基于堵水气囊的道路排水管网改造截水施工技术

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摘要：提出了一种基于堵水气囊的道路排水管网改造截水施工技术，阐述了该项施工技术的工艺原理、工艺流程和操作要点，并对质量控制和安全措施、环保措施进行了阐述。与传统的施工方法相比，该项施工技术具有安装拆卸方便、安全高效、无污染、成本低等优点，具有很好的推广价值。

关键词：堵水气囊，道路排水管网，改造，截水

引言

随着我国经济的迅猛发展，城市道路改、扩建工程越来越多，与之配套的市政排水管网改造越来越成为制约施工的关键一环。由于排水系统改造工程大部分在市区里面，施工场地狭小、周围建筑物密集，临近各种地下管线（如市政自来水管、高压地下电缆、通讯电缆、军用电缆等），且由于排水管道工程埋得很深，有的地方地下水位很高，原建管线内水位很高并且压力很大，在改建管线与原建管线连接时对管线内水的控制就成为重中之重。尤其在地下水丰富的软土地区（像上海、东营等入海口城市），为了保持管槽施工安全，在允许槽外采用深井降水的情况下，传统的施工方法（人工尼龙袋装土砌筑围堰、下井进行堵水和焊接闸板井内填土）难以实现。主要原因是管线沟槽开挖很深，管线内流动水压力很大，如果控制不住原管线的大量污水，将会造成沟槽塌方、滑坡等现象导致无法施工；且工序比较繁琐，机械操作较难，易产生漏水现象，效率低。我们胜利油田胜建集团经过科学的理论计算、现场反复的试验研究，总结出一套基于堵水气囊的道路排水管网改造截水施工技术，成功应用于东营市广利河滨河道路截污管线改造施工等工程中，具有很好的推广价值。

1、工艺原理

堵水气囊的工作原理就是利用优质橡胶做成的气囊通过充气方法使其膨胀,当气囊内的气体压力达到一定要求时,气囊填满整个管道断面,利用气囊壁与管道内壁产生的摩擦力堵住漏水,从而达到目标管段内无渗水的目的。

堵水气囊由气囊、压力表、打气泵、三通、高压胶管组成。首先检查它的气密性，如果气密性良好，打开检查井盖板，将堵水气囊慢慢向下放置所需位置，然后向气囊充气，直至检查井内流动的水产生的冲力和水压力与气囊内的压力值相等，从而增加气囊与管壁之间的摩擦力，使堵水气囊与管壁紧密接触屯水不漏，保证施工的安全，具有明显的截水效果。它操作简便、检查直观，可在施工过程中及时检查并消除质量隐患。

2、工艺流程及操作要点

2.1工艺流程

2.2操作要点

2.2.1气囊气密性检验

先将堵水气囊的充气配件进行组合，如打气泵、压力表、高压胶管进行组合，组合完成后需要对工具漏气检验。然后用气压泵向气囊内充气，气压不得超过0.015Mpa，观看气压表的读数是否变化，如果气压表读数不发生变化，证明气囊不漏气，气密性良好。

2.2.2 堵水气囊施工

堵水气囊进行气密性检验完成后，在堵水气囊施工过程中先进行检查井内流动水产生的冲力以及井内水产生的压力的计算，确保气囊内充气后，气囊膨胀使气囊紧密镶嵌于圆管内部，在外侧水压力及冲力作用下保持不动，致使堵水不至于渗漏。

堵水气囊施工工艺流程：检验各部件性能及气密性堵水气囊配件进行组合检验气密性 打开管道检查井井口，安放、固定气囊向气囊内打气观测气囊的压力值

2.2.2.1 堵水气囊配件进行组合施工

堵水气囊配件组合先安装空气压缩机，放置后使其固定，将针型阀连接在空气压缩机上，再连接两个三通，其中一个三通安装空气压缩机的压力表，另一个三通上安装气囊的压力表，左后连接高压胶管，并用棕绳将其固定在气囊上。

2.2.2.2 安装气囊、固定气囊

安装气囊之前先将气囊进行折叠，但是一定要注意，在搬运气囊过程中不准许拖拉气囊，并且事先要将场地清理干净，地面上不准许有硬的杂物，以防损伤气囊外壁。

2.2.2.3 将气囊安装在预先焊好的三脚架上。在气囊和高压胶管接口处用钢丝和棕绳扎紧，放置气囊与高压胶管脱口，绳头顺好以便固定在地面上。

2.2.2.4 打开检查井井盖，将气囊从此口慢慢放入检查井内管口内，但要注意不要将气囊放在管线接头处，原因：

（1）该处内壁有接缝，影响堵水严密性；

（2）以免堵水气囊向一侧膨胀，气压打不上去，如果继续充气，堵水气囊会被打破；

（3）对于市政排水管，要求清砂干净，内壁平整，不允许有毛刺，否则会影响堵水密封性，甚至刺破胶囊；

（4）各种规格的堵水气囊必须在相应的管道内使用，不能以小代大。

2.2.5 用空气压缩机给气囊充气要完成的时候，把空气压缩机的气量要关小一点，不可继续大量充气，以防气囊爆破，引起事故。在给气囊充气过程中定时检查气囊的压力是否有明显的变化，开始时每隔1小时检查一次，而在充气完成后气囊压力表没有变化可每隔2小时检查一次。

2.2.6 在工程作业时，要时刻关注气囊的压力值，如果气囊压力值在很慢的下降，大可不必停下作业，继续用打气泵给气囊补气至标准气压，等作业完成后在检查气囊的或者是配件哪里漏气。

3、 质量控制

施工时主要参照《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）、《建筑防腐蚀工程施工及验收规范》（GB502121991）等标准进行质量控制。质量控制的难点在于安放气囊。安放气囊时，首先人工采用高压泵抽水冲刷管线内壁，并且要注意不要将气囊放在管线接头处；在工程作业时，要时刻关注气囊的压力值，如果气囊压力值在很慢的下降，大可不必停下作业，继续用打气泵给气囊补气至标准气压，等作业完成后在检查气囊的或者是配件哪里漏气。

4、 安全措施及环保措施

4.1 安全措施

（1）建立健全安全保证体系，完善安全岗位责任制，贯彻各项安全管理制度，开展不定期的安全检查，对查出的事故隐患限期整改，对违章指挥人员及操作者作出处理。

（2）在截污施工时，站在井口的人员均需要带安全帽，口罩，每人都要带安全绳；任何人在未经批准的情况下，不得下井或进入污水管道。准备2套氧气袋，以防在施工过程中需要人员下井查看时，以保证下井人员的安全。

（3）每隔2小时进行变形观测，观测附近楼房、建筑物的的沉降情况，做好记录。

（4）施工用电必须符合安全用电的规定。对电箱、电源、电线的安装铺设，必须认真检查，并经常检查新电源，必须先检查后使用。

4.2 环保措施

（1）设置标识牌，严禁乱堆乱放、乱排泄，水泥堆放场地和钢筋制作现场整齐有序；

（2）用水用电线路整齐，不影响正常施工和造成施工现场管理混乱；

3、施工现场保持整洁，工作面以外不得污染。

5、 效益分析

5.1 社会效益

保证了基坑及周边建筑物和构筑物的安全，为后期管线的抢修施工提供安全的建设环境；施工技术无污染、无噪音，符合目前环境保护的大趋势。

5.2 经济效益

在市政排水管线抢修工程中，采用气囊堵水要优越于传统的人工装尼龙带土方，下井进行堵水和焊接闸板井内填土等传统方法。以广利河Φ1400mm玻璃钢管线截污管线抢修工程为例，在管径、水位深度相同、工期相同的条件下，对比如下：

气囊堵水方法施工 用尼龙袋装土砌筑围堰重复施工方法

人工费（元） 3000 14584.08

机械费（元） 3200 963.27

材料费（元） 9800 10350.12

合计（元） 12400 25897.67

施工有效期（天） 2 15

这说明：采用气囊堵水的施工方法经济效益高于尼龙带装土和焊接闸板填土的施工形式，在人力、机械、财力、工期方面均有较大程度的节约。

6、结束语

基于堵水气囊的道路排水管网改造截水施工技术工效高、施工快捷灵活，且因地制宜、不受现场条件限制，工艺简便，能够主动有效的控制管线内流动的大量雨污水，有利于沟槽边坡的稳定性，大大提高了施工的安全性，综合造价较低，与传统的堵水方法相比具有显著的优势，符合安全、环保的发展趋势，有着良好的应用前景。

参考文献：

[1] GB50268-2008给水排水管道工程施工及验收规范［S］.中国建筑工业出版社，2009.

[2] 邓华蛟.低压燃气管道不停输气囊式封堵技术与设备［J］.管道技术与设备，2006，（1）.

[3] 施静影.气囊堵水在供水管道上的应用［J］.山西建筑，2009（30）

[4] 刘灿生.给水排水工程施工手册［Z］. 中国建筑工业出版社,2002.