大口徑鋼筋混凝土輸水管道補(bǔ)漏新技術(shù)

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簡(jiǎn)介： 大口徑鋼筋混凝土輸水管道補(bǔ)漏新技術(shù).
關(guān)鍵字：大口徑 輸水管道 補(bǔ)漏

橡膠柔口加雙脹圈固定

　　保質(zhì)保量、安全暢地輸送水是供水企業(yè)的宗旨，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于各方面的因素管道漏水有時(shí)是不可避免的。管道漏水不僅浪費(fèi)了大量的水資源，而且影響供水管網(wǎng)運(yùn)行的安全可靠性。特別是大口徑原水輸水管線(xiàn)的損壞，將嚴(yán)重制約水廠的安全生產(chǎn)。隨著城市規(guī)模的擴(kuò)大，當(dāng)年處于市區(qū)邊緣的地下管道，如今可能已是鬧市的一部分了，管道漏水會(huì)嚴(yán)重影響交通。管道漏水的危害如此之大，成功修補(bǔ)漏水管道的意義就顯得更為重要，尤其是在全國(guó)缺水最為嚴(yán)重的天津市，補(bǔ)漏更意味著節(jié)水。天津市自來(lái)水集團(tuán)有限公司水源廠負(fù)責(zé)向全市各大水廠輸送原水，將灤河水以最小的損失輸送到水廠一直是水源廠廣干部職工努力追求的目標(biāo)。本文主要向大家介紹一下水源廠在三元村至凌莊水廠輸送原水的φ2200mm混凝土管道大修中的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)。

1 φ2200mm混凝土管道概況

　　三元村泵站至凌莊水廠φ2200mm原水管道為砼管（穿過(guò)障礙物部分除外），始建于1976年，在當(dāng)時(shí)施工條件下，采用的是現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土工藝，3m一節(jié)，21m一段處加施工伸縮縫，在施工縫中采用預(yù)埋65-3型橡膠止水帶，瀝青木絲板填縫，當(dāng)時(shí)管道的試驗(yàn)壓力為嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力（事實(shí)確鑿密性試驗(yàn)壓為工作壓力的1.2倍）。
　　該管線(xiàn)全長(zhǎng)11090.54m，位于交通繁華的中環(huán)線(xiàn)西半環(huán)，運(yùn)行二十多年來(lái)，多處發(fā)生漏水，該管線(xiàn)在當(dāng)時(shí)是全市主要的一條輸水干管，不能停下來(lái)進(jìn)行全面徹底地維修，在新的φ2200mm原水復(fù)線(xiàn)投入使用后對(duì)舊φ2200mm管道進(jìn)行了大修。停水后進(jìn)入管內(nèi)檢查，通過(guò)實(shí)地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)該管線(xiàn)共有大小裂縫三百多處，主要的大而長(zhǎng)的裂縫都集中在柔性接口附近，而且還有地下不從管道外部滲入到內(nèi)部，有的接口部位木絲板被擠出，有的部分木絲板已經(jīng)腐爛，有的止水膠帶已經(jīng)損壞，有的柔性接口在以往的維修中被鋼絲網(wǎng)水泥所覆蓋，這次檢查發(fā)現(xiàn)被覆蓋的部分又出現(xiàn)了新的裂縫，有的接口裂縫被用像膠止水膠帶與單脹圈修補(bǔ)過(guò)，但在被修補(bǔ)過(guò)的地方兩側(cè)耳又出現(xiàn)了新的裂縫。我們對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況作了詳實(shí)記錄，其中包括裂縫位置，裂縫寬度、深度與長(zhǎng)度，裂縫漏水程度。為什么會(huì)屢修屢裂呢？針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的情況，我們做了原因分析。

2、裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 管基沉降不均
　　該管線(xiàn)們于交通繁華的中環(huán)線(xiàn)西半環(huán)，當(dāng)年設(shè)計(jì)施工時(shí)按路面活荷為汽-15級(jí)重車(chē)設(shè)計(jì)的，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市規(guī)模的擴(kuò)大，路面的負(fù)荷在逐年增加，路面的動(dòng)荷載是影響管道沉降的外力。另外φ2200mm管道屬于大口徑管道，斷面大，管接口及胸腔回填土的密實(shí)度受人為影響很大。若管底土質(zhì)發(fā)生變化，就可能發(fā)生管道的不均勻沉降，引起管接口應(yīng)力集中，造成接被破壞，出現(xiàn)裂縫漏水。管道漏水是一種承壓狀態(tài)下的水射現(xiàn)象，漏水量少時(shí)可被土壤吸收，漏水量多時(shí)，將竄流至下水道、河床等處，漏水的發(fā)展引起管基礎(chǔ)的破壞，水土流移，加劇了管道更嚴(yán)重的不均勻沉降，產(chǎn)生更大的裂縫。
2.2 熱脹冷縮
　　該管線(xiàn)地處北京地方地區(qū)，土壤溫差大，管內(nèi)水溫差也大?；炷梁弯摻罹哂袩崦浝淇s的性質(zhì)。在給水管道中因溫差變化產(chǎn)生的溫度應(yīng)力會(huì)引起管道的縱向伸縮。對(duì)于埋在地下的水管因?qū)鼙谀Σ亮?huì)削弱或抵消這種溫度應(yīng)力，剩余的這種應(yīng)力將由管材或接口本身去承擔(dān)。若管道是柔性接口，這種應(yīng)力將會(huì)得到釋放。φ2200mm管道由于多次修漏，特別是在施工縫處漏水均采用打內(nèi)脹圈剛性修漏的辦法，或內(nèi)襯鋼絲網(wǎng)水泥砂漿剛性修漏的方法，將原施工縫處由柔性接口變成了剛性接口，造成溫度應(yīng)力無(wú)處釋放，而使管道拉裂，再度漏水。
2.3 管道老化
　　該管道支行了二十多年，接口處瀝青木絲板腐爛，有的被擠出，橡止水帶老化變質(zhì)，造成漏水。
2.4 施工質(zhì)量欠佳
　　局限于當(dāng)時(shí)的施工條件和施工技術(shù)水平，施工質(zhì)量欠佳，造成部分管段內(nèi)壁脫漿，有的地方鋼筋已經(jīng)銹蝕。
　　綜上所述，要想有效地維修管道，必須保留柔性接口。

3 制定施工方案

　　我們先比較一下前幾次維修方案：
　　1 內(nèi)壁抹鋼絲網(wǎng)水泥，短期解決了漏水問(wèn)題。
　　2 橡膠止水帶加單脹圈，未留伸縮縫，當(dāng)時(shí)效果不錯(cuò)，時(shí)間一長(zhǎng)，在原施工縫處兩側(cè)耳出現(xiàn)新的裂縫。
　　3 粘補(bǔ)處理并作引流處理，解決了大面積漏水問(wèn)題，但卻白白浪費(fèi)了大量的灤河水，在可利用水資源及其匱乏的今天，這種浪費(fèi)是令人痛惜的。
　　吸取以往的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，我們采取下述方法補(bǔ)漏：
　　1 剛性?xún)?nèi)脹圈修漏法：是一種傳統(tǒng)的補(bǔ)漏方法，特別是對(duì)于大口徑輸水管線(xiàn)，敷設(shè)于重要交通管線(xiàn)下，無(wú)法明開(kāi)槽施工，效果明顯。其缺點(diǎn)是增加局部水頭損失，需停水施工，并且只能用于砼管直線(xiàn)段，不宜使用在施工縫處。
　　2 橡膠柔口加雙脹圈固定：主要用于施工縫處的修漏，其施工方法是：
　　首先對(duì)砼管在對(duì)接口中處的漏點(diǎn)韓上水處理。一般先打防水膠條止水，外打一道油麻使膠條固定，最外層打柔性橡脫棒φ2.5--3cm，對(duì)伸縮縫保留其應(yīng)用的伸縮效果。
　　然后采用橡膠內(nèi)襯雙脹圈做法：鋼脹圈三瓣組成環(huán)行，法蘭連接。
　?。?）將接口縫按上述四道工序處理后與管內(nèi)圓打平口。
　?。?）加環(huán)形像膠圈桶，厚度6cm，寬為60cm。（請(qǐng)像膠廠訂做）
　　由于該管線(xiàn)是水源管道，所加的橡膠圈桶首先不能對(duì)水質(zhì)產(chǎn)生污染不能危害人的生命健康。其次，還要注意該材料的物理力學(xué)和化學(xué)性能。根據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《給水排水常用數(shù)據(jù)手冊(cè)》對(duì)橡膠圈桶提出技術(shù)要求如下：
　　以天然橡膠為主要原料，膠圈成分不應(yīng)析出有毒物質(zhì)，其含量（指在檢驗(yàn)水中）不得超過(guò)GB5749-85《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的限量數(shù)。
　　受拉極限強(qiáng)度＞150kg/cm2
　　受接斷裂伸長(zhǎng)率＞550%
　　殘余伸長(zhǎng)率25%　
　　疲乏系數(shù)24小時(shí)70℃0.8
　　橫向壓力系數(shù)平均值0.6
　　含膠量氯酊橡膠50%
　　抗酸系數(shù)0.7
　?。?）加雙鋼脹圈，按剛性打口法固定橡膠圈桶，脹圈厚度為15mm，寬度為15cm壓到環(huán)行膠圈里側(cè)，兩側(cè)耳各留出膠圈邊口2cm。 　　
　?。ǜ绞┕げ輬D一張）

4 效益

　　該管線(xiàn)修補(bǔ)以后，投入使用效果良好。一次性投資雖然大些，但較徹底地解決了管道修漏問(wèn)題，減少漏子復(fù)發(fā)率。從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來(lái)看，回報(bào)也是相當(dāng)可觀的。都住裂縫，年節(jié)約寶貴水資源約200萬(wàn)噸，節(jié)約維修費(fèi)用約40萬(wàn)元，節(jié)約各種賠償費(fèi)用約10萬(wàn)元。這項(xiàng)在實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上總結(jié)出來(lái)的補(bǔ)漏技術(shù)，應(yīng)用于大口徑砼管，特別是對(duì)于解決因溫度應(yīng)力引進(jìn)的裂縫十分有效。

參考書(shū)目：

　　1）《鋼筋混凝土基本構(gòu)件設(shè)計(jì)》（第二版）莊崖屏、江見(jiàn)鯨、荊樹(shù)英等編著
　　2）《城市給水管道》何維華編著
　　3）《供水管漏水預(yù)測(cè)模型》，《中國(guó)給水排水》2001.6
　　4）《φ2200mm水源管道竣工圖》
　　5）維修施工記錄