大直径输水工程压力管道水压试验

马从茗，巩 娜，曲玉增

（山东百盛建设工程有限公司，山东 临沂 276034）

临沂市30万t输水工程自岸堤水库至临沂水厂，流经蒙阴、沂南、兰山3县（区），总长45 km。该工程进口设计水位165.0 m，出口设计水位129.0 m，设计供水保证率95%，采用自流输水方式供临沂市居民生活用水。该输水管道采用双根直径1 600 mm预应力钢筋混凝土管，每5.0 m或6.0 m一节，壁厚150 mm，保护层厚度20 mm，最高设计内水压力0.6 MPa。

该工程自2009年9月1日开工，于2010年6月20日竣工，目前运行情况良好，完全达到了设计要求。为了给今后输水管道施工提供借鉴，现将本工程的压力管道分段水压试验阐述如下：

1 编制水压试验方案

1.1 试验压力值的确定

压力管道水压试验的试验压力根据GB50268—2008《给水排水管道工程施工及验收规范》表9.2.10-1规定及SD144《水电站压力钢管设计规范》（试行）的第8.0.3条规定，按照设计要求，压力管道水压试验的试验压力值确定为0.9 MPa。

1.2 试验准备

1.2.1 后背及堵板设计

1）后背设在原状土或人工后背上，根据靠背土质的不同选取不同的土体长度。为防止管端的堵头在打压过程中产生位移变形，支撑体采用C25混凝土浇筑，沿管线方向浇筑长度不小于2.5 m，高出管顶以上0.7 m，混凝土达到设计强度后方可进行压水试验。2）堵板一般选用厚度16 mm的钢板，焊接在管端的转换件上。3）后背墙面应平整并与管道轴线垂直。

1.2.2 进水管路、排气孔及排水孔设计

打压试验前，试验管段管线上的排气阀、泄水阀等附属管件要安装完毕，锚固、密封要达到设计要求。在管端堵板的上部两端分别焊接直径为80 mm的闸阀作为进水孔和排水孔，在管端的高处设置排气孔并结合全线的高压排气阀进行排气。

1.2.3 加压设备、压力计的选择及安装

注水设备采用离心水泵2台（流量不小于50m3/h）,加压设备采用电动加压柱塞泵，使用钢板焊接的进水口作为注水口及加压口。

压力计采用弹簧压力计，精度不低于1.5级，最大量程宜为试验压力的1.3～1.5倍，本次选用量程1.6 MPa，最小刻度0.05 MPa的压力计2只。表盘的直径不宜小于150 mm，使用前经校正并具有符合规定的检定证书；水泵、压力计应安装在试验管道的两端，且与管道轴线相垂直的支管上。

1.2.4 试验水源及排水疏导措施

水压试验用水就近采用天然河道或水库、塘坝的蓄水。水压试验完毕，用离心泵将水排入河道或者排入农用水渠中。

2 水压试验过程

2.1 成立水压试验小组

为了严格按设计要求和施工规范进行水压试验，本次试压专门成立了水压试验小组，并进行人员分工，各负其责。并邀请法人、设计、监理单位派员参加，现场检查、指导。

2.2 管堵的支撑与加固

将焊接好的钢板堵头的承插口转换件安装在试验管道的两端，堵头钢板与靠背钢板之间使用12根槽钢（22×9 mm）均匀分布焊接支撑，并使用千斤顶进行支撑调节。起支撑作用的槽钢及千斤顶的分布要均匀，要与堵头钢板平面垂直，使靠背钢板能够均匀受力。

2.3 注水与排气

采用柴油离心泵抽取就近距离的自然河水或水库、塘坝的蓄水，自堵头钢板上部的进水口向试验管道内注水。使用2台离心泵，双管同时注水。注水的同时，打开沿线的排气阀及管端的排气阀进行排气。双管注满水后，按照规范要求，应充分浸泡72 h后方可进行加压试验。

2.4 升压分级的划分及观测制度的规定

1）升压分级：管道注水浸泡后，自注水口使用电动加压泵向管道内注水加压。按照规范要求该混凝土管道的最高工作压力为0.6 MPa，试验压力为0.9 MPa。升压阶段采用分级升压，每0.3 MPa为一个压力级，压力每上升0.3 MPa时停止加压，检查靠背、支墩、管身及接口有无异常现象，一切正常再继续升压，直至升到试验压力。

2）观测制度：升压时应有专人观测并做好记录。管道升压时，管道的气体应排除；升压过程中，发现弹簧压力表摆动、不稳，且升压较慢时，应重新排气后再升压。

2.5 试验管段的稳定和安全措施

水压试验过程中，后背支撑、管道两端严禁站人；试验时，严禁修补缺陷，遇有缺陷时，应做出标记，卸压后修补。

2.6 试验前附属设备的安装及对管道回填土的要求

非隐蔽管道的固定设施已按设计要求安装合格；管道附属设备按要求紧固、锚固合格；管件的支墩、锚固设施的管件，应采取加固措施并检查合格。

管道安装检查合格后，压力管道水压试验前，除接口外，管道两侧及管顶以上回填高度不应小于0.5 m；水压试验合格后，应及时回填沟槽的其余部分；管道顶部回填土宜留出接口位置以便检查渗漏。

2.7 水压试验前的准备及预试验

试验管段所有敞口应封闭，不得有漏水现象，不得用闸阀做堵板，不得含有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件；水压试验前应清除管道内的杂物。

试验时，将管道内水压缓缓升至试验压力并稳压30 min，期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力；检查管道接口、配件等有无漏水、损坏现象；有漏水、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。

2.8 主试验

停止注水补压，稳定15 min；当15 min后压力下降不超过规范中所允许压力降数值时，将试验压力降至工作压力并保持恒压30 min，进行外观检查若无漏水现象，则水压试验合格。

2.9 允许渗水量的判定

压力管道采用允许渗水量进行最终合格判定依据时，实测渗水量应小于或等于规范中的规定及公式规定的允许渗水量。

1）压力升至试验压力后开始计时，每当压力下降，应及时向管道内补水，但最大压降不得大于0.03 MPa，保持管道试验压力恒定，恒压延续时间不得少于2 h，并计量恒压时间内补入试验管段内的水量。

2）实测渗水量应按下式计算：

式中：q为实测渗水量 （L/min·km）；W为恒压时间内补入管道的水量 （L）；T为从开始计时至保持恒压结束的时间（min）；L为试验管段的长度（m）。

3 试验中应注意的问题

1）正式充水前要做好初始记录（包括气候条件、钢管及镇墩的应变和移位情况等）。2）开启上封头处顶部的排气阀进行充分排气，直到排气阀开始溢水，关闭排气阀。一般应停留足够时间，记录所有检测数据，包括是否有射水、漏水或渗水等异常现象（如有问题应及时消除）。3）用高压泵进行加压试验。一般应根据试验压力事先确定详细的分级加压步骤 （包括分级数、分级压力值、每级停留时间、测量项目以及出现异常时采取的紧急对策等）。4）试验结束后，应等管内水排尽后才能割除试验用封头 （设计要求保压状态下浇筑混凝土时，封头可以最后割除），对全部观测资料加以整理、分析，写出报告存档。

4 结语

经过水压试验，本次压力管道水压试验的压力值均在0.9 MPa以上（试验记录略），证明本工程管道安装标准质量达到了设计要求和规范规定，等级评定为合格。