滄州市南水北調(diào)配套工程加壓泵站集水池滿水試驗(yàn)

張 彬，王德霞

(中國水利水電第五工程局有限公司第五分局，四川 雙流，610225)

滄州市南水北調(diào)配套工程加壓泵站集水池滿水試驗(yàn)

張 彬，王德霞

(中國水利水電第五工程局有限公司第五分局，四川 雙流，610225)

在給排水工程、污水處理工程等工程中，集水池、蓄水池是主要組成結(jié)構(gòu)，其工程任務(wù)完成后根據(jù)規(guī)范必須做滿水試驗(yàn)，以檢測工程實(shí)體質(zhì)量。本文依托滄州市南水北調(diào)配套工程加壓泵站集水池工程實(shí)踐，對(duì)滿水試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)設(shè)備、檢測過程、存在問題的處理等進(jìn)行了總結(jié)，以期為類似工程提供借鑒。

集水池 滿水試驗(yàn) 實(shí)體檢測 質(zhì)量安全 滲漏處理

1 工程概況

近年來，國家在民生工程方面投入很大，尤其與大眾生活息息相關(guān)的給排水工程和污水處理方面更為重視，如南水北調(diào)工程就是一項(xiàng)宏偉的民生工程，在其主干線快速建成投入運(yùn)行后，各支線及配套工程也是如期跟進(jìn)，主要建設(shè)任務(wù)有通水箱涵、管道、加壓泵站及水廠等。配套工程中的加壓泵站是主要項(xiàng)目，對(duì)加壓泵站集水池的防滲試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求也非常嚴(yán)格，如何科學(xué)準(zhǔn)確的檢測水池的滲水量，保障通水要求至關(guān)重要。

滄州配套工程一標(biāo)段負(fù)責(zé)交河支線、泊頭支線及滄州市管理處的土建及機(jī)電施工，交河鎮(zhèn)輸水管道工程自石津干渠設(shè)置的交河鎮(zhèn)分水口門引水至位于交河鎮(zhèn)城區(qū)西側(cè)的東辛閣水廠，管道全長3.718km，采用單排DN500球墨鑄鐵管(DIP)管道輸水，穿越主要河流1次，主要建筑物是交河加壓泵站。泊頭市輸水管道工程自石津干渠設(shè)置的泊頭市分水口門引水至位于泊頭市城區(qū)東部的釣魚臺(tái)水廠，管道全長0.679km，采用單排DN800球墨鑄鐵管(DIP)管道輸水，主要建筑物是泊頭市加壓泵站。目前，兩座加壓泵站主體工程已經(jīng)完成，根據(jù)設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求，需對(duì)集水池進(jìn)行滿水試驗(yàn)，具體見下表1。

表1 加壓泵站集水池基本情況

序號(hào)水池座數(shù)工程說明1泊頭泵站集水池1設(shè)計(jì)尺寸為:9.4m×18.8m×5m,集水池設(shè)計(jì)最高容積為374.4m3,分為4格,單格有效容積為93.6m3,沉降觀測點(diǎn)標(biāo)高在滿水試驗(yàn)的前一天進(jìn)行測量。2交河泵站集水池1設(shè)計(jì)尺寸為:8.4m×13.4m×8.3m,進(jìn)水池設(shè)計(jì)最高容積為487.47m3,分為3格,單格有效容積為162.49m3,沉降觀測點(diǎn)標(biāo)高在滿水試驗(yàn)的前一天進(jìn)行測量。

2 滿水試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及主要材料

2.1 滿水試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及程序

在滿水試驗(yàn)中要進(jìn)行外觀檢查，不得有漏水現(xiàn)象。水池滲水量按池壁和池底的浸濕總面積計(jì)算，鋼筋混凝土水池不得超過2L/m2·d。符合《給水排水構(gòu)筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ141—2008)附錄D中附表中的有關(guān)規(guī)定。

試驗(yàn)程序：施工準(zhǔn)備—清理檢查內(nèi)壁—封堵預(yù)留洞口—注水浸泡—檢查外壁及預(yù)留洞口滲水情況—記錄檢測數(shù)據(jù)—驗(yàn)收合格—緩慢放水。

2.2 主要材料及要求

(1)大功率潛水泵、膠管：用于滿水試驗(yàn)時(shí)抽水；

(2)標(biāo)尺：主要用于觀察充水時(shí)水位變化情況；

(3)水位測針：由測桿部件和身架部件兩部分構(gòu)成，主要檢測設(shè)備；

(4)百分表、刻度尺、蒸發(fā)箱。

3 試驗(yàn)過程

根據(jù)設(shè)計(jì)要求每個(gè)構(gòu)筑物都必須在其主體結(jié)構(gòu)混凝土達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，并在防水層及防腐層施工前進(jìn)行滿水試驗(yàn)，用以考核檢驗(yàn)水處理構(gòu)筑物的滲水量是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，以免水滲漏，而且也避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)鋼筋遭受腐蝕，影響結(jié)構(gòu)安全。這期間應(yīng)注意滿水試驗(yàn)必須用清水，逐池緩慢地放水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)滲漏點(diǎn)要做好標(biāo)記。試水水位應(yīng)放至正常使用的最高水位，經(jīng)三個(gè)晝夜的觀察、記錄，無滲漏再逐步放水。

3.1 準(zhǔn)備工作

充水之前首先將池內(nèi)清理干凈，以免充水后池內(nèi)浮渣漂浮水面，影響測試精度。池內(nèi)外缺陷要修補(bǔ)平整，對(duì)于預(yù)留孔洞，預(yù)埋管口及進(jìn)出口等都要加以臨時(shí)封堵，同時(shí)還必須嚴(yán)格檢查充水及排水閘口，不得有滲漏現(xiàn)象發(fā)生，在完成上述工作后即可設(shè)置充水水位觀測標(biāo)尺，用以觀察充水時(shí)水位所達(dá)到的深度，水位觀測標(biāo)尺可以用立于水池中部的塔尺，也可在池壁內(nèi)側(cè)彈線標(biāo)注標(biāo)高控制線，接下來就是做好充水和放水系統(tǒng)的準(zhǔn)備，搭設(shè)測試平臺(tái)及出入水池的人行通道。

3.2 充水

(1)向水池內(nèi)充水宜分三次進(jìn)行：第一次充水為設(shè)計(jì)水深的1/3；第二次充水為設(shè)計(jì)水深的2/3；第三次充水至設(shè)計(jì)水深。先充水至池壁底部的施工縫以上，檢查底板的抗?jié)B質(zhì)量，當(dāng)無明顯滲漏時(shí)，再繼續(xù)充水至第一次充水深度；

(2)充水時(shí)的水位上升速度不宜超過2m/d，相鄰兩次充水的間隔時(shí)間不應(yīng)小于24h；

(3)每次充水宜測讀24h的水位下降值，計(jì)算滲水量，在充水過程中和充水以后，應(yīng)對(duì)水池作外觀檢查。當(dāng)發(fā)現(xiàn)滲水量過大時(shí)，應(yīng)停止充水，待處理后方可繼續(xù)充水。

3.3 水位觀測

(1)充水時(shí)的水位用水位標(biāo)尺測定；

(2)充水至設(shè)計(jì)水深進(jìn)行滲水量測定時(shí)，采用水位測針測定水位，水位測針的讀數(shù)精度應(yīng)達(dá)1/10mm；

(3)充水至設(shè)計(jì)水深后至開始進(jìn)行滲水量測定的間隔時(shí)間，不少于24h；

(4)測讀水位的初讀數(shù)與末讀數(shù)之間的間隔時(shí)間為24h；

(5)連續(xù)測定的時(shí)間可依實(shí)際情況而定，第一天測定的滲水量符合標(biāo)準(zhǔn)，再測定一天；第一天測定的滲水量超過允許標(biāo)準(zhǔn)，而以后的滲水量逐漸減少，可繼續(xù)延長觀測。

3.4 儀器特性及使用方法

水位測針特性：型號(hào)為SLZ型、規(guī)格為60cm、游標(biāo)讀數(shù)精度為0.1mm、針尖半徑R為0.25±0.05mm、重量為3kg。

儀器構(gòu)造及使用方法：水位測針測桿與微動(dòng)套利用簧片彈力適當(dāng)鎖緊，由于簧片采用無孔彎鉤形式，不易斷裂，彈性穩(wěn)定而達(dá)到能上下抽拉又能自鎖的效果。身架部件的齒輪軸可調(diào)整鎖緊力，達(dá)到既能抽拉測桿又能微調(diào)測桿，使測桿針能準(zhǔn)確地接觸水面而測得水位。

儀器安裝在自制的基座上，架立于水池蓋板上，安裝時(shí)用水準(zhǔn)尺校平，并校正測桿與測中心線，同時(shí)測定零點(diǎn)高度。水位測針安裝后，用拼帽拼緊，抽拉測桿使針尖接近水面，然后轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，達(dá)到針尖接觸水面，即可測到水位讀數(shù)。

3.5 蒸發(fā)量的測定

現(xiàn)場水處理構(gòu)筑物多為露天開敞式，由于溫度變化、風(fēng)力影響及空氣對(duì)流等因素的影響使池內(nèi)水量蒸發(fā)，水池面積越大，由蒸發(fā)造成的水量損失越大。對(duì)于這一因素如果不加考慮，則勢必造成總滲水量數(shù)值偏大，導(dǎo)致錯(cuò)判。因此，在測定水池水位下降的同時(shí)，必須對(duì)蒸發(fā)量的大小進(jìn)行定量的測定。作業(yè)現(xiàn)場，用薄鋼板焊成直徑50cm、高30cm的圓柱體蒸發(fā)箱，經(jīng)檢查無任何滲漏的條件下，在其中充水約20cm置于水池旁邊，在測讀水池水位的同時(shí)測定水箱內(nèi)的水位。

4 滲水量計(jì)算

水池滲水量按以下公式計(jì)算：

式中：q——滲水量(L/m2·d)

A1——水池水平面面積(m2)；

A2——水池浸濕總面積(m2)；

E1——水池中水位測讀初讀數(shù)(mm)；

E2——測讀E1后24h水池中水位測讀末讀數(shù)(mm)；

e1——測讀E1時(shí)，蒸發(fā)水箱中水位測針初讀數(shù)(mm)；

e2——測讀E2時(shí)，蒸發(fā)水箱中水位測針末讀數(shù)(mm)。

當(dāng)連續(xù)觀測時(shí)，前次E2、e2即為下次E1和e1值，若遇下雨，當(dāng)降雨量大于蒸發(fā)量時(shí)，此時(shí)e1、e2為負(fù)值，則測試結(jié)果無效，必須待雨停重測。

以泊頭市加壓泵站集水池為例，滿水試驗(yàn)記錄及滲水量計(jì)算結(jié)果見下表2。

表2 集水池滿水試驗(yàn)記錄及滲水量計(jì)算

記錄項(xiàng)目記錄值及結(jié)果水池名稱泊頭市加壓泵站集水池注水日期2016年12月31日水池結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土允許滲水量2L/(m2·d)水池平面尺寸(m×m)18.8×9.4水面面積A1(m2)125.62水深(m)2.261濕潤面積A2(m2)221.55測讀記錄初讀值末讀值兩次讀數(shù)差測讀時(shí)間(年月日時(shí)分)2017年1月2日14∶4017年1月3日14∶4024h水池水位E(mm)20.618.71.9蒸發(fā)水箱水位e(mm)///大氣溫度(℃)3.04.0-1.0水溫(℃)3.04.0-1.0實(shí)際滲水量qm3·dL/(m2·d)占允許量的百分率(%)0.2391.07753.9試驗(yàn)結(jié)論評(píng)定等級(jí):優(yōu)良

試水合格后即可緩慢放水，池內(nèi)至少要留0.5m深的水，以保持池體濕潤狀態(tài)，并及時(shí)進(jìn)行池壁外的各項(xiàng)工序及回填土。

5 注意事項(xiàng)及處理措施

(1)在集水池蓄水前必須仔細(xì)檢查池壁各孔洞及進(jìn)出水管周壁的封堵情況。在項(xiàng)目試驗(yàn)階段，當(dāng)水位蓄至設(shè)計(jì)水位時(shí)發(fā)現(xiàn)泵站主廠房進(jìn)水管壁開始滲水，檢查發(fā)現(xiàn)為管壁周邊封堵不嚴(yán)實(shí)，放水后利用油浸麻繩和密封膠對(duì)管壁重新處理，達(dá)到密封要求；

(2)在滿水試驗(yàn)前，嚴(yán)格檢查上下游各管道閥件是否關(guān)閉，不能滲水。在試驗(yàn)過程中出現(xiàn)水池水位下降很快，進(jìn)行檢查為上游分水口節(jié)制閥出現(xiàn)滲水，后期維修后重新蓄水試驗(yàn)；

(3)在集水池蓄水時(shí)要安排專人負(fù)責(zé)，觀察水位上升情況，達(dá)到設(shè)計(jì)試驗(yàn)水位時(shí)立即停止蓄水。在項(xiàng)目蓄水過程中，由于工地附近沒有自來水，所以選擇機(jī)井抽水，由于施工人員的疏忽，水池抽滿后外溢，造成對(duì)水池外回填面浸泡；

(4)在試驗(yàn)階段安排專人負(fù)責(zé)觀察，按要求讀取水位測針數(shù)據(jù)，做好詳細(xì)記錄，才能準(zhǔn)確計(jì)算出滲水量，得出正確結(jié)論。

6 質(zhì)量安全措施

(1)做好安全技術(shù)交底，嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程，嚴(yán)禁違規(guī)操作；

(2)集水池上部進(jìn)人孔、閘門槽等危險(xiǎn)部位，必須設(shè)置護(hù)欄、加蓋等防護(hù)措施，并設(shè)置警示標(biāo)志，夜晚要掛紅燈；

(3)上下水池要用梯子，梯子要堅(jiān)固放穩(wěn)；

(4)在對(duì)水池內(nèi)水位進(jìn)行檢測時(shí)，上下水池應(yīng)注意安全；

(5)滿水試驗(yàn)是對(duì)各水池施工質(zhì)量總體檢驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)之一，必須引起足夠的重視，滲水量的合格與否與施工過程中每一工序都有一定關(guān)系；

(6)加強(qiáng)試驗(yàn)前每一個(gè)水池、管道連接處的全面檢查和整修；

(7)試驗(yàn)合格后，所堵管道口要在全線完工前打開，避免留下隱患；

(8)試驗(yàn)過程中，如遇較大面積的滲水或漏水，應(yīng)及時(shí)將管內(nèi)水抽出，進(jìn)行處理，待處理強(qiáng)度達(dá)到要求時(shí)，再次灌水試驗(yàn)，直至合格為準(zhǔn)。

7 結(jié)語

本工程經(jīng)各有關(guān)單位的嚴(yán)格檢查，集水池未發(fā)現(xiàn)有害裂縫，無任何滲漏現(xiàn)象，最大滲水量為1.07L/m2·d，占設(shè)計(jì)滲水量允許值的53.9%，滿足設(shè)計(jì)要求。該工程滿水試驗(yàn)的程序、過程、重要環(huán)節(jié)及注意事項(xiàng)，可供類似項(xiàng)目及工程借鑒。

張 彬(1979-)，男，甘肅蘭州人，從事施工技術(shù)管理工作；

王德霞(1983-)，女，甘肅白銀人，從事施工技術(shù)管理工作。

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TU991.343∶TU755

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2095-1809(2017)02-0007-03