城镇排水管道无压力闭水试验的改进方法研究

文献标志码：A

文章编号：2096-27 (2019) 20-0023-021 概述随着我国改革开放的快速推进，我国城市化水平越

q = TL ( 1 )来越高，城市人口越来越多。为加快经济发展，保护环境，

式中：q为实测渗水量，L / (min m) : W为补

持续提高人民的生活水平，城市的市政工程日益增多，

水量，L； T为实测渗水观测时间，min； L为试验管 而排水管道必然是一个城市最不能缺少的设施。段的长度，m。广州市地下污水管网纵横交错，近年来，广州各区 传统的排水管道施工质量的闭水试验，需在管道两

污水管道综合治理工程取得良好的成绩，规划污水处理 端砌筑砖墙、涂抹防水层、养护、灌水浸泡，试验后还 系统总服务面积3261.7km2,现有污水处理厂规模200.7 需经历放水、拆除砖墙等繁杂的工序，不仅费工、费时， 万m」/d,污水处理厂14座；规划共分为67个污水处理

而且消耗资源，此方法无论是成本控制还是工作效率， 系统，72个污水处理厂。规划2010年总服务人口 1225 都不能满足迅速发展的市政建设需求。万人，总污水量566.71万m'/d, 2010年污水处理厂总

另外，《给水排水管道工程施工与验收规范》(GB 规模484.4万m'/d,污水处理厂47座；规划2020年 50268-2008)中规定，试验段上游设计水头不超过管顶 总服务人口 1670万人，总污水量1005.94万m'/d,到

内壁时，试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计， 2020年污水处理厂总规模1035.1万m'/d,污水处理厂

试验段上游设计水头超过管顶内壁时，试验水头应以试

72座。验段上游设计水头加2m计。即要满足闭水试验的条件， 城市的管道建设质量在一定程度上影响了居民的生 检查井井身的高度应以2m以上为宜，但部分城镇道路 活质量，尤其是在降雨量大的时候，劣质的排水设施极 的排水管道设计埋深较浅，不能满足规范对试验水头的 易导致积水、内涝等问题，严重时可能导致人员伤亡。要求，为此，闭水试验中常常不得不通过将井身额外加 作为一项影响较大的市政建设项目，排水管道建设 高的办法来满足这个需求，而待闭水结束后，又需要将 的难度较大，而当前的市政工程管道建设中有许多的问

额外加高的部分井身拆除，耗费了额外的材料和人工。题与不足，比如使用不符合要求的管件，或者安装环节 综上，从传统的闭水试验方法出发，急需克服的关 质量不过关时，极易造成管道破损、渗水等病害。键点是原有闭水试验井身高度不够时加砌井所带来的 为确保排水管道的工程质量，我国原国家建设委员 工序繁杂、可靠性低、延误工期、消耗原材料等缺陷， 会颁布了《给水排水管道工程施工与验收规范》(GB

必须提供一种用检测设备提供等效于试验水头压力的方

50268-2008)。规范规定：无压管道验收时，应进行管

法，并引入更高精度的测量设备，一方面节省加砌井口 道的严密性试验，以便全面检查管材和接口的严密性， 的时间和材料，另一方面提高试验效率和试验结果的准

从而管道污水外渗污染地下水源。在地下水位高的

确性。地区，还要地下水渗入管道内的水量，以减少污水 处理厂的负担，节省能源。为了确认管道有无损伤，安 3 对新型的闭水试验装置的探讨装是否无误，有无漏水、浸水等，必须对管道进行检测。 为克服传统闭水试验方法的弊端，探索一种具有创

而闭水作为一种非破损管道渗漏检测方法，被现行规范

新意义的闭水试验方法或装置将是一个具有极大实用意 所推行。义的课题。主要拟解决的关键点有以下3个：(1)井口的封堵。 2 传统闭水试验方法的弊端传统的砌砖封堵方法操作困难，效果差，如釆用预制塑

闭水试验也叫蓄水试验，在试验检测中通过封堵试 胶封堵盖及不饱和聚酸树脂材料进行封堵，将大幅度提 验上游和下游管段承口两端，从下游往管段缓慢注水，

升操作性，同时能降低成本。(2)增压泵、稳压阀。 灌满水后浸泡至少24h,在试验水头符合规范规定的前 由于规范对闭水试验时的水头压力有要求，传统方法使 提下，一边计时一边观测管道的渗水量，观测时间一般 用控制水位高度的方式来控制水位压力，如遇到井深不

不得少于30min,测量3次，计算平均实测渗水量。够的情况，较为棘手，因此拟引入增压泵和稳压阀，以 计算公式如式(1)所示：此来严格控制管道内水压力。(3)流量计。使用钢卷 尺测读水位高度来读取渗漏量，对检测人员的经验要求

较高，且误差较大，故拟通过加入流量计的方式来准确

作者简介：刘红(1983—),女，工程师，研究方向：工程检測。获得管道渗漏量数据。• 24- I 研究成果丨 Research Findings为解决上述的关键点，产生了对闭水试验的一种新 的构想：可设计一种闭水试验等效水压检测装置，用包

辿第20期这种闭水试验装置的试验过程，包括如下步骤。步

骤一，封堵管道、井盖，进行注水：（1）通过封堵气

括上游封堵气囊、下游封堵气囊、上游排水阀门、下游 排水阀门、上游预制塑胶封堵盖、下游预制塑胶封堵盖

囊封堵上下游管道，并且关闭上下游阀门；（2）将上 游、下游预制塑胶井盖通过不饱和聚酸树脂密封，安装 压力表及阀门；（3）从上游向管道内注水，当管道排

的装置来进行封堵，并设置一种与上游封堵盖相连接的

等效加压装置。该等效加压装置包括压力表，与上述井 盖连接的注水管及阀门，并在阀门处安装一个通过PPR 等硬质管材连接的流量计，以及一个与流量计通过PPR 等硬质管材连接的水压力控制阀和一个与水压力控制阀 通过PPR等硬质管材连接的三通管，三通管的一头通过 软管连接增压泵，另一头连接的注水管。井盖与等效加 压装置连接示意图如图1所示。气孔有水溢出时，用橡胶塞或木塞将其封堵；（4）继 续加水，当下游预制塑胶井盖有水溢出时，将下游预制 塑胶井盖排气孔封堵；（5）继续加水，当上游预制塑 胶井盖有水溢出时，将上游预制塑胶井盖排气孔封堵。 步骤二，安装等效加压装置，并与上游预制塑胶井盖阀

门连接：（1）安装等效加压装置；（2）向装置内加水， 待软管与上游预制塑胶井口阀门连接处有水溢出时， 将软管与上游井口阀门连接。步骤三，计算试验上游

井口按标准试验水头高度进行试验时井口所处高度实 际水头压力值P。步骤四，通过增压泵及水压力控制阀， 调节压力表读数，使其压力值为步骤三计算所得压力

值P。步骤五，浸水24h。步骤六，按规范规定进行无 压管道闭水试验，管道渗漏量通过流量计进行读取。

步骤七，试验结束，拆除装置：（1）关闭增压泵，通 过三通阀门将装置内有压水排岀；（2）拆除软管与上 游预制塑胶井盖的连接；（3）打开下游封堵气囊排水

阀，排尽管道内水；（4）拆除气囊及上下游预制塑胶 井盖，试验结束。该方法的特色和创新之处在于：（1）解决了传统 闭水试验过程中，管道铺设好后，加砌井口的附加工作

1为管道，2为检査井，3为预制塑胶井盖，4为不饱和聚酸树脂, 预制井盖排气孔，6为注水阀门。图1井盖与等效加压装置连接示意图根据以上思路，将该无压力管道闭水试验装置细化, 如图2所示。量，节省了加砌材料支出费用。（2）管道采用气囊封堵, 解决了砖砌井口不严密所带来的渗漏现象，节约水资源 成本。（3）釆用新型井口密封材料，闭水试验结束后， 可反复回收利用，环保经济。（4）在检查井高度不足时， 无需在检查井口用砖加砌至试验水头高度，而是釆用由 三通接头、软管、流量计、水压力控制阀等组成的外接

设备，对试验水头加以控制，减少出现因加高部分严密 性而带来渗水量过大甚至试验失败的问题；且管道渗水

量釆用流量计代替传统液位线进行监测，测量得到的渗

水量更为准确。相比传统方法而言，不需要人为地控制 水量，更节约人力。4 结束语文章所讨论的新型闭水试验装置，有着降低成本、 节约资源、提高检测效率和测量精度的优点，符合现代 科学绿色环保的理念，有着良好的现实前景和推广意义。参考文献：[1] 违仲森.城镇排水管道非开挖修复技术研究[D].北京：中

国地质大学,2012.1为排水管，la为上游，lb为下游，2为检查井，3为三通接头， 3a为第一出水口，3b为第二出水口，3c为进水口，4为第一软管， 5为第二软管，6为上游堵头，7为下游堵头，8为第一排气孔， 9为封堵盖，10为第二排气孔，11为通孔，12为流量计，13为 水源，14为水压力控制阀，15为压力表，16为第一阀门，17为

第二阀门。[2] 梁团团.新型双层排水管道下层管道鈴水力计算和特性研

究[D].重庆:重庆大学,2013.[3] 杨洋.皖北地区中小城镇排水系统规划设计研究[D].合肥：安徽建筑大学,2017. i[4] GB 50268-200&给水排水管道工程施工及验收规范[S].图2闭水试验等效水压装置的结构示意图[5] 建娜.城镇排水系统的生命周期环境彩响评价研究[D].重 庆：重庆大学,2015.