港區給水閥門井積水原因及控制對策

閆嘉惠，劉春萍，熊瑞涵，陳崇熙

（1.中交四航局港灣工程設計院有限公司，廣東 廣州 510290；2.中國地質大學（武漢）生物地質與環境地質國家重點實驗室，湖北 武漢 430078）

1 引言

港區室外給水管網覆蓋面積廣，管線全長較長。為靈活調節管線中的流量或水壓及檢修作業的方便，在給水管網中需設置閥門，閥門布置于閥門井內。閥門井作為管網的重要附件，在保障管網正常工作中起到重要作用。但港區后方堆場少數閥門井可能出現大量積水的情況，一方面對閥門的正常使用造成影響，另一方面長期積水會影響閥門使用壽命，對港區供水安全造成隱患。為解決給水閥門井積水的問題，應深入分析積水原因及發生的區域，并總結出切實可行的防治方案及措施。

2 給水閥門井積水原因分析

閥門井積水主要來源于地表水、地下水及管網水。

（1）地表水來源分析。進入閥門井內的地表水主要包括雨水及港區道路及堆場清掃水。港區堆場多采用排水明溝對雨水進行收集，道路上的雨水由道路上雨水口收集，收集后雨水排入港區雨水管網。但暴雨天氣下，受雨水管網排水能力限制，可能于港區低洼處產生壅水現象，路面上未及時排出的雨水由閥門井的人孔及采光孔進入閥門井內。港區日常清掃道路及堆場時也會有少量道路清掃水進入閥門井內，積水量主要受港區灑水清掃頻次影響。

（2）地下水來源分析。國標圖集《室外給水管道附屬構筑物》（07MS101-2）總說明中提及，檢查井建設按無地下水（地下水位在構筑物底板底以下0.2m）和有地下水（地下水位在自然地坪下0.5m）兩種情況設計，磚砌給水井均按無地下水情況設計。但部分地下水較高區域仍有采用磚砌檢查井的情況，若施工時僅根據國標要求對檢查井進行防水砂漿抹面，抹面后仍會出現裂縫，地下水從裂縫滲入檢查井內[1]。特別在北方嚴寒高地下水位地區，檢查井井底基土及井壁外的回填土受到其下部及周圍凍土受凍土制約，在井壁表面水平方向產生凍脹力，豎直方向產生剪切力。若磚砌檢查井井體的砌筑砂漿強度低于其抗壓強度的情況下，易被凍土產生的剪切力拉開出現裂縫。而后檢查井周圍的地下水通過井壁的網狀裂縫進入檢查井內并結冰，嚴重影響檢查井的強度和使用壽命[2]。

（3）其他來源分析。閥門井中積水可能來源于管道滲漏或閥門損壞導致的漏水。相比于早期建設的灰口鑄鐵管道，目前常采用的球墨鑄鐵管、PE 塑料給水管等抗變形和跨越不良地質能力較強。同時這種管道的接口方式均采用柔性接口，具有一定抗變形能力。但部分港口采用球墨鑄鐵管作為給水管道，而這類管道在土層中受到土壤的酸堿作用，若管道內外防腐層厚度不足，也容易導致管道腐蝕，產生漏水現象[3]。

3 給水閥門井積水控制對策

3.1 優化閥門井設計

考慮地下水影響，在經濟允許情況下，新建閥門井宜選用防水性更好的混凝土檢查井。根據圖集要求井底應設置集水坑以收集進入閥門井內的水，在后期維護管理可通過移動泵對井內積水進行抽吸。但集水坑多采用d300 混凝土管，其容積有限，暴雨天氣或大量地下水入滲情況下，閥門井內積水嚴重。因此可考慮設置排出管將閥門井內積水引入附近雨水口內，引出管出口處設置拍門避免雨水倒灌。

圖1 閥門井與雨水口連接示意圖

3.2 設計選取適宜管材及接口

港區給水管道應根據實際規模、壓力等情況選擇符合《生活飲用水輸配水設備及防護材料的安全性評價標準》（GB/T 17219-1998)及相關產品質量要求的管材。幾種常用給水管道管材不同種類管道執行標準及優缺點如下表所示。

表1 各類管材執行標準及優缺點對比表

應結合盡量采用強度高、抗腐蝕性強的管材和接口。采用PE 塑料給水管時，可采用電熱熔連接。采用球墨鑄鐵管道時，可選用T 型接口，丁苯橡膠圈（SBR）承插連接。

3.3 控制施工工藝[4]

閥門井施工時嚴格控制溝槽開挖深度、寬度。在合理范圍內減少施工土方量，使得板樁下端的施工低于槽底，有效阻止地下水進入。同時需注意施工排水系統建設，采用集水井對施工中的地下滲水及時收集。防水層施工中，需剔除松散結構，有效打磨粗糙部位，保證磚縫涂抹填充深度。施工建設過程中對關鍵結構添加止水環。各接口處需進行無縫修補，控制施工工藝。

3.4 現狀閥門井改造

針對滲漏嚴重的閥門井，可采用高效無機防水涂料對其進行防水改造[5]。閥門井出現漏水口時，先采用堵漏劑對漏水孔進行封堵，而后在漏水口及周圍刮抹防水涂料。針對滲水面，采用防水涂料封堵滲水點，在其上刮抹2～3 層防水涂料，形成1.5～2.0mm 厚防水膜。

3.5 港區加大維護管理力度

港區應在每季度保養給水管網時，如若發現閥門井內積水，應及時對井內積水進行抽排，雨季根據降雨情況增加抽排頻率。針對個別由于地勢較低導致積水嚴重的閥井，應增加抽排頻率，避免閥門井長期積水，影響閥門的正常操作運行，危害管網系統安全。可采用污水車或移動式排污泵對閥門井內積水進行抽排，積水可排入閥門井附近的雨水口內。針對閥門井井壁水泥砂漿脫落，應及時處理，重新抹面。針對井體出現裂縫或塌陷的部位，應及時進行修補。針對閥門井井蓋低于路面，應及時加高井蓋及支座，排除和引流地面流水，做到井蓋處地面排水通暢。發現井蓋破損或被盜的，要及時更換井蓋，確保閥門井的運行安全。

4 結論

通過對港區給水閥門井積水的原因分析發現，港區給水閥門井積水的主要原因包括雨水通過人孔進入井內、地下水入滲、管道破損等。在此基礎上，針對港區給水閥門井積水問題，提出如下對策。

（1）工程建設前宜從設計角度優化，對可能存在的積水進行導流設計。

（2）建設期應注重施工防水，控制施工工藝，關注防水層建設。

（3）建成后針對滲漏的閥門井應及時進行改造、修補。

（4）加強港區維護管理，在積水情況發生時，及時處理，減輕積水現象對閥門井的功能影響，維護給水管網安全。