输水管道压力试验解决方法精彩编辑

一、工程概况 崇明岛原水输水系统一期工程 4标，自前竖公路东侧 J45 工作井沿环岛引河 （南河）南侧敷设一根 DN1200~800管道至合五公路东侧约 500m 止（桩号 35+531.82至 44+454.91）全长 8793m 。主要采用开槽埋管施工，穿越障碍处采用 顶管，共有顶管井 19 座。根据图纸及工程量清单内容，本工程共有顶管工作井 10 座，顶管接收井 9 座。 二、管道水压试验前准备工作 1、后背及堵板的设计 管道在进行水压试验时，在水的压力作用下管道将产生巨大的推力，该推力全 部作用在试压段的后背上，如后背不坚固，管道将产生很大的纵向位移，损坏压兰 和固定螺栓，管身甚至产生环向开裂， 极易引起安全事故，必须加以重视。 （1） 后背土墙的允许抗力 当管堵传递给后背的作用力与后背墙被动土压力的合力作用点重合 20.5p p E H K γγ=+p E —后背墙每米宽度上的被动土压力（KN/m） γ—后背土的重力密度（KN/m3），取 19.0KN/m3 H —后背墙高度（m ）为 4.0m h —后背墙顶端至地面高度（m ）1.0m p K —被动土压力系数，按下式计算： 221245451.52322p K tg tg ϕ⎡ ⎤ ⎡ ⎤ =+=+=⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎣ ⎦ ⎣ ϕ—后背土体的内摩擦角 12°； c —后背土体的粘聚力 24kpa=24KN/m2； 则有： 20.52p p p E H K HhK γγ=++ 32320.5*19/*(4.0 *1.52319/*4.0*1.0*1.5232*24/*4.0KN m m KN m m m KN m m =++ 584.17KN = （2） 作用于后背的力 试压时，管道作用于后背的力 R P = R —管堵传递给后背的作用力； P —试压管段管端承受的压力； 承受的压力 P 可由下式计算： 2s P P r π=作用在盲板上力的计算： 2s P P r π= =1.0Mpa*∏*R2=3.14*（1000mm ）2*1N/mm2 P s P —试验压力（N/mm2 ）； r —管道内径（mm ）； （3） 后背墙受力宽度 2.0p R B E ≥ 式中 B —后背受力宽度（m ）； R —管堵传递给后背的作用力； p E —后背墙每米宽度上的被动土压力（KN/m） ； 2.0—安全系数 则有： 2.02.02.0*314010.75584.17 p p R P B m E E ====，B 值满足 （4）后背土层长度 0.517.59R L L m === 长度也是可以保证的 式中 L沿后背受力方向长度（m ） R L —附加安全长度（m ） ，取 0.5。 水体产生的作用力是一个非常大的力量，因此对盲板接口质量及位 置选择有很高的要求。根据管节布置情况，盲板均选择设置在管端，与管节方向垂 直，盲板按管节的内径尺寸下料，壁厚 2㎝，放在管节内双面均匀固定，考虑其稳 定性及下一个段落利用，盲板背撑采用 10㎝×10 ㎜的槽钢双面焊接。 （2）管道末端后背设计 管道末端后背采用 C25 砼墩及天然原状土体作为支撑，起、终点端部的支墩 做法详见下页图： 2（1）水源解决： 经现场调查，北侧就是南横引河，能满足打压用水量。进水口视水源情况设在 两端的管道上，注水及打压过程中产生的气体将由排气阀中排出。现场准备 2台七 寸泵用于抽水。 （2）排水疏导措施 打压成功后，从集约水资源角度考虑，如果下一个打压段落能及时跟上，且需 排水管道内的水质满足供水管道打压用水质量标准，可以从一个管道内用潜水泵将 水抽至另一个管道。排水完成后，及时取出盲板。 若打压段落不能及时跟上，那么在水压试验完成后，及时将水排至北侧的南横 引河内。 3、试压前满足条件： ①压力表：弹簧压力表的精度不能低于 1.5 级，即压力表最大允许误差 不超过最高刻度的 1.5%。最大量程应为试验压力的 1.3～1.5 倍。为方便读数 表壳的公称直径不应小于 150mm ，且在使用前应校正。 增压泵：采用多级离心泵。 增压泵、压力表应安装在试验段下游端部与管道垂直的支管上。 ②管道安装检查合格后，按设计图纸或规范要求回填土； ③管件的支墩，锚固设施已达设计强度；未设支墩及锚固设施的管件，应采取 加固措施； ④试验管段所有敞口应堵严，不得有渗水现象； ⑤试验管段不得采用闸阀做堵板，不得有消火栓、水锤消除器、安全阀等附 件； 三、试压时的要求及安全措施 1、本标段供水管道的试验压力为 1.0MPa 。 2、管道充水：试验管段灌满水后，宜在不大于工作压力条件下充分浸泡，浸 泡时间为不少于 24h 。充水时水自管道低端慢慢流入，并打开排气阀，当充水至排 出的水流中不带气泡且水流连续时，关闭排气阀，停止充水。 3、升压：水压试验前，应多次进行初步升压试验方可将管道内的气体排尽， 当确定管道内的气体排尽后，才能进行水压试验。出现下列情况表明管道内气体没 有排干净，应继续排气直至干净为止：a. 升压时，水泵不断充水，但升压很慢：b. 升压时，压力表指针摆动幅度很大且读书不稳定：c. 当升压至 0.4Mpa 时，停止升 压打开放水阀门，水柱中有“突突”的声响并喷出许多气泡。 崇明岛原水输水系统一期工程 4 标 升压时要分级升压，每次以 0.2Mpa 为一 级，同时要沿途巡视一遍，特 别要检查后背、管身及接口，当确定无异常后才能 继续升压。仍以 0.2Mpa 为一级进行升压检查，直到水压升至试验压力 1.0Mpa 后，保持恒压 15 分 钟，检查接口、管身无破损及漏水现象，及压力表降压不大于 0.03Mpa 时， 将试验压力降至工作压力并保持恒压 30 分钟， 进行外观检查若无漏 水现象， 管道强度试验为合格。 4、安全措施：①试验操作人员要经过安全培训， 有很强的安全意识； ②试验现场要规范用电，禁止私拉乱接，超负荷用电；③水 压试验时严禁 对管身、接口进行敲打和修补缺陷，遇到有缺陷时，应作出记号卸 压后才 能进行修补。试验时增压泵及堵头附近不要站人，发现异常应及时停止注 水，派专人巡查，分析成因，做好安全台帐；④管道注水前应先设置好排 水口， 可预装阀门，以便及时排水。⑤由于管径大，注水打压是一个较慢 长的过程，两 端设置盲板处土方不能回填，考虑时间长地下水的渗透对边 坡的影响，沟槽底可 砌筑 1M 砖砌挡墙，上部边坡按安全系数放坡，沟槽 上方设置临时围挡，挂牌警 示。 四、异常情况的排除 在试压过程中，如出现异常情况，应根据实际情况停止 试压，及时处 理抢修后再重新根据流程试压。 1、闸阀、法兰盘漏水，应检查橡胶 垫是否垫好，螺丝是否紧固到位； 2、两管间接头漏水，应检查管道承接是否到 位，橡胶圈承接时由于用 力过猛，是否错位； 3、弯头处漏水，检查支墩是否被挤 坏，接口处是否已出橡胶圈，承接 橡胶圈是否错位。 五、水压试验的要求和标准 1、在整个试压期间，不论管段有多长压力下降值不超过规范值。 6 崇明岛原水输水系统一期工程 4 标 2、在实验压力下管段不得出现裂缝、变 色、渗漏现象。 中铁上海工程局有限公司 崇明岛原水输水系统一期工程 4 标 2012 年 12 月 19