大口徑輸水管道安裝項目水壓試驗

1、大口徑輸水管道安裝項目水壓試驗摘要：給排水管道的水壓試驗是對管道的接口、管材、施工質量的全面檢查，也是工程驗收之前必須履行的一個試驗項目。本文通過工程實例，詳細闡述了水壓試驗的方案設計、施工要點及注意事項，可為類似工程提供參考。關鍵詞：大口徑 輸水管道 水壓試驗一、工程概況及水壓試驗技術要求某工程為南水北調配套輸水管道安裝工程，全線總長約8Km，試驗段長度1000m，管溝深5m，溝內管道兩端上部土體挖除1.4m，h=3.6m，管溝兩側1:0.3放坡。根據(jù)工程地質勘察報告，該段施工深度內地層為褐黃色粉質粘土，其工程地質技術參數(shù)：=18.5KN/m3，=20°，c=19KPa。施工深度范

2、圍無地下水。管道材質為球墨鑄鐵管道，管徑DN1600，設計工作壓力0.25MPa，設計試驗壓力0.5MPa。采用壓降法進行壓水試驗，試驗壓力下，壓力變化幅度不大于0.03MPa。二、方案設計壓降法水壓試驗是主要針對管道安裝工序的質量驗收，是在現(xiàn)狀安裝狀態(tài)下，注水并逐級加壓至試驗壓力后，通過對管道壓力變化幅度的連續(xù)觀測，管道試驗壓力的衡定時間，判斷管道安裝質量合格與否。在試驗壓力下，大型輸水管道兩端尤其是兩側用于試驗的盤承、盤插柔性接口處，會承受強大的水平推力，致使柔性接口逐漸張開，導致試驗失敗乃至發(fā)生安全事故。因此，管道兩側能夠提供足夠的水平反力，是試驗成功的重要保證。水平反力可利用朗肯土壓力

3、理論通過計算被動土壓力獲得。試驗段兩端為沒有開挖的土體，長度均不小于500m?？砂凑瞻霟o限土體考慮。即：滿足F反F推墻F反= Ep*D F推墻= F1-F2Ep*DF1-F2 即：D(F1-F2)/ Ep式中：F反土體產(chǎn)生的水平總反力F推墻試驗壓力下管道傳遞給后靠背的水平總推力D后靠背寬度F1土體產(chǎn)生的水平總反力 F2柔性接口摩擦阻力1、后靠背承受水平總推力F推墻F1=0.5MPa×0.8m×0.8m×3.14=1000KNF2很小，忽略不計。F推墻 F1=1000KN2、土體產(chǎn)生的水平總反力F反Kp=tg2(45°+20°/2)=2.04 =

4、1.428Ep=1/2h2tg2 Kp +2ch=439.905 KN/m。3、后靠背寬度設計D(F1-F2)/ Ep=1000/439.905=2.273m安全系數(shù)k=1.2，則擋土墻寬度L實際=2.273×1.2=2.73m。4、后靠背剛度設計后靠背需垂直，表面光滑，并應具有滿足試驗的剛度要求。為此，本工程采用厚度10mm的鋼板按設計尺寸焊制成長方形箱體，內用C30混凝土澆筑而成。箱體厚度500mm。在千斤頂位置，用20a槽鋼并排焊接在鐵板上，形成工字型，保證后靠背接收推力的整體性。5、傳力裝置設計后靠背受到管道的水平推力，擠壓墻后土體，使土體產(chǎn)生壓縮變形，隨著土體壓縮變形的增大

5、，柔性接口會逐漸產(chǎn)生外移，對水壓試驗產(chǎn)生不利影響。實踐中，常用在管道堵板與后靠背之間設置可調傳力裝置，來消除，來補償這種變形，保持柔性承插接口相對位移始終處于規(guī)范允許范圍。螺旋式千斤頂是常用的可調傳力裝置。為了將巨大的管道 插圖1 傳力裝置水平推力均勻傳遞給后靠背，分別在盲板圓周上和圓心位置設置螺旋式千斤頂5臺。根據(jù)推力大小及中間空間大小選用合適的規(guī)格型號。單臺千斤頂承擔的推力=1000KN/5=200KN，根據(jù)中間空間大小，最大伸長量為300mm，承重320KN型號QL-32的螺旋式千斤頂。:千斤頂與盲板之間設置槽式墊板，以防千斤頂滑脫。見插圖1。6、注水、排水方案設計本工程輸水管道采用DN

6、1600球墨鑄鐵管，單位長度容積2.01m3，試驗段為水平段，長度800m，中間設置排氣井一眼，自排氣井三通注水，需注水1608m3。注水設備選用2臺200QJ40-78/6潛水泵從附近農(nóng)用井中取水，約需24小時可將試驗段注滿清水。試驗完畢，就近排入農(nóng)田澆地。試驗段兩側盲板設置25mm排氣孔，試驗前將管道內氣體排凈。7、加壓設備、壓力計的選擇加壓設備選用BW-250型活塞式壓力泵加壓，管道兩側盲板設置彈簧壓力計，壓力計精度1.6級，量程1MPa，大于試驗壓力0.5 MPa的1.5倍，公稱直徑100mm，使用前進行校正。見水壓試驗示意圖。三、施工準備1、試驗段管道安裝完畢檢查合格后，除閥井、三通

7、、彎頭等處其他位置分層碾壓回填至管道頂以上0.5m。檢查支墩、鎮(zhèn)墩混凝土強度，應達到設計要求。2、安裝調試管道連側盲板、后靠背及壓力計、排氣閥。3、安裝可調傳力裝置，5個千斤頂均勻加力，使后靠背垂直緊貼在墻后土體上，并對土體產(chǎn)生預壓效果。根據(jù)后靠背移動情況，在千斤頂后加設墊塊，保證水壓試驗時千斤頂有不少于100mm的預留伸長量。4、自中間三通向管道連續(xù)注水至已滿，并注意觀察各接口是否漏水。加壓泵間斷性低檔運轉，緩慢加壓，加速管道內氣體溢出。確定氣體排凈后，補水并用盲板封閉中間三通。5、充分侵泡不小于24小時。使管道內混凝土襯充分濕潤。四、施工步驟及要點1、預試驗開啟加壓泵，將管道內水壓緩慢升高

8、，并在管道兩側利用排氣閥排氣。分級加壓至試驗壓力，每級0.1MPa，每升高一級后穩(wěn)定15分鐘，檢查管道接口、配件等處是否有漏水、損壞現(xiàn)象，有漏水和損壞現(xiàn)象應及時停止試驗，查明原因并采取相應措施后再恢復試驗。升至試驗壓力后，穩(wěn)定30分鐘，觀察彈簧壓力計壓力是否變化，壓力下降要及時補水。2、主試驗停止注水補壓，穩(wěn)定15分鐘，15分鐘后，壓力下降小于等于0.03MPa時，將試驗壓力降至工作壓力，穩(wěn)定30分鐘，進行外觀檢查，若無漏水現(xiàn)象，則水壓試驗合格。五、注意事項1、傳力千斤頂沿圓周均勻設置，安裝時均勻給力，最后由現(xiàn)場技術人員進行調整，使幾個千斤頂給力均勻，預留行程不小于10cm，給試驗過程中留足調整空間。2、用塑料管連接排氣管，將排氣所帶出的清水引出槽溝。3、試驗過程中，后背頂撐、管道兩側嚴禁站人，安排專人負責隨時觀察支墩