大直径钢筋混凝土供水管道漏水修复技术

张华　朱宗河

【摘 要】供水管道的损坏漏水问题主要带来两方面的危害，一种是影响了城市居民的正常生活，城市工厂的正常生产活动，另一种是管道漏水造成了水资源的严重浪费。本文主要对大直径混凝土供水管道漏水修复技术进行了分析探讨。

【关键词】大直径；混凝土；供水管道；漏水修复

一、供水管道的漏水原因分析

通过对管道漏水情况的分析，笔者认为中小城市管网主要的漏水原因分别表现为以下几个方面：（1）管网老化：供水管网使用年限较长，管网老化严重，容易引起管材接口漏水和提高管道爆管机率。（2）管材质量差，根据已使用的管道管材分析：预应力水泥管、钢筋砼压力管管材组织比较疏松、质脆、易生气孔、结垢严重、粗糙系数较大；玻璃夹砂管比较疏松、质脆、强度低抗压性能差，在装卸和安装过程中易产生裂缝；塑钢管壁厚度太薄，强度低抗压性能差；塑料管管壁薄厚不均，抗老化性能差；卷板钢管偷工减料，部分管段采用较薄钢板制作，钢管未按焊接规定要求焊接，焊缝存在气孔、夹渣、未焊透等缺陷。（3）施工技术落后：由于供水管材本身特点所形成的施工工艺，给管材安装施工带来不便。原有施工方法单一、复杂、技术落后，再加之施工质量良莠不齐，安装质量很难得到保证，给供水管网带来事故隐患。在接口过程中，油麻填塞得不均匀，石棉水泥口敲打不密实，因此在天气温差大的时候，接口来回胀缩，形成了接口渗漏现象。刚性接口漏水率较高，由于接口的刚性太强，当管底土层出现不均匀沉降时，使管道产生纵向断裂（小管径）或承口处断裂（大管径），个别甚至接口脫开。（4）支墩后背土质松动：在大管径的弯头、三通等处。推力较大，若支墩后背土质松动，可使弯头或三通处的接口拉开，引起漏水。（5）管道附属设施：阀门因锈蚀、磨损、污物嵌住无法关紧，这都是长期不维修，管理不当引起漏水；由于施工人员不按图纸施工阀门井，使井壁直接压在管道上，井壁沉降压坏管道。（6）与其他管道交叉，净距太近，沉降时容易损坏给水管道。（7）管道防腐措施不当，特别是镀锌管，主要原因是埋地镀锌管内壁没做防腐，管外壁防腐层太薄或者根本没做防腐，造成管道内外腐蚀。

二、工程实施，以大直径钢筋混凝土管漏水维修为例进行说明

1、拟定的施工方案

2、施工方法

2.1工作井开挖

挖掘机开挖，镐头机凿除混凝土管，气割配合液压钳切割钢筋，视施工季节、边坡稳定情况采取锚、网、喷混凝土等不同的支护方式。

2.2钢管制造

采用双定尺钢板（幅宽、长度）在工厂内下料、切割、除锈、防腐，根据安装条件制造成成品节（每幅宽为一节）或缩径（纵缝不在工厂焊接）。

2.3钢管运输

工厂到施工现场汽车运输，工作井内垂直运输利用挖掘机配合汽车吊，洞内运输视混凝土管变形情况采取不同的运输方式。

2.4管道清理堵漏

利用风镐人工凿除错台、变形严重管壁，明显漏水点凿除到新鲜混凝土后用环砂浆和堵漏剂封堵渗漏；混凝土管壁表面人工用角磨机、钢刷、高压风和水清理干净。

2.5充填灌浆

在每节钢管留3个直径25mm注浆孔和排气孔（按底1顶2和顶1底2交错布置，底部注浆，顶部排气），每10m左右为一注浆段，端头用水泥砂浆封堵；选用JRD400B搅灌一体泵，采用无收缩水泥浆，注浆压力不超过0.2MPa。达到7d龄期后，利用锤击法检查空鼓情况，在空鼓部位电钻开孔、手压泵补注纯水泥浆。外包混凝土施工：工作井、过河、过路段钢管安装后，进行钢筋混凝土施工。达到设计龄期后回填夯实，恢复地貌，过河段恢复过流，过路段恢复通行。

3、施工中易出现的主要问题及解决措施

3.1工作井

（1）工作井开挖工程量大，加大工程成本。管线的过河、过路段一般设计全部开挖，原混凝土管道要彻底拆除，开挖、凿除工程量大，开挖边坡支护防护困难。特别是过路、过河段不但道路改线、河道导流、排水、混凝土施工等受季节施工影响，施工难度大，施工成本较高工程造价高。

（2）钢衬在原混凝土管内运输安装困难，严重制约施工速度。原混凝土管变形严重导致导轨安装困难，单节成品管运输十分困难。

（3）壁厚充填灌浆效果不佳，严重影响工程质量。无收缩水泥浆，水灰比小时流动性极差，注浆泵实施困难；采用1∶1纯水泥浆时，如厚钢衬管自身刚度不够，则无法抵抗注浆压力，极易变形；如果注浆压力达不到0.1MPa，锤击检查空鼓现象就比较普遍。

3.2措施

针对施工中易出现的上述问题，本着保障安全、保证质量、工期可靠、降低成本的原则，综合工程施工经验采取了如下措施。（1）在保证质量的前提下，有效地降低了工程成本：①在保证施工方便的前提下，采用半管开挖，可削减工作井开挖工作量近70%，减少混凝土凿除量80%，减少混凝土衬砌30%，有利边坡安全防护。取消过河、过路段开挖，减少了开挖工程量，大大减少导流、排水、改道以及外包钢筋混凝土、恢复通行工程量，降低了施工难度。②针对无收缩水泥浆实施困难的具体情况，为了保证注浆质量、提高结实率、减少水化热、消减空鼓现象、降低工程成本，选择适合实际情况的浆液配合比（1∶1的水泥砂浆，水灰比1∶1，掺入水泥量10%～30%的粉煤灰和0.5%的灌浆料防收缩添加剂，根据现场施工条件适时调整），降低了注浆成本，稳定了注浆质量。③针对钢衬管自身刚度差、易产生弹性变形的情况，在钢衬管外表面增加一层钢丝网，用点焊机焊接到钢板上，增加其刚度，有效控制注浆后的弹性变形，以进一步消减空鼓现象。（2）改进施工工艺，在有利于施工的前提下，有效提高施工效率：①钢衬管半成品制造，即厚钢管在工厂制造成半成品（除锈刷底漆、缩径卷制、纵缝不焊接、不防腐）；②利用叉车缩径运输就位，利用叉车改进后直接将缩径的钢管运输到安装地点，运输速度大大提高；③外拉内撑加固钢衬管，即钢管就位校圆后，利用锚固在原混凝土管壁上的膨胀螺栓将钢管固定的同时，每节钢管再用10号工字钢支撑加固一次，以增加钢管的刚度；④改变注浆方法、逐步加长注浆段长，即通过4～20节不同注浆段长的试验，根据现场安装情况适时调整，保证安装、注浆均衡施工。同时针对注浆升压容易造成钢管变形的情况，增加了腰部注浆孔和端头排气孔，采用低压自流式、间歇式注浆，注浆过程人工敲击震动钢衬管促使浆液密实和空气排出，有效地控制了钢管变形和消减了空鼓现象；⑤分段一次防腐，即补充注浆完成后，滞后一定距离进行防腐工作，充分保证了防腐质量。（3）合理资源配置，采取专业化施工，确保总工期满足合同要求：针对修复工期要求，对施工资源进行了优化，按不同的专业工序特点组建多个专业工作队，形成流水线作业，各工序专业各负其责、相互配合、互创条件、协调施工，最大程度地发挥专业资源的优势，满足总工期的要求。

结束语：

我们都知道目前世界的水资源严重紧张，节约用水是一项造福子孙后代的大事，供水管道漏水不仅增加了城市供水的负担，也浪费了水资源的处理费用。为此应该组织相应的技术人员，凭借丰富的检修经验和检修技能，进行定期的水资源运输管道的检修，发现问题及时上报，采取合理的措施进行挽救，降低水资源的浪费，节约管道的维修费用，是一项双赢的有效途径。

参考文献：

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