有限空间内污水管防倒灌方法的研究

李晓峰，赵敏

（中国水利水电第十一工程局有限公司，河南 郑州市 450001）

0 引言

广东省属于亚热带海洋季风气候区，降水量丰富且降水较为集中，广州市白云区污水管网处理工程项目周边水系发达，由于海拔低，污水系统需要不断地使用小型泵站进行打压抬高运行水位，导致接入市政管网的新建污水管在上游泵站打压运行期间污水倒灌，对居民正常生活造成极大的不便，通过对大石岗村接入市政污水管的打压期间倒灌情况研究，总结出有限空间内污水管防倒灌施工方法，为同类型污水倒灌问题提供了可行的依据。

1 工序流程及操作要点

1.1 施工工艺流程

有限空间内污水管防倒灌施工工艺流程见图1。

图1 施工工艺流程图

1.2 操作要点

1.2.1 施工报备

1.2.1.1 作业申请

由项目安全管理科对项目施工点进行评估，确定为有限空间作业的施工区域，均须办理《有限空间作业许可证》。施工班组须按照规定办理好《有限空间作业许可证》，在取得《有限空间作业许可证》后方可允许作业人员上岗。

1.2.1.2 动工流程

在作业前，项目部技术质量科联合安全环保科对作业队监护人、作业人员开展安全教育→对作业人员开展安全技术交底→安全环保科检验安全措施、应急措施是否符合要求→达标后作业人员上岗。

1.2.2 安全警示

①有限空间施工如需占道施工，在开工前由项目施工管理科根据相关管理部门要求办理相关手续，施工区域的围蔽、警示符合相关要求；②各作业单位按照项目技术质量科编制的专项施工方案要求，在作业区域显著位置设置安全警示标志；③根据项目施工进度安全如须夜间施工，应在占道周边的显著位置处布置足够的水马、警示灯等警示标志，施工作业人员须穿戴可视警示服。

1.2.3 有害气体监测

①有害气体检测安排专职人员，并对其进行必要知识培训，确保能力匹配；②在检测前先对地下有限空间进行自然通风30min以上，后开展检测工作；③作业面检测合格后方可允许作业人员进入作业，作业过程中做好过程实施检测；④同一作业点未完成施工的，因故中断30min以上的，再次进入作业面前，须重新进行气体检测及相关安全检查，确认安全后方可进入；⑤人员作业过程时，应连续对作业面进行机械通风，为工作面作业人员提供新鲜的空气；根据作业环境条件，适时安排作业人员轮换休息，应在每半小时检测一次有害气体和氧气的含量。⑥施工过程中，检测人员及随时观测检测结果，在发现检测数据存在异常变化时，应加大检测频率，立即通报相关负责人，一旦发现超标，立即停止作业，并迅速引导作业人员撤离。⑦检测指标包含氧浓度值、有害气体浓度值等指标，检测工作要求应符合表1规定。

表1 有害气体浓度值检测指标表

1.2.4 井内通风

为保障井内空气质量满足作业要求，同时为井内作业人员提供所需新鲜空气，在检查井口布置鼓风机进行供风，将风筒出口固定于工作面附近。

①地下有限空间作业通风须编制专项方案，施工条件特别复杂时，须经专家论证审批后实施作业；②施工前半个小时，将检查井盖打开进行自然通风；根据检测结果实施辅助机械通风；③施工作业前，检测地面供风设备工况是否良好，发现问题及时更换。施工期间确保地面供风设备能够为作业者提供足够的新鲜空气；④地面供风设备与作业面距离适中，避免出现通风管过短新鲜空气无法送达，过长通风管出风不畅的现象；⑤严禁向井内通入纯氧；⑥做好井内危险气体动态监测，必要时采用防爆型供风设备；⑦地下有限空间通风距离较长时，采用送排结合的方式进行通风，即在作业面设置送风口，在通道口设置排风口；⑧如监测值达到或超过报警值时，应进行连续通风。确须在井内开展涂装作业、焊接作业等工作时，井内通风也不得停止。

1.2.5 施工监护

①施工中，监护者应在作业区域附近全程监护，不得擅自离岗，如需离开应由知情人员接替，确保有效监控及作业人员安全；②监护者要经过必要的岗前培训，具备一定的理论知识，熟练使用监控量测仪器，确保及时发现异常情况；③监护者要实时关注作业区域附近情况，制止任何非工作人员进入作业区域内，对作业区域附近的其他危险作业也要予以制止；④监护者要认真负责，掌握检测实时数据，及时通告给作业人员，并实施也有限空间内作业人员沟通，确保其身体状态良好，作业环境安全；⑤监控者发现作业区域附近或者作业区域内存在危险情况时，应立即向有限空间内作业者发出撤离指示，并帮助作业者逃生。

1.2.6 气囊封堵

①气囊采用人工搬运，避免用尖锐、锋利器具碰触气囊，在气囊的搬运过程中，不得拖拽，造成气囊外壁破损，影响封堵效果；②使用前，先将气囊装置配件试拼，进行气囊漏气检查。使用电动充气泵向气囊充气，充气气压不得超过气囊使用的允许值，仔细观察气囊是否漏气；③在施工作业时，井外施工人员应时刻关注气囊的压力值，在压力值不满足要求时应立即采取处理措施。④在地下有限空间气体检测合格后，对井内进行机械供风，作业人员进入井内，对气囊安装部位进行清扫，不允许有混凝土毛刺、钢筋头等尖锐物体，防止刺破气囊影响气囊的密封性。⑤人工将气囊由通道口慢慢搬至安装管口，安装好后用铁丝将气囊与胶管管口扎紧后，再向气囊充气，压力适宜。⑥时刻关注气囊充气压力，在充气快完成时，控制进气阀门，气量要关小，慢慢充气，防止气囊爆破，引起事故。

1.2.7 用电安全

①地下有限空间内的作业应严格按照使用用电相关规范要求执行；②施工前对作业环境进行评估，在存在爆炸可能的危险环境下，施工现场施工的电气设备及照明设备均还应满足防爆要求；③地下有限空间内使用的手持照明工具应≤24V，电气设备电压应≤36V，在潮湿的环境下，手持照明电压应≤12V。④检查井的两端封堵后，可用水泵对井内积水进行抽排；⑤在作业人员进井前，佩戴好防毒面具、头灯、安全帽、防滑胶鞋等防护用品。

1.2.8 防倒灌器安装

①安装前对防倒灌器进行外观质量检查，发现破损、配件缺失等问题，立即予以处理。②分清水流方向，严格按照防倒灌器箭头指示方向安装，严禁反装。③防倒灌器前端有橡胶密封圈，如出现既有管道变形、不规则、裂缝等问题时，使用膨胀的型材或密封剂来填充管道与防倒灌器之间的缝隙，以确保其具有较好的水密性。④防倒灌器采用人工推入，如推入困难，可采用锤击或液压器具等沿轴向方向均匀推入，避免单侧受力。⑤使用外力推入时，应采用方木支垫措施，防止外力过大，将防倒灌器挤压变形。⑥进入检查井，对安装部位管内周边杂物、硬块等进行清理，保障防倒灌器的顺利安装。⑦推入后，采用膨胀螺栓对防倒灌器紧固稳实。见图2。

图2 防倒灌器图

1.2.9 效果检查

①防倒灌器使用过程中，对其防倒灌效果进行定期巡查，特别是在下雨及1号泵站运行期间，加大巡查频率，并形成书面记录。②运行一段时间后，对防倒灌器结构稳定性、水密性、材料耐久性等指标进行综合评价，确保防倒灌器投入使用期间能过达到预期效果。

2 材料与设备

所用材料除膨胀的型材或密封剂无其他特殊材料。

机具设备见表2。

表2 机具设备表

3 质量控制

3.1 工程质量控制标准

①防倒灌器进场后，对其进行外观质量检查，不得出现管体变形、橡胶内芯或橡胶垫破损等问题。②严格按照防倒灌器箭头指示方向安装使用，严禁反装。③安装时注意防倒灌器橡胶内芯固定端的上下位置，以保证通水效果。④防倒灌器推入时，采取方木支垫措施，严禁外力直接施加在防倒灌器上，造成变形、损坏。同时，推入时，确保防倒灌器边部受力均匀，避免造成倾斜、卡壳等问题。⑤防倒灌器推入后，采用膨胀螺栓固定要稳实，防止水压过大冲开防倒灌器。⑥安装后对防倒灌器与管道内部缝隙质量进行检查，必要时，采用膨胀的型材或密封剂对缝隙进行充填，避免渗水、漏水，影响防倒灌效果。

3.2 质量控制措施

①施工前认真阅读防倒灌器使用说明书，第一次安装前，请厂家现场指导作业。②加强施工过程监控，对吊运、安装及缝隙检查等重点部位，重点把控，发现问题及时予以纠正。

4 安全措施

①在作业人员进场后，由技术管理科及安全环保科对所有进场人员进行三级安全技术交底；每天作业前，由安全环保科对作业人员进行班前五分钟教育，增强作业人员安全防护意识，避免安全事故的发生；②施工期严格落实“先审批、后检测、再作业”的原则，即未得到施工许可证不作业，检查井内未检测不作业，所有条件满足再作业的流程；③施工人员必须正确的配戴好安全帽、防毒面罩及防护用品，并严格执行各项安全操作规程；④监督员培训上岗，在施工作业时，未得到批准、未得到替换，严禁离开工作岗位；⑤每天在施工作业前，必须对施工器具、设备、施工现场周边环境等危险因素进行检查，确认均良好后方可进行作业。每天在施工完成后，做到工完料清，减少安全隐患；⑥在有限空间作业施工作业附近设置醒目的安全警示标志，必要时设专职交通疏解员指挥行人、引导车辆通行，确保安全畅通；⑦项目安全管理科积极与气象部门联系，及时对大风、大雨等恶劣天气情况进行通报，督促各作业队落实相应的防范措施，避免发生事故。

5 环保措施

①成立以项目经理为组长的环保领导小组，积极与上级领导部门对接，指定相应环保措施，落实当地政府环保制度要求，同时，加强施工过程监管，优化施工方案，减少污水、粉尘及施工噪音，从而落实环保目标；②有项目安全环保科牵头制定环保相关规章制度及实施措施，并监督环保体系运行，同时加强对员工参加人员的培训，提高环保意识，落实环保责任；③加强施工现场管理，每天落实工完料清制度，对建筑垃圾进行集中堆放，及时清运至指定弃置地点；④检查井内污水按照指定位置抽排，不得随意排放，造成环境污染。

6 结语

广州市白云区城中村污水治理工程大石岗村接驳市政污水管井中，在上游泵站打压运行期间，时常出现污水倒灌现象，甚至从上游检查井中溢流，严重威胁了城市居民的生活和健康，限制了城市自身的发展，破坏了城市的美好形象，且污水倒灌问题在污水管网中普遍存在。工程实践证明采用有限空间内污水管防倒灌施工方法，可以有效减少污水倒灌现象，节约了施工抽排清理的费用，为当地居民的和谐生活创造优美的环境。