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(xiàn)的損壞,將嚴重制約水廠(chǎng)的安全生產(chǎn)。隨著(zhù)城市規模的擴大,當年處于市區邊緣的地下管道,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(zhù)節水。天津市自來(lái)水集團有限公司水源廠(chǎng)負責向全市各大水廠(chǎng)輸送原水,將灤河水以最小的損失輸送到水廠(chǎng)一直是水源廠(chǎng)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(chǎng)在三元村至凌莊水廠(chǎng)輸送原水的φ2200mm混凝土管道大修中的一點(diǎn)經(jīng)驗。
1 φ2200mm混凝土管道概況
三元村泵站至凌莊水廠(chǎng)φ2200mm原水管道為砼管(穿過(guò)障礙物部分除外),始建于1976年,在當時(shí)施工條件下,采用的是現場(chǎng)澆筑混凝土工藝,3m一節,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(shí)管道的試驗壓力為嚴密性試驗壓力(事實(shí)確鑿密性試驗壓為工作壓力的1.2倍)。
該管線(xiàn)全長(cháng)11090.54m,位于交通繁華的中環(huán)線(xiàn)西半環(huán),運行二十多年來(lái),多處發(fā)生漏水,該管線(xiàn)在當時(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原水復線(xiàn)投入使用后對舊φ2200mm管道進(jìn)行了大修。停水后進(jìn)入管內檢查,通過(guò)實(shí)地調研,發(fā)現該管線(xiàn)共有大小裂縫三百多處,主要的大而長(cháng)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)現被覆蓋的部分又出現了新的裂縫,有的接口裂縫被用像膠止水膠帶與單脹圈修補過(guò),但在被修補過(guò)的地方兩側耳又出現了新的裂縫。我們對現場(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(cháng)度,裂縫漏水程度。為什么會(huì )屢修屢裂呢?針對現場(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),當年設計施工時(shí)按路面活荷為汽-15級重車(chē)設計的,隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展,城市規模的擴大,路面的負荷在逐年增加,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,引起管接口應力集中,造成接被破壞,出現裂縫漏水。管道漏水是一種承壓狀態(tài)下的水射現象,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(xiàn)地處北京地方地區,土壤溫差大,管內水溫差也大;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)生的溫度應力會(huì )引起管道的縱向伸縮。對于埋在地下的水管因對管壁摩擦力會(huì )削弱或抵消這種溫度應力,剩余的這種應力將由管材或接口本身去承擔。若管道是柔性接口,這種應力將會(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脹圈剛性修漏的辦法,或內襯鋼絲網(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,當時(shí)效果不錯,時(shí)間一長(cháng),在原施工縫處兩側耳出現新的裂縫。
3 粘補處理并作引流處理,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?xún)让浫π蘼┓ǎ菏且环N傳統的補漏方法,特別是對于大口徑輸水管線(xiàn),敷設于重要交通管線(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:
首先對砼管在對接口中處的漏點(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,對伸縮縫保留其應用的伸縮效果。
然后采用橡膠內襯雙脹圈做法:鋼脹圈三瓣組成環(huán)行,法蘭連接。
。1)將接口縫按上述四道工序處理后與管內圓打平口。
。2)加環(huán)形像膠圈桶,厚度6cm,寬為60cm。(請像膠廠(chǎng)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《生活飲用水衛生標準》和《給水排水常用數據手冊》對橡膠圈桶提出技術(shù)要求如下:
以天然橡膠為主要原料,膠圈成分不應析出有毒物質(zhì),其含量(指在檢驗水中)不得超過(guò)GB5749-85《生活飲用水衛生標準》規定的限量數。
受拉極限強度>150kg/cm2
受接斷裂伸長(cháng)率>550%
殘余伸長(cháng)率25%
疲乏系數24小時(shí)70℃0.8
橫向壓力系數平均值0.6
含膠量氯酊橡膠50%
抗酸系數0.7
。3)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,兩側耳各留出膠圈邊口2cm。
4 效益
該管線(xiàn)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(wèn)題,減少漏子復發(fā)率。從長(cháng)遠觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,回報也是相當可觀(guān)的。都住裂縫,年節約寶貴水資源約200萬(wàn)噸,節約維修費用約40萬(wàn)元,節約各種賠償費用約10萬(wàn)元。這項在實(shí)踐工作經(jīng)驗基礎之上總結出來(lái)的補漏技術(shù),應用于大口徑砼管,特別是對于解決因溫度應力引進(jìn)的裂縫十分有效。
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