淺談市政污水管道水下修補(bǔ)施工技術(shù)

李 云 川

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 概 述

隨著城市的發(fā)展，新城區(qū)排水系統(tǒng)的建設(shè)及老城區(qū)排水系統(tǒng)的改造項(xiàng)目越來越多,在其新建或改造過程中，不可避免地會出現(xiàn)與原有排水系統(tǒng)交叉的情況。因此，在污水管網(wǎng)工程施工過程中，可能會遇到現(xiàn)有污水管道泄漏問題，也可能會遇到需要對現(xiàn)有污水管道進(jìn)行封堵改流的問題。因此，需要找到一種高效、快速解決上述問題的方法,防止污水污染城市地下水環(huán)境，減少對居民生活的干擾。

2 井下蛙人實(shí)施污水管道水下修補(bǔ)的原理及方法

2.1 井下蛙人實(shí)施污水管道水下修補(bǔ)的原理

污水管道水下作業(yè)由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的井下蛙人佩帶水面長管供氣潛水設(shè)備在管道內(nèi)找到管道漏水點(diǎn)、清除雜物，然后利用拌制成膏狀的快速堵漏劑填塞漏水點(diǎn)，利用快速堵漏劑的固結(jié)堵漏。

2.2 常用的污水管道水下封堵方法

(1)氣囊水下封堵。

水下封堵氣囊充氣使其膨脹，通過氣囊與污水管道的擠壓產(chǎn)生的摩擦阻力進(jìn)行堵水。封堵氣囊根據(jù)管道直徑定制，氣囊形狀采用直筒型，其通過提供足夠的壓力及與管道接觸的面積保證氣囊的穩(wěn)固與封水效果。

(2)砌墻水下封堵。

蛙人下水在水下砌筑磚墻，通過砌體墻進(jìn)行堵水。砌體采用普通燒結(jié)磚，利用快速堵漏劑作為砌體粘合劑進(jìn)行砌筑。

(3)鋼板水下封堵。

根據(jù)管道直徑定制鋼板堵頭，堵頭拼裝板間采用螺栓連接，在地面組裝無誤后拆解，由蛙人在水下組拼。

3 工程實(shí)例

3.1 工程概況

某污水管道工程新建爆破井實(shí)施過程中，爆破井開挖范圍內(nèi)的污水主管由于接縫質(zhì)量原因及污水檢查井井壁質(zhì)量原因先后發(fā)生了污水泄漏事故。若污水泄漏無法及時得到處理，將發(fā)生地下水污染事故。而采用管外封堵處理措施首先需要將管道周圍的土體清除干凈、露出漏水部位，然后進(jìn)行封堵。該過程耗時較長，而且可能造成泄漏加劇。故現(xiàn)場考慮立即請專業(yè)水下工程公司到現(xiàn)場進(jìn)行處理，通過水下快速修補(bǔ)，以達(dá)到短時間內(nèi)解決污水泄漏問題的目的。

3.2 污水主管水下快速堵漏

3.2.1 井下蛙人水下作業(yè)

(1)水下作業(yè)方法。

井下蛙人身著專業(yè)潛水衣、佩戴呼吸器，從漏水點(diǎn)就近的檢查井進(jìn)入污水管道內(nèi)；潛水員身上接出3根管線(輸氣管、通訊線、安全繩捆成一股)至地面上，分別與潛水空氣壓縮機(jī)、對講機(jī)、安全固定端連接，確保呼吸、通話及安全。井下蛙人作業(yè)需要的堵漏材料由地面作業(yè)人員拌制后、用繩索吊小桶送至水下。

(2)水頭與流速的檢查。

在檢查井處用吊錘法測量水頭，用葉輪式流速儀測量管道內(nèi)的流速。水深超過10 m或水流速度超過0.6 m/s而無有效防護(hù)措施時禁止水下作業(yè)。

(3)設(shè)備的檢查與調(diào)試。

井下蛙人開始工作前，需對設(shè)備進(jìn)行檢查調(diào)試，以確保潛水空氣壓縮機(jī)正常供風(fēng)，確保潛水電話能正常通話，確保潛水服無泄漏。

(4)井下蛙人的穿戴設(shè)備。

首先穿戴潛水服，然后系上裝好配重鉛塊的腰帶、戴上安全背帶。將輸氣管一端與呼吸面罩相連，一端與空壓機(jī)相連；將通訊線一端與呼吸面罩相連，一端與潛水電話相連。開啟空壓機(jī)供風(fēng)，供風(fēng)壓力稍大于1atm，然后佩戴呼吸面罩、拉好防水拉鏈。將安全繩一端系在安全背帶上，一端與固定在三腳架上的收線器鋼絲繩連接。

(5)井下蛙人下井作業(yè)。

蛙人沿檢查井壁的爬梯進(jìn)入檢查井，然后將三腳架固定在檢查井正上方。蛙人入水后再次檢查潛水服的密封性，檢查通訊設(shè)備是否良好，然后調(diào)整空壓機(jī)的供風(fēng)氣壓(大于水壓1 atm左右)，蛙人下潛。

蛙人進(jìn)入檢查井井室后，從側(cè)面進(jìn)入井底，伸出一只手或腳進(jìn)入水流復(fù)核流速，確認(rèn)安全后進(jìn)入管道內(nèi)施工。若吸力較大無法確保水中安全時停止作業(yè)、上岸待管道內(nèi)水位、流速下降后再進(jìn)入。

3.2.2 堵漏劑水下快速堵漏施工

(1)堵漏劑技術(shù)指標(biāo)。

水下堵漏需要堵漏劑能夠快速凝結(jié)止水，需選用速凝型產(chǎn)品。水下堵漏位置不同、從拌和到使用完畢需要的時間不同，一般需要兩種不同初凝時間的堵漏劑搭配使用。以該工程為例，所選用的速凝型堵漏劑為山城SCD高強(qiáng)型快速堵漏劑(A組份)和牛元水不漏堵漏神(B組份)。

(2)基面清理。

封堵前，蛙人先潛到應(yīng)被封堵的管道漏水位置,檢查探摸清楚需要封堵的漏水點(diǎn)范圍及規(guī)格(縫長、縫寬，孔口大小)，是否可用堵漏劑直接封堵，漏水點(diǎn)及管道內(nèi)部是否存在淤泥和垃圾。

漏水點(diǎn)可用堵漏劑直接封堵時，清除漏水點(diǎn)及周邊的破損接縫材料、淤泥、垃圾等，然后準(zhǔn)備封堵；若漏水點(diǎn)尺寸過大、不滿足直接封堵條件時蛙人出水，另外選擇堵漏方法。

(3)堵漏劑的拌和。

根據(jù)產(chǎn)品使用說明，A組份拌和加水比例為30%，B組份拌和加水比例為30%～35%，將摻合料加水比例控制在30%～35%。拌和料配置前首先做現(xiàn)場試驗(yàn)，根據(jù)拌和到堵漏完成所需的時間計算兩個組份的比例，干拌均勻后，加水拌和至膏狀，然后觀察其初凝時間并調(diào)整。拌和料在小桶內(nèi)拌和，加水后由工人戴手套人工拌制，拌和量應(yīng)根據(jù)使用要求確定，防止初凝時間內(nèi)不能用完而造成浪費(fèi)。

(4)拌和料的轉(zhuǎn)運(yùn)。

拌和料采用小桶掛繩索轉(zhuǎn)運(yùn)至管道內(nèi)，桶壁開孔便于水中下沉。漏水點(diǎn)在檢查井附近時，蛙人在檢查井下方接料桶；漏水點(diǎn)距檢查井較遠(yuǎn)時，在蛙人身上另外固定一根傳料繩，用于拌和料的轉(zhuǎn)運(yùn)。

(5)水下堵漏。

漏水縫隙或孔洞尺寸較小時，蛙人直接用手將拌和料塞入漏水點(diǎn)，塞緊后抹平表面，用手按壓直至拌和料硬化。當(dāng)漏水縫隙較大時，可先在縫隙內(nèi)塞入棉花臨時堵水，再用拌和料堵塞漏水縫隙；當(dāng)漏水點(diǎn)已開挖露出時，亦可采取在管道內(nèi)壓蓋、管道外填塞堵漏劑的方式堵漏。

3.3 污水主管的封堵

3.3.1 污水主管封堵方案的選擇

該工程封堵的污水主管水位最高約6 m，最大流速約0.2 m/s，要求快速完成封堵且封堵效果好，運(yùn)行安全系數(shù)高。經(jīng)對比，氣囊封堵準(zhǔn)備時間長(達(dá)10 d以上)，氣囊封堵后管道內(nèi)的淤積不斷被沖刷帶走而影響封水效果，甚至導(dǎo)致氣囊壓力下降、氣囊移位失效，安全系數(shù)低，一般用于幾小時內(nèi)的臨時封堵；鋼板封堵準(zhǔn)備時間較長，封水效果一般，而且影響基坑排水；而磚砌堵頭的準(zhǔn)備時間短，封水效果好，適用于該工程的快速處理。

3.3.2 水下磚砌堵頭的施工

(1)基面清理。主管封堵前，蛙人先潛到應(yīng)被封堵的管道內(nèi)，檢查探摸清楚管道內(nèi)部是否存在淤泥和垃圾并將其清除干凈。

(2)堵漏劑的拌和。由于水下砌磚工序時間相對較長，最終選用初凝時間為2～5 min的堵漏劑并拌和。

(3)磚塊“抹灰”。在磚塊底面及側(cè)面涂抹堵漏劑，將抹灰厚度控制在2 cm左右。底面抹灰短邊方向應(yīng)中間高、兩側(cè)低，以便于砌筑時擠壓。側(cè)面抹灰時，抹灰工人按照水下砌筑蛙人的指示，選擇長邊或短邊抹灰。

(4)磚塊轉(zhuǎn)運(yùn)。轉(zhuǎn)運(yùn)工人將抹灰后的磚塊放入四周帶孔的小桶中，利用安全繩緩慢沿井壁送至井下操作人員手中。

(5)磚墻的砌筑。水下磚墻的砌筑厚度為24 cm。砌筑時，用手對齊上下層、向下按壓使灰漿擠滿，然后及時倒掉擠出縫外的堵漏劑，待砌體間堵漏劑硬化后松開手，準(zhǔn)備下一匹磚的砌筑。磚墻砌至管道中部附近安裝2個DN200止水閥，作為砌體堵漏時的引流孔。

(6)砌體堵漏。磚墻砌筑完成后，由下向上進(jìn)行堵漏處理。將拌和好的堵漏劑逐層按壓至磚墻與管道及磚塊間的縫隙內(nèi)，確保封水效果。

(7)砌體堵漏完成后，關(guān)閉止水閥。

3.3.3 磚砌堵頭的拆除

堵頭拆除前，首先由蛙人下井開啟止水閥，待堵頭兩側(cè)液位高度一致后方可拆除堵頭。磚砌堵頭采用水下風(fēng)鎬按照先中部、再上部、最后下部的順序進(jìn)行拆除，拆除的廢棄磚塊用小桶轉(zhuǎn)運(yùn)至井外。

4 結(jié) 語

快速堵漏劑具有硬化速度快、強(qiáng)度高、可水下施工的優(yōu)良特性，利用井下蛙人水下作業(yè)，可高效、快速地對污水管道小型裂縫、孔洞等進(jìn)行水下封堵而不損失其過流斷面，亦可快速完成污水管道的封堵。該施工技術(shù)簡單、有效，具有較強(qiáng)的實(shí)用性，可廣泛應(yīng)用于市政污水管道修補(bǔ)、封堵等工作中。