陳燕財

(福建省水利水電工程局有限公司， 福建 泉州 362000)

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雙道橡膠圈閉水試驗法在排水拱涵施工中的應用

陳燕財

(福建省水利水電工程局有限公司， 福建 泉州 362000)

摘要：排水管道安裝完成后通常采用滿管閉水試驗方法來進行水密性試驗，若遇到口徑較大的管道時，滿管閉水試驗存在試驗時間長、試驗成本高等不利因素。本文以某工程為實例，介紹了一種雙道橡膠圈閉水試驗法在帶底座四圓預制砼排水拱涵施工中的應用，其優(yōu)點是施工工藝簡單、操作方便、施工質量容易控制、施工成本低和環(huán)保等。在工程實施中積累一定的施工經驗，并在此基礎上編寫帶底座四圓排水拱涵的質量驗收評定標準，供同行互相學習提高。

關鍵詞：雙道橡膠圈； 閉水試驗； 質量評定

0引言

水利工程排水管道安裝完成后，通常和市政工程一樣采用滿管閉水試驗方法來進行水密性試驗，若遇到口徑較大的管道時，滿管閉水試驗存在試驗時間長、試驗成本高等不利因素。本文以某工程為實例，介紹了一種雙道橡膠圈閉水試驗法在帶底座四圓預制砼排水拱涵施工中的應用，其具有施工工藝簡單、操作方便、施工質量容易控制、施工成本低和環(huán)保等優(yōu)點。

1工程概況

廈門市環(huán)東海域東?？萍紙@排洪渠延伸段工程位于廈門市同安區(qū)美峰水庫排洪閘出口。根據環(huán)東海域整體規(guī)劃要求，在明渠段與最低潮位海平面之間的沙灘段采用暗涵結構，確保沙灘連片。

本工程設計排洪渠的暗涵段總長240 m，為三孔拱涵結構，拱涵尺寸按水庫調洪演算確定。拱涵單孔長2.50 m，為帶底座四圓鋼筋混凝土Ⅲ級管，混凝土強度等級為C40、抗?jié)B等級為P6，內徑尺寸為4.69 m×2.96 m(最大寬×最大高)，最小壁厚0.30 m，外徑尺寸為5.29 m×3.56 m(最大寬×最大高)。單節(jié)管節(jié)的理論重量為27 t。(如圖1單孔帶底座四圓預制砼拱涵示意圖所示)

帶底座四圓預制拱涵由廈門千秋業(yè)水泥制品有限公司獨家開發(fā)、國內首創(chuàng)，采用內嵌膠圈柔性接口，適合城市排水管道快速施工的新型鋼筋砼管材。產品性能指標達到或高于國家標準《混凝土和鋼筋混凝土排水管》GB/T 11836-2009中的Ⅲ級管。采用橢圓形配筋和不等厚管壁，使管材受力更合理，提高了管材抗外壓能力。其優(yōu)點是不需現澆砼管座，管道安裝方便，利于提高施工進度。

由于拱涵外側均采用回填砂，結合此管的使用功能，設計要求拱涵接口的工作壓力須不小于0.06 MPa。出廠的每個管節(jié)均有出廠合格證及產品質量檢驗合格證，管節(jié)在預制生產時，經廈門市水利工程質量與安全監(jiān)督站委托福建省交建集團工程檢測有限公司對廠家澆筑砼的原材料、砼抗壓強度和抗?jié)B指標等進行抽檢，經抽檢，砼的抗壓強度和抗?jié)B等級均達到設計要求。

圖1　單孔帶底座四圓預制砼拱涵示意圖

2閉水試驗的方案比選

本工程暗涵段位于入海淺灘段，受海水和潮汐影響大，現場采用充填砂袋圍堰配合水泵抽排水，堰內工作面基本能無水或少量積水進行吊裝施工?，F場共需安裝拱涵720 m，計288節(jié)管,如何在主汛來臨之前完成拱涵的施工就顯得尤為重要。

由于本工程所使用的拱涵單個口徑截面較大，為10.98 m2。若按常規(guī)的滿管閉水試驗方法進行檢驗其接口的嚴密性，其具備條件需要：a、管道兩端的管堵應封堵嚴密、牢固，下有管堵設置的放水管和閥門，管堵經核算可以承受壓力；b、現場的水源滿足閉水需要，不影響其他用水；c、須選好排放水的位置，不影響周圍環(huán)境。若采用雙道膠圈閉水試驗方法檢驗接口的嚴密性，其具備條件僅須拱涵吊裝就位。

滿管閉水試驗和雙道橡膠圈閉水試驗還有其優(yōu)缺點，具體分析如表1所示。

表1　閉水試驗方案比選

綜合現場的吊裝情況，發(fā)現雙道橡膠圈閉水試驗方法取代滿管閉水試驗方法有諸多的優(yōu)越性，經方案比選后，選取拱涵接口采用雙道橡膠圈閉水試驗方法。

3雙道橡膠圈閉水試驗的施工方法

預制拱涵采用雙道橡膠圈閉水試驗方法的原理：在兩個預制管節(jié)接口之間采用雙道橡膠圈防滲。已裝管節(jié)A1固定就位后，在待檢驗管節(jié)A2承插頭預埋螺口兩側固定雙道環(huán)形橡膠圈，當管節(jié)承插就位后，利用螺口加壓注入自來水，穩(wěn)壓查看拱涵接口內外兩側是否滲水。根據設計要求，拱涵接口任一單側無滲水現象則水壓試驗合格。

雙道橡膠圈閉水試驗操作示意圖如圖2所示。

圖2　雙道橡膠圈閉水試驗操作示意圖

3.1選用主要材料及設備要求

3.1.1主要材料的選用帶底座四圓預制拱涵承插口連接的橡膠圈采用廣東省茂名市恒威橡膠制品有限公司生產的“恒威牌”橡膠密封圈，生產許可證編號：XK13-025-00355，其產品的規(guī)格為：周長11 700×42×36(mm)。同批次橡膠圈進場后，首先要對其進行外觀檢查，其次在監(jiān)理工程師的見證下進行取樣送檢，合格后，本批次的橡膠圈方可使用。

3.1.2輔助材料及設備的選用進行閉水試驗時，現場應配備一些輔助的材料及設備，具體如表2所示。

表2　輔助材料及設備的數量及用途

3.2閉水試驗程序

雙道橡膠圈安裝→拱涵吊裝拼接就位→注水達到試驗壓力 → 觀察管接口任一單側沒有出現漏水現象→水壓試驗合格。

若出現漏水現象，做上記號，拔出管節(jié)分析并找出原因，換上新的橡膠圈重新吊裝，重復上述試驗程序，直至管接口水壓試驗合格。

3.3閉水試驗標準

根據設計要求，拱涵接口的工作壓力為0.06 MPa，試驗時，加壓至0.09 MPa時先觀察是否有滲水，若無滲水再恒壓持續(xù)15分鐘觀察是否有滲水，若任一單側無滲水即為合格。根據施工統(tǒng)計資料顯示，試驗壓力一般控制在0.09～0.10 MPa之間且持續(xù)15分鐘進行檢驗。

3.4施工質量控制

3.4.1橡膠圈的安裝橡膠圈雖是個小部件，但相當重要，它的安裝質量直接關系到閉水試驗是否合格。膠圈的安裝必須注意：

①橡膠密封圈應符合GB/T21873-2008的規(guī)定。橡膠圈的外觀質量應符合要求。

②管節(jié)吊裝前，應逐根檢查管材和承插口有無損壞現象。承插口要清理干凈，如有飛邊毛刺應予處理，以防劃破橡膠密封圈，同時清除管內雜物。

③管節(jié)對接安裝前，必須在承口工作面涂刷潤滑劑(硅油)；將橡膠圈套入插口中，使兩道膠圈均勻地套在插口預留進出水螺口的兩側，橡膠圈與插口的固定采用311型膠粘劑粘結，然后將潤滑劑涂刷在橡膠圈上。

3.4.2閉水試驗

①出水閥門。出水閥門的主要作用是當泵壓進行到一定時間時緩緩關閉，這樣做的目的一是使閉水試驗倉的空氣排凈，以免形成氣阻；二是有利于水壓穩(wěn)定地達到試驗值而防止突變，否則容易引起數據不準，甚至導致閉水試驗的不合格。

②循環(huán)閉水。進行下一節(jié)管道的施工后，同時仍需再做一遍前一節(jié)管道接口的閉水試驗，以防止拱涵在安裝過程中因操作不當而引起前一節(jié)管道接口的松動，確保工程質量萬無一失。

③閉水試驗記錄。每節(jié)拱涵在閉水試驗時必須在監(jiān)理全程見證下進行，試驗合格后，根據每天的吊裝進度逐一統(tǒng)計在閉水試驗記錄表，并當場簽字確認，做為隱蔽工程的驗收依據之一。

3.4.3進出水螺口和接縫處的封堵拱涵接頭在循環(huán)閉水試驗合格后，應立即對進出水的上下螺母口進行封堵，現場采用M10×30 mm的內六角不繡鋼螺絲擰緊，并在螺絲帽與管面之間采用1∶2水泥防水砂漿抹平。拱涵之間的接縫處縫隙同樣也采用1∶2水泥防水砂漿進行封堵、抹平。

3.4.4施工質量檢測在施工過程中，監(jiān)理單位委托福建省建筑材料質量監(jiān)督站攜帶自有設備對已安裝的管節(jié)進行抽查閉水檢測，經加壓0.10 MPa且持續(xù)15分鐘，管接口兩側未見滲水，抽檢結果合格；廈門市水利工程質量與安全監(jiān)督站委托福建省交建集團工程檢測有限公司對進場的橡膠圈原材進行抽查檢驗，經檢測，橡膠圈原材符合GB/T21873-2008標準要求，抽檢結果合格。

3.4.5施工進度由于此口徑拱涵的施工在廈門為首例，拱涵的吊裝開工時間為2014年1月10日， 至2014年5月6日288節(jié)拱涵已全部吊裝完畢且閉水試驗全部合格。由于春節(jié)期間放假，造成拱涵的預制進度跟不上現場吊裝進度，造成吊裝窩工。根據統(tǒng)計資料顯示：實際吊裝施工時間為28 d，每日(8 h)完成吊裝及閉水試驗為7～15節(jié)拱涵，平均工效為每日完成10.29節(jié)。

3.4.6施工質量評定施工中參照SL632-2012《水利水電工程單元工程施工質量驗收評定標準——混凝土工程》及有關規(guī)范后，編寫帶底座四圓預制砼拱涵吊裝的施工質量驗收評定資料，經監(jiān)理和業(yè)主同意后報廈門市水利工程質量與安全監(jiān)督站核備。具體要求如下：

①拱涵吊裝單元工程劃分原則：按每天實際吊裝完成管節(jié)數量做為一個單元工程；

②拱涵吊裝單元工程分為：構件外觀質量檢查、吊裝、接縫和接頭處理3個工序，其中吊裝工序和接縫和接頭處理工序為主要工序；

③在吊裝施工質量標準里，一般項目內增加預制拱涵的檢查項目：中心線和軸線位移、相鄰兩構件的表面平整和管內底高程3項，允許偏差值按設計要求填寫；

④在接縫和接頭處理施工質量標準里，主控項目內增加閉水試驗檢查記錄。

3.5施工注意事項

①雙道橡膠圈接口對帶底座四圓排水拱涵預制的精度要求較高，否則容易產生接頭滲水。

②雙道橡膠圈接口對帶底座四圓排水拱涵的基礎承載力要求較高，基礎驗槽必須有地勘部門參加，基礎承載力必須符合設計要求。

③拱涵每施工50 m后，應進行沉降觀測，當沉降值符合設計要求后方可進行管頂回填砂。

④帶底座四圓排水拱涵的管徑較大，預制時占用場地較大，施工時，應合理組織預制廠家和現場吊裝的計劃工期，以免造成現場窩工。

4結語

雙道橡膠圈閉水法應用在帶底座四圓預制砼排水拱涵的實例在廈門市水利工程施工中仍尚屬首次，我們在工程實施中不但積累了一定的施工經驗，保證了施工質量、安全及進度，而且取得了帶底座四圓預制砼拱涵接口閉水試驗的技術數據，掌握了第一手資料，并在此基礎上與廈門市水利工程質量與安全監(jiān)督站共同制定了帶底座四圓排水拱涵的質量驗收評定標準，供同行互相學習提高。

參考文獻：

[1]GB/T 11836-2009,混凝土和鋼筋混凝土排水管 [S].

[2]GB50268-2008,給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范 [S].

[3]SL176-2007,水利水電工程施工質量檢驗與評定規(guī)程 [S].

[4]SL223-2008,水利水電建設工程驗收規(guī)程 [S].

[5]SL632-2012,水利水電工程單元工程施工質量驗收評定標準-混凝土工程 [S].

Application of Double Rubber Ring Closed Water Test Method

in the Construction of Drainage Arch Culvert

CHEN Yan-cai

(Fujian Province Water Conservancy and Hydropower Engineering Bureau Co. Ltd., Quanzhou, Fujian 362000, China)

Abstract:After the completion of the installation of the drainage pipeline, full tube closed water test method was usually adopted to carry out the water tightness test, if it is a larger diameter pipe, full pipe closed water test has some disadvantages, such as long test time and high cost. This article takes a project as an example, introduces the application of a double rubber trap water test method in the construction of based four round corner precast concrete arch culvert, its advantages including: its technique and operation is easy, the construction process is simple, and its construction quality can easily be controlled, low construction cost and environmentally friendly. With experiences in construction, the author wrote quality assessment standards on based four round corner arch culvert.

Key words:double rubber ring; closed water test；quality assessment

中圖分類號：TU823

文獻標識碼：A

文章編號：1671-9131(2015)02-0032-04

作者簡介：陳燕財(1979-)，男，中級工程師，福建省南安人，福建省水利水電工程局有限公司廈門分公司副經理。

收稿日期：2015-03-23