基于堵水氣囊的道路排水管網(wǎng)改造截水施工技術(shù)

摘要：提出了一種基于堵水氣囊的道路排水管網(wǎng)改造截水施工技術(shù)，闡述了該項(xiàng)施工技術(shù)的工藝原理、工藝流程和操作要點(diǎn)，并對(duì)質(zhì)量控制和安全措施、環(huán)保措施進(jìn)行了闡述。與傳統(tǒng)的施工方法相比，該項(xiàng)施工技術(shù)具有安裝拆卸方便、安全高效、無(wú)污染、成本低等優(yōu)點(diǎn)，具有很好的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：堵水氣囊，道路排水管網(wǎng)，改造，截水

引言

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，城市道路改、擴(kuò)建工程越來(lái)越多，與之配套的市政排水管網(wǎng)改造越來(lái)越成為制約施工的關(guān)鍵一環(huán)。由于排水系統(tǒng)改造工程大部分在市區(qū)里面，施工場(chǎng)地狹小、周圍建筑物密集，臨近各種地下管線（如市政自來(lái)水管、高壓地下電纜、通訊電纜、軍用電纜等），且由于排水管道工程埋得很深，有的地方地下水位很高，原建管線內(nèi)水位很高并且壓力很大，在改建管線與原建管線連接時(shí)對(duì)管線內(nèi)水的控制就成為重中之重。尤其在地下水豐富的軟土地區(qū)（像上海、東營(yíng)等入海口城市），為了保持管槽施工安全，在允許槽外采用深井降水的情況下，傳統(tǒng)的施工方法（人工尼龍袋裝土砌筑圍堰、下井進(jìn)行堵水和焊接閘板井內(nèi)填土）難以實(shí)現(xiàn)。主要原因是管線溝槽開挖很深，管線內(nèi)流動(dòng)水壓力很大，如果控制不住原管線的大量污水，將會(huì)造成溝槽塌方、滑坡等現(xiàn)象導(dǎo)致無(wú)法施工；且工序比較繁瑣，機(jī)械操作較難，易產(chǎn)生漏水現(xiàn)象，效率低。我們勝利油田勝建集團(tuán)經(jīng)過(guò)科學(xué)的理論計(jì)算、現(xiàn)場(chǎng)反復(fù)的試驗(yàn)研究，總結(jié)出一套基于堵水氣囊的道路排水管網(wǎng)改造截水施工技術(shù)，成功應(yīng)用于東營(yíng)市廣利河濱河道路截污管線改造施工等工程中，具有很好的推廣價(jià)值。

1、工藝原理

堵水氣囊的工作原理就是利用優(yōu)質(zhì)橡膠做成的氣囊通過(guò)充氣方法使其膨脹，當(dāng)氣囊內(nèi)的氣體壓力達(dá)到一定要求時(shí)，氣囊填滿整個(gè)管道斷面，利用氣囊壁與管道內(nèi)壁產(chǎn)生的摩擦力堵住漏水，從而達(dá)到目標(biāo)管段內(nèi)無(wú)滲水的目的。

堵水氣囊由氣囊、壓力表、打氣泵、三通、高壓膠管組成。首先檢查它的氣密性，如果氣密性良好，打開檢查井蓋板，將堵水氣囊慢慢向下放置所需位置，然后向氣囊充氣，直至檢查井內(nèi)流動(dòng)的水產(chǎn)生的沖力和水壓力與氣囊內(nèi)的壓力值相等，從而增加氣囊與管壁之間的摩擦力，使堵水氣囊與管壁緊密接觸屯水不漏，保證施工的安全，具有明顯的截水效果。它操作簡(jiǎn)便、檢查直觀，可在施工過(guò)程中及時(shí)檢查并消除質(zhì)量隱患。

2、工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1工藝流程

2.2操作要點(diǎn)

2.2.1氣囊氣密性檢驗(yàn)

先將堵水氣囊的充氣配件進(jìn)行組合，如打氣泵、壓力表、高壓膠管進(jìn)行組合，組合完成后需要對(duì)工具漏氣檢驗(yàn)。然后用氣壓泵向氣囊內(nèi)充氣，氣壓不得超過(guò)0.015Mpa，觀看氣壓表的讀數(shù)是否變化，如果氣壓表讀數(shù)不發(fā)生變化，證明氣囊不漏氣，氣密性良好。

2.2.2 堵水氣囊施工

堵水氣囊進(jìn)行氣密性檢驗(yàn)完成后，在堵水氣囊施工過(guò)程中先進(jìn)行檢查井內(nèi)流動(dòng)水產(chǎn)生的沖力以及井內(nèi)水產(chǎn)生的壓力的計(jì)算，確保氣囊內(nèi)充氣后，氣囊膨脹使氣囊緊密鑲嵌于圓管內(nèi)部，在外側(cè)水壓力及沖力作用下保持不動(dòng)，致使堵水不至于滲漏。

堵水氣囊施工工藝流程：檢驗(yàn)各部件性能及氣密性→堵水氣囊配件進(jìn)行組合→檢驗(yàn)氣密性→ 打開管道檢查井井口，安放、固定氣囊→向氣囊內(nèi)打氣→觀測(cè)氣囊的壓力值

2.2.2.1 堵水氣囊配件進(jìn)行組合施工

堵水氣囊配件組合先安裝空氣壓縮機(jī)，放置后使其固定，將針型閥連接在空氣壓縮機(jī)上，再連接兩個(gè)三通，其中一個(gè)三通安裝空氣壓縮機(jī)的壓力表，另一個(gè)三通上安裝氣囊的壓力表，左后連接高壓膠管，并用棕繩將其固定在氣囊上。

2.2.2.2 安裝氣囊、固定氣囊

安裝氣囊之前先將氣囊進(jìn)行折疊，但是一定要注意，在搬運(yùn)氣囊過(guò)程中不準(zhǔn)許拖拉氣囊，并且事先要將場(chǎng)地清理干凈，地面上不準(zhǔn)許有硬的雜物，以防損傷氣囊外壁。

2.2.2.3 將氣囊安裝在預(yù)先焊好的三腳架上。在氣囊和高壓膠管接口處用鋼絲和棕繩扎緊，放置氣囊與高壓膠管脫口，繩頭順好以便固定在地面上。

2.2.2.4 打開檢查井井蓋，將氣囊從此口慢慢放入檢查井內(nèi)管口內(nèi)，但要注意不要將氣囊放在管線接頭處，原因：

（1）該處內(nèi)壁有接縫，影響堵水嚴(yán)密性；

（2）以免堵水氣囊向一側(cè)膨脹，氣壓打不上去，如果繼續(xù)充氣，堵水氣囊會(huì)被打破；

（3）對(duì)于市政排水管，要求清砂干凈，內(nèi)壁平整，不允許有毛刺，否則會(huì)影響堵水密封性，甚至刺破膠囊；

（4）各種規(guī)格的堵水氣囊必須在相應(yīng)的管道內(nèi)使用，不能以小代大。

2.2.5 用空氣壓縮機(jī)給氣囊充氣要完成的時(shí)候，把空氣壓縮機(jī)的氣量要關(guān)小一點(diǎn)，不可繼續(xù)大量充氣，以防氣囊爆破，引起事故。在給氣囊充氣過(guò)程中定時(shí)檢查氣囊的壓力是否有明顯的變化，開始時(shí)每隔1小時(shí)檢查一次，而在充氣完成后氣囊壓力表沒有變化可每隔2小時(shí)檢查一次。

2.2.6 在工程作業(yè)時(shí)，要時(shí)刻關(guān)注氣囊的壓力值，如果氣囊壓力值在很慢的下降，大可不必停下作業(yè)，繼續(xù)用打氣泵給氣囊補(bǔ)氣至標(biāo)準(zhǔn)氣壓，等作業(yè)完成后在檢查氣囊的或者是配件哪里漏氣。

3、 質(zhì)量控制

施工時(shí)主要參照《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-2008）、《建筑防腐蝕工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50212―1991）等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量控制。質(zhì)量控制的難點(diǎn)在于安放氣囊。安放氣囊時(shí)，首先人工采用高壓泵抽水沖刷管線內(nèi)壁，并且要注意不要將氣囊放在管線接頭處；在工程作業(yè)時(shí)，要時(shí)刻關(guān)注氣囊的壓力值，如果氣囊壓力值在很慢的下降，大可不必停下作業(yè)，繼續(xù)用打氣泵給氣囊補(bǔ)氣至標(biāo)準(zhǔn)氣壓，等作業(yè)完成后在檢查氣囊的或者是配件哪里漏氣。

4、 安全措施及環(huán)保措施

4.1 安全措施

（1）建立健全安全保證體系，完善安全崗位責(zé)任制，貫徹各項(xiàng)安全管理制度，開展不定期的安全檢查，對(duì)查出的事故隱患限期整改，對(duì)違章指揮人員及操作者作出處理。

（2）在截污施工時(shí)，站在井口的人員均需要帶安全帽，口罩，每人都要帶安全繩；任何人在未經(jīng)批準(zhǔn)的情況下，不得下井或進(jìn)入污水管道。準(zhǔn)備2套氧氣袋，以防在施工過(guò)程中需要人員下井查看時(shí)，以保證下井人員的安全。

（3）每隔2小時(shí)進(jìn)行變形觀測(cè)，觀測(cè)附近樓房、建筑物的的沉降情況，做好記錄。

（4）施工用電必須符合安全用電的規(guī)定。對(duì)電箱、電源、電線的安裝鋪設(shè)，必須認(rèn)真檢查，并經(jīng)常檢查新電源，必須先檢查后使用。

4.2 環(huán)保措施

（1）設(shè)置標(biāo)識(shí)牌，嚴(yán)禁亂堆亂放、亂排泄，水泥堆放場(chǎng)地和鋼筋制作現(xiàn)場(chǎng)整齊有序；

（2）用水用電線路整齊，不影響正常施工和造成施工現(xiàn)場(chǎng)管理混亂；

3、施工現(xiàn)場(chǎng)保持整潔，工作面以外不得污染。

5、 效益分析

5.1 社會(huì)效益

保證了基坑及周邊建筑物和構(gòu)筑物的安全，為后期管線的搶修施工提供安全的建設(shè)環(huán)境；施工技術(shù)無(wú)污染、無(wú)噪音，符合目前環(huán)境保護(hù)的大趨勢(shì)。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

在市政排水管線搶修工程中，采用氣囊堵水要優(yōu)越于傳統(tǒng)的人工裝尼龍帶土方，下井進(jìn)行堵水和焊接閘板井內(nèi)填土等傳統(tǒng)方法。以廣利河Φ1400mm玻璃鋼管線截污管線搶修工程為例，在管徑、水位深度相同、工期相同的條件下，對(duì)比如下：

氣囊堵水方法施工用尼龍袋裝土砌筑圍堰重復(fù)施工方法

人工費(fèi)（元）300014584.08

機(jī)械費(fèi)（元）3200963.27

材料費(fèi)（元）980010350.12

合計(jì)（元）1240025897.67

施工有效期（天）215

這說(shuō)明：采用氣囊堵水的施工方法經(jīng)濟(jì)效益高于尼龍帶裝土和焊接閘板填土的施工形式，在人力、機(jī)械、財(cái)力、工期方面均有較大程度的節(jié)約。

6、結(jié)束語(yǔ)

基于堵水氣囊的道路排水管網(wǎng)改造截水施工技術(shù)工效高、施工快捷靈活，且因地制宜、不受現(xiàn)場(chǎng)條件限制，工藝簡(jiǎn)便，能夠主動(dòng)有效的控制管線內(nèi)流動(dòng)的大量雨污水，有利于溝槽邊坡的穩(wěn)定性，大大提高了施工的安全性，綜合造價(jià)較低，與傳統(tǒng)的堵水方法相比具有顯著的優(yōu)勢(shì)，符合安全、環(huán)保的發(fā)展趨勢(shì)，有著良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB50268-2008給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范［S］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[2] 鄧華蛟.低壓燃?xì)夤艿啦煌］敋饽沂椒舛录夹g(shù)與設(shè)備［J］.管道技術(shù)與設(shè)備，2006，（1）.

[3] 施靜影.氣囊堵水在供水管道上的應(yīng)用［J］.山西建筑，2009（30）

[4] 劉燦生.給水排水工程施工手冊(cè)［Z］. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.