球磨鑄鐵供水管道靜水壓試驗(yàn)方案

□ 王保平（永城市水利局）

1 工程概況

焦作市供水配套工程是南水北調(diào)河南省受水區(qū)供水配套工程的組成部分，其中28號分水口門輸水管線共2條，分別向蘇藺水廠和修武水廠供水。2條管線共用蘇藺村分水口門后的進(jìn)水池，1條通過重力自流向蘇藺水廠，另1條通過重力自流向修武水廠供水。

向修武水廠供水管線位于焦作市馬村區(qū)與修武縣境內(nèi)。樁號BG0+000～BG10+463.14，全長10463.14m。管線選用管徑為DN1000球墨鑄鐵管材，輸水形式為有壓重力流，管道工作壓力0.25MPa，管道設(shè)計(jì)流量0.75m3/s。管線途經(jīng)待王鎮(zhèn)、小王村、焦作東星碳素廠、萬方鋁業(yè)股份有限公司、協(xié)力鋁業(yè)發(fā)展有限公司、馬道河至修武水廠，分配水量1520萬m3。

2 水壓試驗(yàn)總體方案

2.1 試壓段劃分依據(jù)

以《給水排水管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-2008）壓力管道試壓要求及管道工藝圖紙閥井位置布置圖為依據(jù)，將管道試壓劃分為若干個(gè)試驗(yàn)段落。

2.2 壓力確定

根據(jù)施工圖紙說明和《給排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-2008）的規(guī)定，結(jié)合河南省南水北調(diào)中線工程建設(shè)管理局印發(fā)的《河南省南水北調(diào)受水區(qū)供水配套工程輸水管道靜水壓試驗(yàn)專題報(bào)告》通知的要求，球墨鑄鐵管道水壓試驗(yàn)采用0.50MPa，水壓試驗(yàn)允許滲水量3L/min·km。

2.3 后背和堵板

2.3.1 后背

根據(jù)通知要求，結(jié)合全段現(xiàn)實(shí)情況，擬采用閥井墻壁做為后背，同時(shí)用螺旋千斤頂向前頂進(jìn)來補(bǔ)償，千斤頂位置采用多個(gè)千斤頂沿圓周均勻布設(shè)，避免因單頂受力造成失穩(wěn)而傾覆。進(jìn)行靜水壓試驗(yàn)時(shí)，首先應(yīng)對閥井基底面抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算。

2.3.2 堵板

根據(jù)通知要求，擬在每試驗(yàn)段下游采用井內(nèi)閥門做為試驗(yàn)用堵板，上游采用特制柔性接口堵板，同時(shí)在堵板后加肋板并用螺旋式千斤頂沿圓周均勻布設(shè)進(jìn)行加力補(bǔ)償。堵板厚度要進(jìn)行計(jì)算。加壓使用的堵板為專門定做并由管道廠家生產(chǎn)的管件。分別為一承口堵板和一插口堵板，每個(gè)堵板上各有一個(gè)進(jìn)水孔和一個(gè)排氣孔。

2.4 設(shè)備的選取和布置

設(shè)備的選取和布置包括進(jìn)水管路、排氣閥，加壓設(shè)備，壓力計(jì)，水泵、壓力等等。

2.5 水壓試驗(yàn)的水源

水壓試驗(yàn)用水采用地下水通過水泵從施工降水井或灌溉用井內(nèi)抽取，水質(zhì)符合要求。

3 水壓試驗(yàn)

水壓試驗(yàn)前要進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作，然后才能進(jìn)行水壓試驗(yàn)。

3.1 水壓試驗(yàn)試壓流程

水壓試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作→灌水浸泡24h→加壓→加壓至試驗(yàn)壓力保持30min→降壓不超過允許值→補(bǔ)充至試驗(yàn)壓力保持2h→外觀檢查無漏水現(xiàn)象→水壓試驗(yàn)合格。

3.2 注水、浸泡

3.2.1 注水

試驗(yàn)前各項(xiàng)工作準(zhǔn)備就緒，報(bào)請現(xiàn)場試驗(yàn)小組驗(yàn)收，經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)小組批準(zhǔn)后，方可進(jìn)行管道充水工作。若水源采用地下水源打井抽水，在既定閥井處安裝流量計(jì)，通過臨時(shí)供水管線，控制注水流量，注水流速≤0.30m/s，以減少余留空氣量及水錘壓力。

3.2.2 浸泡

試驗(yàn)管段灌滿水后，宜在不大于工作壓力條件下充分浸泡后再進(jìn)行水壓試驗(yàn)，浸泡時(shí)間≥24h。管道充分浸泡吸水至全部飽和，以使管道和水泥砂漿之間的細(xì)微裂縫充分愈合。

3.3 試驗(yàn)階段

浸泡符合要求后，進(jìn)行管道水壓試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)分為預(yù)試壓階段和主試壓階段。

3.3.1 預(yù)試壓階段

開始升壓試驗(yàn)時(shí)，先進(jìn)行預(yù)試壓，采取逐步緩慢分級升壓，將管道內(nèi)水壓緩緩地升至試驗(yàn)壓力，并穩(wěn)壓30min，期間如有壓力下降可注水補(bǔ)壓，但不得高于試驗(yàn)壓力；檢查管道接口、配件等處有無漏水、損壞現(xiàn)象；有漏水、損壞現(xiàn)象時(shí)應(yīng)及時(shí)停止試壓，查明原因并采取相應(yīng)措施后重新試壓。

3.3.2 主試壓階段

停止注水補(bǔ)壓，穩(wěn)壓15min后，根據(jù)試驗(yàn)段管材不同，當(dāng)鋼管壓力下降為0、玻璃鋼夾砂管壓力下降不超過0.02MPa、PCP、PCCP及球墨鑄鐵管壓力下降不超過0.03MPa時(shí)，將試驗(yàn)壓力降至工作壓力并保持恒壓30min，進(jìn)行外觀檢查若無漏水現(xiàn)象，則水壓試驗(yàn)合格。當(dāng)采用允許滲水量作為最終合格判定依據(jù)時(shí)，實(shí)際滲水量應(yīng)小于規(guī)范規(guī)定的允許滲水量。

3.4 試驗(yàn)觀測要求

試驗(yàn)加壓時(shí)要逐步緩慢分級升壓，每級0.10MPa，每升一級后穩(wěn)壓≥15min，對應(yīng)檢查后背、支墩、管身、鎮(zhèn)墩、閥井、閥件及接口，并及時(shí)進(jìn)行安全監(jiān)測采集數(shù)據(jù)，當(dāng)無異常現(xiàn)象時(shí)，再繼續(xù)升壓。

3.5 水壓試壓注意事項(xiàng)

一是兩端堵頭有足夠的抗壓應(yīng)力阻擋水壓，堵頭后面的試壓靠背要穩(wěn)固。當(dāng)采用閥井做靠背時(shí)，要復(fù)核閥井前后止推設(shè)施的安全性，必要時(shí)采取相應(yīng)措施（如增設(shè)鎮(zhèn)墩）。二是管內(nèi)注水時(shí)，工作人員24h值班，沿線巡查管線及各種閥門是否工作正常。管道內(nèi)灌滿水后仍需充足排氣至排氣孔出水為止。三是當(dāng)試驗(yàn)過程中，出現(xiàn)管壓升不上去、管堵?lián)p壞、滲漏較大時(shí)，應(yīng)立即停止試驗(yàn)，找出原因，采取有關(guān)措施后，方可重新試驗(yàn)。四是管道滲漏量主要由實(shí)驗(yàn)過程的溫度變化、管內(nèi)殘留少量空氣和混凝土管芯少量的吸水確定，但無論所測滲漏量為多少，所有可見滲水點(diǎn)及接頭均視為不合格，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)。五是水壓試驗(yàn)時(shí)嚴(yán)禁對管身、接口敲打或修補(bǔ)缺陷，遇有缺陷，作出標(biāo)記，卸壓后修補(bǔ)。對壓力試驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)的任何有裂縫或有毛病的管道，無法修補(bǔ)的應(yīng)予拆除。六是試驗(yàn)儀表在安裝前應(yīng)進(jìn)行統(tǒng)一率定:為安全起見，試驗(yàn)儀表布置應(yīng)引至地面，以方便觀測記錄數(shù)據(jù)。七是水壓試驗(yàn)過程中，后背頂撐、管道兩端嚴(yán)禁站人。

3.6 試驗(yàn)記錄及歸檔

水壓試驗(yàn)時(shí)，通知有關(guān)單位的代表到現(xiàn)場監(jiān)督檢查。試驗(yàn)情況做好記錄，試驗(yàn)合格后，填寫試壓記錄，經(jīng)有關(guān)人員簽字后歸檔。試驗(yàn)資料含試壓前準(zhǔn)備階段資料（試驗(yàn)段基本情況、設(shè)備、設(shè)施、儀表、水源等）、注水浸泡及試壓階段等資料。

3.7 卸壓、排水

一是試壓經(jīng)過各驗(yàn)收單位共同驗(yàn)收合格通過后，進(jìn)行緩慢降壓，卸壓工程中不能引起管道顫動，要緩慢開關(guān)卸壓閥，防止產(chǎn)生水錘，任何情況下閥門不能全開，同時(shí)逐步打開空氣閥，保證管道排水過程中，空氣閥能正常工作以補(bǔ)充氣體；二是試壓段排水根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，可分段開啟具有排水條件的排空閥進(jìn)行自流排水，過閥流速≤0.30m/s，對自流不盡的管道積水進(jìn)行強(qiáng)排，管道底部通過長軸深井泵排不凈的少量存水，可放入便攜式潛水電泵進(jìn)行排水。確保不影響周圍環(huán)境和造成積水，并采取措施確保人員、交通通行及附近設(shè)施的安全；三是排水時(shí)應(yīng)防止形成負(fù)壓，排水過程中應(yīng)注意控制閥門的開度；四是排水結(jié)束后，應(yīng)檢查排氣閥及排水口處的水位，確認(rèn)無危險(xiǎn)后方可緩慢打開閥門，拆除試壓臨時(shí)管線、水泵及發(fā)電機(jī)等。

4 結(jié)語

靜水壓試驗(yàn)必須按照制定的原則、方法、步驟執(zhí)行，既要保證輸水管線規(guī)定內(nèi)水壓作用下管道安全性和密封性，同時(shí)又檢驗(yàn)管道接頭可靠性和閥件整體性能，總結(jié)試驗(yàn)成果，提出并簽署試驗(yàn)結(jié)論文件，為工程的順利進(jìn)展提供技術(shù)支撐和保障。