管長、壁厚、管徑（內、外徑）、彎曲度等是否滿足設計及規范要求。此外，橡膠密封圈外觀應光滑平整，無裂縫、破損、氣孔、重皮等缺陷，物理性能應符合規范相關要求。

4.3 強度檢測

鋼筋混凝土排水管的功能是由管壁混凝土的強度所控制。應對進場的預制件逐個進行回彈強度檢測，強度不能達到設計及規范要求的，一律嚴禁使用。過程中，委托具有相應資質的檢測單位抽樣檢測管材外壓荷載，檢測其抗裂荷載和破壞荷載是否能夠滿足設計及規范要求。

5 規范污水管道的施工技術

5.1 管道基礎施工

管道溝槽形成后，采用圓錐動力觸探及時對原狀土地基進行承載力檢測；當地基承載力滿足設計要求后，施工管道砂石墊層和進行管道安裝；當槽底地基土壤含水量較大，不適于壓實時，或經檢測地基承載力不能滿足設計要求時，應采取地基加固或換填等有效措施，處理后并檢測地基承載力或壓實度能否達到設計要求，避免和減少管道出現不均勻沉降，影響閉水試驗合格率。作業中各工序要銜接良好，工序轉換時要嚴格驗收。另外需注意，在溝槽整個施工過程中，不得帶水作業，應保證溝槽內無積水。

5.2 管節及附屬構筑物施工

現場要采取有效措施防止和減少混凝土預制件受到損壞；下管前進行外觀檢查，若發現裂縫、保護層脫落、空鼓、接口掉角等缺陷，應立即進行缺陷修補，且經鑒定合格后方可使用，下管時避免碰撞；管節安裝時，宜自下游開始，承口朝向施工前進方向，隨時清理管道內的雜物，尤其保證接口縫內要潔凈；管節放在基礎上后即進行校正、找直，并復核高程，校正時，保證對接平順，管道接口間要保留一定的間隙，一般為10mm；接口處橡膠密封圈就位準確，安裝穩固，止水嚴密可靠，且不得受損；管節安裝完成后，接口處應做好砂漿勾縫或混凝土包封，勾縫、包封應密實、光潔、平整，并壓漿收光；管壁與檢查井接觸處應嚴密；井筒安裝時，水泥砂漿應勾縫密實、坐漿飽滿，以確保達到良好的防水效果；如采用磚砌檢查井，井內、外壁均用防水砂漿進行抹面，并檢查砂漿抹面厚度。勾縫和抹面用的水泥砂漿標號不應低于M15，拌制砂漿的原材料及強度應滿足相關技術要求。同時，加強砂漿和混凝土凝結硬化期間的養護。管節及附屬構筑物每道安裝工序均要嚴格把關。

6 管道閉水試驗的過程指導

溝槽回填前應對管道進行嚴密性試驗。閉水試驗的管段按井距進行分隔，抽樣選取，帶井試驗。管道閉水試驗應按下列程序進行：

6.1 檢查試驗段外觀質量

管道及檢查井外觀質量應驗收合格，且均未回填，溝槽內無積水；全部預留孔洞均已封堵，檢查井內不做試驗的管段已封堵好；各接口連接完好；除預留進出水管外，端口封堵堅固。發現缺陷應及時處理。

6.2 確定試驗段

管道閉水試驗宜自上游開始，依次向下游進行。當施工現場條件允許時，一次試驗可不超過5個連續井段。當管道內徑大于700mm時，可按管道井段數量抽樣選取1/3進行試驗；試驗不合格時，應在原抽樣井段數量基礎上加倍進行試驗。

6.3 試驗段管頭封堵

宜采用橡膠氣囊封堵。封堵前，先對氣囊進行預充氣，在配件連接處及氣囊表面均勻涂抹肥皂水，以檢查配件連接和氣囊是否漏氣；檢查管道內壁是否平整光滑，并清理管道內部的尖銳物；將氣囊水平放置于管道內進行充氣；氣囊封堵后，在氣囊周圈涂抹防水砂漿，防止漏水和滲水。另外，應核算試驗段兩端堵頭承載力是否大于水壓力的合力。

6.4 試驗段注水及浸泡

注水前，確認檢查井內是否干凈；注水期間，若管堵、管道、井身存在滲、漏點，應及時進行處理；試驗段注滿水后，保證不低于24h的浸泡時間；浸泡期間，當出現水位下降時，應及時補充水源，保持試驗水頭的恒定。

6.5 試驗水頭確定

試驗段上游設計水頭不超過管頂內壁時，試驗水頭應以試驗段上游管頂內壁加2m計；試驗段上游設計水頭超過管頂內壁時，試驗水頭應以試驗段上游設計水頭加2m計；計算出的試驗水頭小于10m，但已超過上游檢查井井口時，試驗水頭應以上游檢查井井口高度為準。

6.6 滲水量觀測

采用水位測針或設置觀測標尺測定水位，其精度應達到0.1mm；從試驗水頭達到規定水頭時開始計時，觀測管道的滲水量，觀測期間應不斷地向試驗段內補水，直至觀測結束，保持試驗水頭恒定。滲水量觀測時間不得小于30min。

6.7 滲水量計算

根據井內水面的下降值計算滲水量。滲水量小于或等于表1中規定的允許滲水量時，管道閉水試驗即為合格。在閉水試驗合格后，及時進行溝槽回填。

表1 無壓管道閉水試驗允許滲水量

實測滲水量應按下式計算：

式中：q——實測滲水量[L/（min·m）]；

W——補水量（L）；

T——實測滲水觀測時間（min）；

L——試驗管段的長度（m）。

管道內徑大于表1時，實測滲水量應小于或等于按下式計算的允許滲水量：

式中：q——允許滲水量（m3/24h·km）；

Di——管道內徑（mm）。

考慮到施工現場取水和排水的緣由，閉水試驗合格后，管段內存水可暫不排放，待下一管段試驗時重復利用，最終試驗完成后再進行抽排。

7 結語

雨污水管網改造是當前城市建設與發展的需要，對城市建設與發展具有重要的意義。基于目前情況，管道施工質量對雨污分流改造及排水系統完善工程至關重要。本文以提高城鎮新建污水管道閉水試驗合格率為研究內容，通過對混凝土預制件的進場驗收、管道的規范施工、閉水試驗的嚴格把控，來加強施工過程的檢查與指導力度，不斷提高質量管理意識，認真進行中間驗收，系統探究提高閉水試驗合格率的應用方法。研究結果表明：采取以上措施，切實能夠提高城鎮新建污水管道閉水試驗的合格率，改善給水排水管道及構筑物施工質量，為后續城鎮污水管道工程的建設和閉水試驗的實施提供有價值的參考意見。