輸水工程管道滲漏問題的分析及防治措施

張偉峰

（深圳市北部水源工程管理處，廣東 深圳 518000）

為有效解決城市飲水問題，出現了很多輸水工程，這些工程主要是管道調水。管道與其他輸水方式比較，其可以避免水在運輸中蒸發和下滲，防止運輸水過程出現污染問題，保證輸水質量。管道輸水工程，應結合輸水規模、地質條件等條件明確管材和管徑。

1 漏水原因分析

1.1 壓力

管道漏水的主要原因是壓力變化。管道運行水量結合城市用水量確定，通過管道調節閥門控制水壓，增加或減少管道數量或不改變運行管道數量調節閥門的開度，進而減少水頭損失。某輸水工程管道是重力流運行管道，鋼筋混凝土管的設計內水壓力是0.4MPa，取水水位48m，進水的最低水位18m。水流運行壓力過高，管道自身無法承受；壓力太低，則不能滿足水廠的進水要求。工程所在地區用水高峰期相當于平時用水量1.3倍，需要調整閥門對水壓進行控制。漏水現象經常在啟閉閥門后發生。一般來講，啟閉閥門改變了管道內壓力，使管道內部水體振蕩，當壓力發生變化時，極有可能破壞管道受力較薄弱的承插口部位，引起漏水。

1.2 膠圈

鋼筋混凝土管道施工中利用滾動就位的方式安裝膠圈。選擇膠圈直徑時要考慮管道的不同直徑，施工中采取膠圈的一半壓縮量。管道在輸水運行中，基于管道自重和水自重的共同影響，下部膠圈增加壓縮量，頂部膠圈壓縮量變小，直接威脅了頂部的密封性。當管道承受的水壓出現變化時，頂部最薄弱的地方被突破。管道由于壓力變化，頂部膠圈發生漏水，不是被擠出就是被吸進。

1.3 運行管理

長距離輸水管道，在投入使用中經常會出現氣體。如在管道開始、停止輸水及調節流量的情況下，都會產生氣體。因此長距離的輸水管道系統在高點、轉彎、輔助裝置前后，以及高程變化大的位置安裝了排氣閥，通過排氣閥排除管內的氣體。如排氣閥排氣量較小或維修不當，造成銹蝕漏水無法順利排氣時，將嚴重影響管道的安全運行。具體從兩個方面影響管道：（1）管內出現氣體，增加管內混合壓力。管內氣體不能及時排出，必定減少管道過水斷面，增加水阻，增大管內壓力，增加通水難度，不利于管道正常供水。當管道內形成較大混合壓力時，就會引發漏水問題。混合壓力過大易造成漏水，需要打開管道沿線排氣閥實施排氣。（2）管內真空，形成負壓。管道內水快速排空，排氣閥損壞或進氣量過小都會形成負壓。為保證管道的安全，運行和不運行的管道都要保持滿管。

2 治理方法

管道滲漏嚴重影響日常的供水。故必須在較短時間內處理管道滲漏的問題，盡快恢復管道接口的正常使用，接下來重點分析套箍法和堵漏劑封堵法。

2.1 套箍法

（1）開挖溝槽。管道發生滲漏時，應對此處的地下水位情況整體了解，采取合理的降水方法。開挖之前用降水井實施抽水，仔細檢查水位降低的狀況，水位到達管底50cm時實施開挖。

（2）套箍制作。為盡量延長使用時間，利用8mm以上鋼板制作套箍，外側做好防腐處理，沿軸線對稱劃分套箍，設計邊緣坡口并焊接螺栓，外壁與排水閥門連接。結合滲漏情況確定排水閥門類型。某套箍法加工尺寸示意圖如圖1所示。

圖1 套箍法

（3）漏點處理。關閉距離漏點上游較近的閥門，進一步實行檢修，快速降低管道內部壓力，減輕漏點噴水強度。在管道箍扣兩辮套，用螺栓緊固，采取焊接法處理套箍，如圖2所示。合理調節套箍的位置，沖洗混凝土管道內壁，并利用直徑為1.5d油麻辮密實進行填打，保證油麻封堵位置無滲水現象。同時，利用膨脹水泥封堵，其中膨脹水泥與石膏配比為10∶1，結合填堵材料用量和填堵速度，對氯化鈣含量合理調整，利用水轉成團判定干稀程度，松手后變成松散狀為最佳。停水狀態進行套箍焊接與填打油麻辮操作，填堵膨脹水泥能保持供水狀態，即帶水也可以操作。當膨脹水泥達到強度要求時，關閉套箍上的排水閥門。

（4）溝槽回填。溝槽達到半管位置時，采取中砂進行回填，具體由溝槽兩側對稱向槽內填料；采取土料回填其他位置，入槽保持均勻，防止集中推入。

圖2 漏點處理焊接圖

2.2 堵漏劑封堵法

關閉與漏點上游距離較近的閥門，當管道壓力降低到漏點噴水時實施。清理施工表面并鑿毛；承插口存在的縫隙使用封堵劑實現封堵；將兩側承插口分別外延且涂刷防水劑；承插口利用結構修補劑涂抹成八字坡，還要涂刷柔性防水劑。

套箍法與堵漏劑法處理效果對比如表1所示。

表1 兩種方法對比

3 解決管道滲漏問題的對策

3.1 完善管道結構設計

對管道綜合設計，使管道的強度與穩定性滿足要求。合理設計管道結構，對檢驗位置反復計算。從設計源頭對管道滲漏進行控制。設計人員應嚴格考察施工環境，全面了解施工現場的情況，科學選擇管徑和管材，并對管道壁厚及埋深度科學明確，保證現場施工滿足設計方案的要求。若在改建道路下埋設工程鋼管，改建重鋪的路面將比原路面高，管道相應也增加了埋深度。此時，需要對管道壁增加抵抗外壓，或通過鋼筋混凝土外包方法實現防護。否則，管道將發生變形，甚至引起接口開裂。設計人員為交叉穿越路段制定防護方案，在下穿道路采取套管防護措施，防止管道承受汽車荷載而出現變形；管道與河流下穿位置設計賓格石籠，以達到防沖目的，減輕河流對管材造成的沖刷破壞。

此外，設計人員將鎮墩設置在管道拐彎處，減弱水流沖擊管道的強度，避免管道發生移動，增強剛性管道接口的緊固性，避免拉伸柔性管道使其變形。避免在薄弱位置出現滲漏。設計人員依據不同的施工環境實行設計，避免采用相同形式的斷面。

3.2 提高施工質量

對建設項目來講施工質量非常關鍵。首先，施工之前科學設計操作方案，并反復檢驗該方案。合理的施工方案，能提高施工質量，保證施工工期。施工中，應根據方案落實各項工作。當管道施工地點屬不良地質時，科學使用換填的方式，合理選擇開發材料，按照設計標準回填材料。當在地下水區域開展開挖工作，注意利用科學方法實行排水操作，防止地下水對項目質量造成影響。在管道安裝中，相關人員應默契配合，防止吊裝出現碰撞。

（1）注意檢查井和連接井施工質量。首先，保證檢查井砌筑砂漿的飽滿度，全面勾縫避免出現遺漏；抹面前表面要清潔和濕潤，抹面時做好壓光收漿和養護工作；當出現地下水時，應隨著砌筑完成抹面與勾縫操作，避免在回填后實行抹面或勾縫。其次，連接檢查井的管外表面事先濕潤并涂刷一層均勻的水泥原漿，漿座就位后在處理內外抹面，避免滲漏。

（2）保證閉水段封口的密實度。閉水段封口不夠密實，砌堵之前應清洗管口0.5m左右的管內壁，涂刷水泥原漿時，潤濕使用的磚塊以便備用；砌堵砂漿標號應不低于M7.5，且保證具有較好的稠度；利用標號不低于M15的水泥砂漿進行勾縫與抹面，管徑較大時而內外雙面較小時僅做單面勾縫或抹面；抹面應根據防水的五層施工法施工，保證施工質量。另外，在管內底布置排水孔，從而有效排出積水。

（3）注意采取合格的打壓試驗。首先，使用彈簧壓力計時應保證較高的精度，設計最大量程為1.3～1.5倍試驗壓力，使用之前應進行校正。其次，試驗壓力為0.35MPa，恒壓5min，保證不會出現滲漏問題，客觀說明接縫壓力操作符合要求。最后，如果壓力不斷降低，則仔細檢查儀器和試驗通路機接縫，找到降低壓力的原因：如密封圈受損，此時需要抽出管件，及時替換密封圈，之后鋪設管件。

3.3 嚴格管理施工材料

企業采購施工材料時，必須嚴格控制，保證使用質量合格的產品材料，并且獲得充分利用。采購管材時需要相關部門出具合格的檢驗報告，并仔細評估管道的外觀，保證表面平整，沒有破損，及時返還存在問題的管道。

4 結束語

管道工程具有一定的隱蔽性，其施工質量好壞對工程今后的運行效果造成直接影響，強化施工監理和提高施工水平是保證輸水工程質量的主要內容，也是主體工程創優的基礎。經過文章研究總結，及時避免了輸水工程管道的滲漏問題，提升了管道安裝水平，為今后施工奠定基礎，也希望文章為其他管道工程提供參考，保證施工質量。