張峰水庫工程輸水二干玻璃鋼夾砂管靜水壓試驗方法

高利軍

（山西省張峰水庫建設(shè)管理局 山西太原 030002）

1 工程概況

張峰水庫工程由樞紐工程與輸水工程兩部分組成，輸水工程由總干、一干、二干組成。輸水二干全長18.1 km，起點為總干末端調(diào)蓄水池，末端設(shè)置調(diào)蓄水池，主要向巴公工業(yè)園區(qū)供水。管道及其建筑物的級別為3級，采用20年一遇洪水設(shè)計、50年一遇洪水校核，設(shè)計流量1.11 m3/s，采用DN800 mm玻璃鋼夾砂管。

2 試驗?zāi)康?/h2>

靜水壓試驗主要對玻璃鋼夾砂管工程的管道、接頭、管件、各種閥件及鎮(zhèn)墩、連通、分水口等附屬建筑物的設(shè)計、制造、安裝質(zhì)量進行綜合驗證。

3 試驗段情況

靜水壓試驗部位選取在R6+020～R7+120段，試驗管道長1100 m，該段工作壓力為1.2 MPa，壓力等級為1.8 MPa。該段樁號范圍內(nèi)分布有8號排水閥井、10號排氣閥井和若干鎮(zhèn)墩。

4 試驗工藝流程

試驗準備→堵頭、背擋施工→充水→水壓試驗→排水→堵頭、背擋拆除→沖洗消毒。

5 靜水壓試驗施工工藝

5.1 試驗前的準備

（1）管道接口全部完成打壓試驗并驗收合格，管道內(nèi)清掃干凈。

（2）各種閥件均安裝完畢并通過初步驗收,所有閥門(排氣閥除外)均處于全開狀態(tài)。

（3）管線附屬建筑物達到設(shè)計強度的100%,頂部回填高度不小于1.5 m，回填至設(shè)計地面高程。

（4）試驗管段所有敞口已堵嚴,且無滲水現(xiàn)象。

（5）確保管道的試壓堵板和擋墻設(shè)計有足夠的安全系數(shù),混凝土止推墩后背采取可靠的加固措施。

（6）排水出路暢通,配備足夠數(shù)量的排水泵及發(fā)電機。

（7）壓力試驗設(shè)備已經(jīng)過專業(yè)檢測部門率定的合格的專用設(shè)備,設(shè)置單流閥,閉水時必須能夠保證水壓的穩(wěn)定。

某些組合問題從表面上觀察并不是圖論問題，但可以結(jié)合圖論中提到的有關(guān)概念，運用圖論中有關(guān)定理和性質(zhì)來解決問題

（8）對試壓設(shè)備、壓力表(表盤150 mm，最大量程2.5 MPa，精度1.5級)、連接管、排氣管、進水管及管件進行詳細檢查,確保系統(tǒng)的嚴密性。對試驗管道的彎頭及三通等處的支撐牢固度也要進行詳細檢查。

5.2 堵頭及背擋設(shè)計

堵頭：試驗管道兩端（R6+020和R7+120）管口處安裝鋼制裝換件，端口用1 000 mm×1 000 mm×20 mm的鋼板進行焊封，外側(cè)用12號工字鋼進行支撐，工字鋼上焊接四塊千斤頂墊片使堵頭受力均勻。堵頭加固及千斤頂頂點示意圖見圖1。

圖1 堵頭加固及千斤頂頂點示意圖

背擋采用混凝土背墻加夯實土墻形式，將R6+020和R7+120處溝槽回填夯實各10 m，水壓試驗管口側(cè)人工垂直削平，澆筑2 m×3 m×2 m的C15混凝土并在混凝土背墻上墊20 mm鋼板，用千斤頂支撐堵頭鋼板，根據(jù)實際情況選用32～50 t千斤頂8臺。

5.3 充水

試驗條件準備就緒，經(jīng)監(jiān)理人批準后，即可進行管道充水工作。

靜水壓力試驗通過8號排水閥井用高壓水泵汲取許河水進行管道充水，管道需充水552.6 m3。采用的充水的水泵額定流量為65 m3/h，注入管道的流量約為0.01 m3/s，一次充水時間約需15.4 h。測試前,使管線保持充滿水狀態(tài)至少24 h。

5.4 排氣

充水前將所有排氣口打開，充滿水后將其關(guān)閉。在靜水壓階段，通過10號排氣閥自動排氣和鋼制轉(zhuǎn)換件上三通口處焊接的閥門進行手動排氣。

5.5 靜水壓試驗

根據(jù)設(shè)計配管圖，R6+008～R7+120段工作壓為1.2 MPa，根據(jù)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》及合同文件的相關(guān)要求，進行靜水壓試驗時，試驗壓力需要達到工作壓力的1.5倍，即管道試驗壓力為1.5×1.2=1.8 MPa。

（1）水壓試驗順序為:采用PW-401E型高壓水泵通過R6+020和R7+120處鋼制轉(zhuǎn)換件上三通口處焊接的閥門逐步緩慢分級升壓(每級0.2 MPa),每升一級后穩(wěn)壓不少于10 min(為保持壓力,允許向管內(nèi)補水),檢驗試驗管段有無滲漏處,情況正常時方可繼續(xù)升壓；升壓1.5倍工作壓力即1.8 MPa后穩(wěn)壓,保持恒壓10 min,檢查接口、管身無破損及漏水現(xiàn)象,且壓力下降值不超過0.05 MPa，則管道水壓試驗即為合格。

（2）每升一級應(yīng)檢查后背、支墩、管身及接口,當無異?，F(xiàn)象時,再繼續(xù)升壓。

（3）管道水壓試驗升壓時,應(yīng)認真排氣。升壓過程中,當發(fā)現(xiàn)壓力表指針擺動不穩(wěn)，且升壓較慢時,應(yīng)重新排氣后再升壓。同時應(yīng)分級升壓,每升一級應(yīng)檢查后背、支墩、管身及接口,當無異常時,再繼續(xù)升壓。

（4）當試驗過程中,出現(xiàn)管壓升不上去或堵頭損壞時,應(yīng)立即停止試驗,找出原因,采取有關(guān)措施后,再重新試驗。

（5）水壓試驗時嚴禁對管身、接口敲打或修補缺陷。遇有缺陷,應(yīng)作出標記,卸壓后修補。

（6）管道水壓試驗合格后,立即解除管道內(nèi)的水壓力,填寫試驗記錄，表見表1。

表1 注水法試驗記錄表

5.6 排水

將試驗用水通過8號排水閥井排水管排水入井筒，用水泵將水從排水井筒抽出排入許河。

5.7 拆除背擋

混凝土背墻拆除采用液壓破碎錘破碎，人工配合挖掘機出渣，土背擋拆除采用人工配合反鏟進行挖除平整。

5.8 沖洗消毒

管道水壓試驗后,對管道進行沖洗消毒。

（1）需連續(xù)沖洗，直至出水口處濁度、色度與入水口處沖洗水濁度、色度相同為止。

（2）沖洗時應(yīng)保證排水管路暢通安全，沖洗水排進許河。

6 結(jié)論

試驗過程中按照制定方案逐步分級加壓（每級0.2 MPa），每升一級穩(wěn)壓不少于10 min，為保持壓力，每級加壓至試驗壓力時，向管道內(nèi)補水，經(jīng)觀測計算后，該段管道補充水量為1.132(L/(min·km))，小于規(guī)范要求的 1.35(L/(min·km))，并且管身無破損，水利設(shè)備無損壞，符合《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》的試驗要求。