港區(qū)給水閥門井積水原因及控制對策

閆嘉惠，劉春萍，熊瑞涵，陳崇熙

（1.中交四航局港灣工程設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 廣州 510290；2.中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北 武漢 430078）

1 引言

港區(qū)室外給水管網(wǎng)覆蓋面積廣，管線全長較長。為靈活調(diào)節(jié)管線中的流量或水壓及檢修作業(yè)的方便，在給水管網(wǎng)中需設(shè)置閥門，閥門布置于閥門井內(nèi)。閥門井作為管網(wǎng)的重要附件，在保障管網(wǎng)正常工作中起到重要作用。但港區(qū)后方堆場少數(shù)閥門井可能出現(xiàn)大量積水的情況，一方面對閥門的正常使用造成影響，另一方面長期積水會(huì)影響閥門使用壽命，對港區(qū)供水安全造成隱患。為解決給水閥門井積水的問題，應(yīng)深入分析積水原因及發(fā)生的區(qū)域，并總結(jié)出切實(shí)可行的防治方案及措施。

2 給水閥門井積水原因分析

閥門井積水主要來源于地表水、地下水及管網(wǎng)水。

（1）地表水來源分析。進(jìn)入閥門井內(nèi)的地表水主要包括雨水及港區(qū)道路及堆場清掃水。港區(qū)堆場多采用排水明溝對雨水進(jìn)行收集，道路上的雨水由道路上雨水口收集，收集后雨水排入港區(qū)雨水管網(wǎng)。但暴雨天氣下，受雨水管網(wǎng)排水能力限制，可能于港區(qū)低洼處產(chǎn)生壅水現(xiàn)象，路面上未及時(shí)排出的雨水由閥門井的人孔及采光孔進(jìn)入閥門井內(nèi)。港區(qū)日常清掃道路及堆場時(shí)也會(huì)有少量道路清掃水進(jìn)入閥門井內(nèi)，積水量主要受港區(qū)灑水清掃頻次影響。

（2）地下水來源分析。國標(biāo)圖集《室外給水管道附屬構(gòu)筑物》（07MS101-2）總說明中提及，檢查井建設(shè)按無地下水（地下水位在構(gòu)筑物底板底以下0.2m）和有地下水（地下水位在自然地坪下0.5m）兩種情況設(shè)計(jì)，磚砌給水井均按無地下水情況設(shè)計(jì)。但部分地下水較高區(qū)域仍有采用磚砌檢查井的情況，若施工時(shí)僅根據(jù)國標(biāo)要求對檢查井進(jìn)行防水砂漿抹面，抹面后仍會(huì)出現(xiàn)裂縫，地下水從裂縫滲入檢查井內(nèi)[1]。特別在北方嚴(yán)寒高地下水位地區(qū)，檢查井井底基土及井壁外的回填土受到其下部及周圍凍土受凍土制約，在井壁表面水平方向產(chǎn)生凍脹力，豎直方向產(chǎn)生剪切力。若磚砌檢查井井體的砌筑砂漿強(qiáng)度低于其抗壓強(qiáng)度的情況下，易被凍土產(chǎn)生的剪切力拉開出現(xiàn)裂縫。而后檢查井周圍的地下水通過井壁的網(wǎng)狀裂縫進(jìn)入檢查井內(nèi)并結(jié)冰，嚴(yán)重影響檢查井的強(qiáng)度和使用壽命[2]。

（3）其他來源分析。閥門井中積水可能來源于管道滲漏或閥門損壞導(dǎo)致的漏水。相比于早期建設(shè)的灰口鑄鐵管道，目前常采用的球墨鑄鐵管、PE 塑料給水管等抗變形和跨越不良地質(zhì)能力較強(qiáng)。同時(shí)這種管道的接口方式均采用柔性接口，具有一定抗變形能力。但部分港口采用球墨鑄鐵管作為給水管道，而這類管道在土層中受到土壤的酸堿作用，若管道內(nèi)外防腐層厚度不足，也容易導(dǎo)致管道腐蝕，產(chǎn)生漏水現(xiàn)象[3]。

3 給水閥門井積水控制對策

3.1 優(yōu)化閥門井設(shè)計(jì)

考慮地下水影響，在經(jīng)濟(jì)允許情況下，新建閥門井宜選用防水性更好的混凝土檢查井。根據(jù)圖集要求井底應(yīng)設(shè)置集水坑以收集進(jìn)入閥門井內(nèi)的水，在后期維護(hù)管理可通過移動(dòng)泵對井內(nèi)積水進(jìn)行抽吸。但集水坑多采用d300 混凝土管，其容積有限，暴雨天氣或大量地下水入滲情況下，閥門井內(nèi)積水嚴(yán)重。因此可考慮設(shè)置排出管將閥門井內(nèi)積水引入附近雨水口內(nèi)，引出管出口處設(shè)置拍門避免雨水倒灌。

圖1 閥門井與雨水口連接示意圖

3.2 設(shè)計(jì)選取適宜管材及接口

港區(qū)給水管道應(yīng)根據(jù)實(shí)際規(guī)模、壓力等情況選擇符合《生活飲用水輸配水設(shè)備及防護(hù)材料的安全性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 17219-1998)及相關(guān)產(chǎn)品質(zhì)量要求的管材。幾種常用給水管道管材不同種類管道執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)缺點(diǎn)如下表所示。

表1 各類管材執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)及優(yōu)缺點(diǎn)對比表

應(yīng)結(jié)合盡量采用強(qiáng)度高、抗腐蝕性強(qiáng)的管材和接口。采用PE 塑料給水管時(shí)，可采用電熱熔連接。采用球墨鑄鐵管道時(shí)，可選用T 型接口，丁苯橡膠圈（SBR）承插連接。

3.3 控制施工工藝[4]

閥門井施工時(shí)嚴(yán)格控制溝槽開挖深度、寬度。在合理范圍內(nèi)減少施工土方量，使得板樁下端的施工低于槽底，有效阻止地下水進(jìn)入。同時(shí)需注意施工排水系統(tǒng)建設(shè)，采用集水井對施工中的地下滲水及時(shí)收集。防水層施工中，需剔除松散結(jié)構(gòu)，有效打磨粗糙部位，保證磚縫涂抹填充深度。施工建設(shè)過程中對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)添加止水環(huán)。各接口處需進(jìn)行無縫修補(bǔ)，控制施工工藝。

3.4 現(xiàn)狀閥門井改造

針對滲漏嚴(yán)重的閥門井，可采用高效無機(jī)防水涂料對其進(jìn)行防水改造[5]。閥門井出現(xiàn)漏水口時(shí)，先采用堵漏劑對漏水孔進(jìn)行封堵，而后在漏水口及周圍刮抹防水涂料。針對滲水面，采用防水涂料封堵滲水點(diǎn)，在其上刮抹2～3 層防水涂料，形成1.5～2.0mm 厚防水膜。

3.5 港區(qū)加大維護(hù)管理力度

港區(qū)應(yīng)在每季度保養(yǎng)給水管網(wǎng)時(shí)，如若發(fā)現(xiàn)閥門井內(nèi)積水，應(yīng)及時(shí)對井內(nèi)積水進(jìn)行抽排，雨季根據(jù)降雨情況增加抽排頻率。針對個(gè)別由于地勢較低導(dǎo)致積水嚴(yán)重的閥井，應(yīng)增加抽排頻率，避免閥門井長期積水，影響閥門的正常操作運(yùn)行，危害管網(wǎng)系統(tǒng)安全。可采用污水車或移動(dòng)式排污泵對閥門井內(nèi)積水進(jìn)行抽排，積水可排入閥門井附近的雨水口內(nèi)。針對閥門井井壁水泥砂漿脫落，應(yīng)及時(shí)處理，重新抹面。針對井體出現(xiàn)裂縫或塌陷的部位，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ)。針對閥門井井蓋低于路面，應(yīng)及時(shí)加高井蓋及支座，排除和引流地面流水，做到井蓋處地面排水通暢。發(fā)現(xiàn)井蓋破損或被盜的，要及時(shí)更換井蓋，確保閥門井的運(yùn)行安全。

4 結(jié)論

通過對港區(qū)給水閥門井積水的原因分析發(fā)現(xiàn)，港區(qū)給水閥門井積水的主要原因包括雨水通過人孔進(jìn)入井內(nèi)、地下水入滲、管道破損等。在此基礎(chǔ)上，針對港區(qū)給水閥門井積水問題，提出如下對策。

（1）工程建設(shè)前宜從設(shè)計(jì)角度優(yōu)化，對可能存在的積水進(jìn)行導(dǎo)流設(shè)計(jì)。

（2）建設(shè)期應(yīng)注重施工防水，控制施工工藝，關(guān)注防水層建設(shè)。

（3）建成后針對滲漏的閥門井應(yīng)及時(shí)進(jìn)行改造、修補(bǔ)。

（4）加強(qiáng)港區(qū)維護(hù)管理，在積水情況發(fā)生時(shí)，及時(shí)處理，減輕積水現(xiàn)象對閥門井的功能影響，維護(hù)給水管網(wǎng)安全。