大口徑鋼筋混凝土輸水管道補漏新技術(shù)

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簡介： 大口徑鋼筋混凝土輸水管道補漏新技術(shù).
關(guān)鍵字：大口徑 輸水管道 補漏

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，但在實際生產(chǎn)過程中，由于各方面的因素管道漏水有時是不可避免的。管道漏水不僅浪費了大量的水資源，而且影響供水管網(wǎng)運行的安全可靠性。特別是大口徑原水輸水管線的損壞，將嚴重制約水廠的安全生產(chǎn)。隨著城市規(guī)模的擴大，當年處于市區(qū)邊緣的地下管道，如今可能已是鬧市的一部分了，管道漏水會嚴重影響交通。管道漏水的危害如此之大，成功修補漏水管道的意義就顯得更為重要，尤其是在全國缺水最為嚴重的天津市，補漏更意味著節(jié)水。天津市自來水集團有限公司水源廠負責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。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經(jīng)驗。

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（穿過障礙物部分除外），始建于1976年，在當時施工條件下，采用的是現(xiàn)場澆筑混凝土工藝，3m一節(jié)，21m一段處加施工伸縮縫，在施工縫中采用預埋65-3型橡膠止水帶，瀝青木絲板填縫，當時管道的試驗壓力為嚴密性試驗壓力（事實確鑿密性試驗壓為工作壓力的1.2倍）。
　　該管線全長11090.54m，位于交通繁華的中環(huán)線西半環(huán)，運行二十多年來，多處發(fā)生漏水，該管線在當時是全市主要的一條輸水干管，不能停下來進行全面徹底地維修，在新的φ2200mm原水復線投入使用后對舊φ2200mm管道進行了大修。停水后進入管內(nèi)檢查，通過實地調(diào)研，發(fā)現(xiàn)該管線共有大小裂縫三百多處，主要的大而長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過，但在被修補過的地方兩側(cè)耳又出現(xiàn)了新的裂縫。我們對現(xiàn)場情況作了詳實記錄，其中包括裂縫位置，裂縫寬度、深度與長度，裂縫漏水程度。為什么會屢修屢裂呢？針對現(xiàn)場的情況，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
　　該管線們于交通繁華的中環(huán)線西半環(huán)，當年設(shè)計施工時按路面活荷為汽-15級重車設(shè)計的，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市規(guī)模的擴大，路面的負荷在逐年增加，路面的動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，漏水量少時可被土壤吸收，漏水量多時，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，加劇了管道更嚴重的不均勻沉降，產(chǎn)生更大的裂縫。
2.2 熱脹冷縮
　　該管線地處北京地方地區(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)力會引起管道的縱向伸縮。對于埋在地下的水管因?qū)鼙谀Σ亮魅趸虻窒@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。若管道是柔性接口，這種應(yīng)力將會得到釋放。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
　　局限于當時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，短期解決了漏水問題。
　　2 橡膠止水帶加單脹圈，未留伸縮縫，當時效果不錯，時間一長，在原施工縫處兩側(cè)耳出現(xiàn)新的裂縫。
　　3 粘補處理并作引流處理，解決了大面積漏水問題，但卻白白浪費了大量的灤河水，在可利用水資源及其匱乏的今天，這種浪費是令人痛惜的。
　　吸取以往的經(jīng)驗教訓，我們采取下述方法補漏：
　　1 剛性內(nèi)脹圈修漏法：是一種傳統(tǒng)的補漏方法，特別是對于大口徑輸水管線，敷設(shè)于重要交通管線下，無法明開槽施工，效果明顯。其缺點是增加局部水頭損失，需停水施工，并且只能用于砼管直線段，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：
　　首先對砼管在對接口中處的漏點韓上水處理。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。（請像膠廠訂做）
　　由于該管線是水源管道，所加的橡膠圈桶首先不能對水質(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和化學性能。根據(jù)《生活飲用水衛(wèi)生標準》和《給水排水常用數(shù)據(jù)手冊》對橡膠圈桶提出技術(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（指在檢驗水中）不得超過GB5749-85《生活飲用水衛(wèi)生標準》規(guī)定的限量數(shù)。
　　受拉極限強度＞150kg/cm2
　　受接斷裂伸長率＞550%
　　殘余伸長率25%　
　　疲乏系數(shù)24小時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

　　該管線修補以后，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題，減少漏子復發(fā)率。從長遠觀點來看，回報也是相當可觀的。都住裂縫，年節(jié)約寶貴水資源約200萬噸，節(jié)約維修費用約40萬元，節(jié)約各種賠償費用約10萬元。這項在實踐工作經(jīng)驗基礎(chǔ)之上總結(jié)出來的補漏技術(shù)，應(yīng)用于大口徑砼管，特別是對于解決因溫度應(yīng)力引進的裂縫十分有效。

參考書目：

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