输水管道压力试验方案
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一、工程概况
崇明岛原水输水系统一期工程4标,自前竖公路东侧J45工作井沿环岛引河(南
河)南侧敷设一根DN1200~800管道至合五公路东侧约500m
止(桩号35+531.82至44+454.91)全长8793m
。主要采用开槽埋管施工,穿越障碍处采用顶管,共有顶管井19座。根据图纸及工程
量清单内容,本工程共有顶管工作井10座,顶管接收井9座。
二、管道水压试验前准备工作
1、后背及堵板的设计
管道在进行水压试验时,在水的压力作用下管道将产生巨大的推力,该推力全
部作用在试压段的后背上,如后背不坚固,管道将产生很大的纵向位移,损坏压兰和
固定螺栓,管身甚至产生环向开裂, 极易引起安全事故,必须加以重视。
(1) 后背土墙的允许抗力
当管堵传递给后背的作用力与后背墙被动土压力的合力作用点重合
20.5p p E H K γγ=+p E —后背墙每米宽度上的被动土压力(KN/m)
γ—后背土的重力密度(KN/m3),取19.0KN/m3
H —后背墙高度(m )为4.0m
h —后背墙顶端至地面高度(m )1.0m
p K —被动土压力系数,按下式计算:
221245451.52322p K tg tg ϕ⎡⎤⎡⎤=+=+=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣
⎦ ϕ—后背土体的内摩擦角12°;
c —后背土体的粘聚力24kpa=24KN/m2;
则有:
20.52p p p E H K HhK γγ=++
32320.5*19/*(4.0 *1.52319/*4.0*1.0*1.5232*24/*4.0KN m m KN m m m KN m m
=++ 584.17KN =
(2) 作用于后背的力
试压时,管道作用于后背的力
R P =
R —管堵传递给后背的作用力;
P —试压管段管端承受的压力;
承受的压力P 可由下式计算:
2s P P r π=作用在盲板上力的计算:
2s P P r π=
=1.0Mpa*∏*R2=3.14*(1000mm )2*1N/mm2
P s P —试验压力(N/mm2
);
r —管道内径(mm );
(3) 后背墙受力宽度
2.0p
R
B E ≥
式中
B —后背受力宽度(m );
R —管堵传递给后背的作用力;
p E —后背墙每米宽度上的被动土压力(KN/m) ;
2.0—安全系数
则有:
2.02.02.0*314010.75584.17
p p R P B m E E ====,B 值满足 (4)后背土层长度
0.517.59R L L m === 长度也是可以保证的
式中
L沿后背受力方向长度(m )
R L —附加安全长度(m )
,取0.5。
水体产生的作用力是一个非常大的力量,因此对盲板接口质量及位置选择有很高的
要求。根据管节布置情况,盲板均选择设置在管端,与管节方向垂直,盲板按管节的
内径尺寸下料,壁厚2㎝,放在管节内双面均匀固定,考虑其稳定性及下一个段落利
用,盲板背撑采用10㎝×10㎜的槽钢双面焊接。
(2)管道末端后背设计
管道末端后背采用C25砼墩及天然原状土体作为支撑,起、终点端部的支墩做法
详见下页图:
2(1)水源解决:
经现场调查,北侧就是南横引河,能满足打压用水量。进水口视水源情况设在两
端的管道上,注水及打压过程中产生的气体将由排气阀中排出。现场准备2台七寸泵
用于抽水。
(2)排水疏导措施
打压成功后,从集约水资源角度考虑,如果下一个打压段落能及时跟上,且需排
水管道内的水质满足供水管道打压用水质量标准,可以从一个管道内用潜水泵将水
抽至另一个管道。排水完成后,及时取出盲板。
若打压段落不能及时跟上,那么在水压试验完成后,及时将水排至北侧的南横
引河内。
3、试压前满足条件:
①压力表:弹簧压力表的精度不能低于1.5级,即压力表最大允许误差
不超过最高刻度的1.5%。最大量程应为试验压力的1.3~1.5倍。为方便读数表壳
的公称直径不应小于150mm ,且在使用前应校正。
增压泵:采用多级离心泵。
增压泵、压力表应安装在试验段下游端部与管道垂直的支管上。
②管道安装检查合格后,按设计图纸或规范要求回填土;
③管件的支墩,锚固设施已达设计强度;未设支墩及锚固设施的管件,应采取
加固措施;
④试验管段所有敞口应堵严,不得有渗水现象;
⑤试验管段不得采用闸阀做堵板,不得有消火栓、水锤消除器、安全阀等附件;
三、试压时的要求及安全措施
1、本标段供水管道的试验压力为1.0MPa 。
2、管道充水:试验管段灌满水后,宜在不大于工作压力条件下充分浸泡,浸泡时
间为不少于24h
。充水时水自管道低端慢慢流入,并打开排气阀,当充水至排出的水流中不带气泡且
水流连续时,关闭排气阀,停止充水。
3、升压:水压试验前,应多次进行初步升压试验方可将管道内的气体排尽,当确
定管道内的气体排尽后,才能进行水压试验。出现下列情况表明管道内气体没有排
干净,应继续排气直至干净为止:a. 升压时,水泵不断充水,但升压很慢:b.
升压时,压力表指针摆动幅度很大且读书不稳定:c. 当升压至0.4Mpa
时,停止升压打开放水阀门,水柱中有“突突”的声响并喷出许多气泡。
崇明岛原水输水系统一期工程 4 标 升压时要分级升压,每次以 0.2Mpa
为一级,同时要沿途巡视一遍,特
别要检查后背、管身及接口,当确定无异常后才能继续升压。仍以 0.2Mpa
为一级进行升压检查,直到水压升至试验压力 1.0Mpa 后,保持恒压 15 分
钟,检查接口、管身无破损及漏水现象,及压力表降压不大于 0.03Mpa 时,
将试验压力降至工作压力并保持恒压 30 分钟, 进行外观检查若无漏水现象,
管道强度试验为合格。
4、安全措施:①试验操作人员要经过安全培训,有很强的安全意识;
②试验现场要规范用电,禁止私拉乱接,超负荷用电;③水压试验时严禁
对管身、接口进行敲打和修补缺陷,遇到有缺陷时,应作出记号卸压后才
能进行修补。试验时增压泵及堵头附近不要站人,发现异常应及时停止注
水,派专人巡查,分析成因,做好安全台帐;④管道注水前应先设置好排
水口,可预装阀门,以便及时排水。⑤由于管径大,注水打压是一个较慢
长的过程,两端设置盲板处土方不能回填,考虑时间长地下水的渗透对边
坡的影响,沟槽底可砌筑 1M 砖砌挡墙,上部边坡按安全系数放坡,沟槽
上方设置临时围挡,挂牌警示。 四、异常情况的排除
在试压过程中,如出现异常情况,应根据实际情况停止试压,及时处
理抢修后再重新根据流程试压。
1、闸阀、法兰盘漏水,应检查橡胶垫是否垫好,螺丝是否紧固到位;
2、两管间接头漏水,应检查管道承接是否到位,橡胶圈承接时由于用
力过猛,是否错位;
3、弯头处漏水,检查支墩是否被挤坏,接口处是否已出橡胶圈,承接
橡胶圈是否错位。 五、水压试验的要求和标准
1、在整个试压期间,不论管段有多长压力下降值不超过规范值。 6
崇明岛原水输水系统一期工程 4 标
2、在实验压力下管段不得出现裂缝、变色、渗漏现象。 中铁上海工程局有限公司
崇明岛原水输水系统一期工程 4 标 2012 年 12 月 19 日 7