關(guān)于無壓力管道臨時堵排水方法比選的探究

徐 鵬

（中交建筑集團(tuán)有限公司，陜西 商洛 711500）

0 引言

目前我國排水工程正處于雨污分流改造時期，但目前大多數(shù)城市老舊城區(qū)地下排水管網(wǎng)錯綜復(fù)雜，排水工程仍然存在雨污合流、混流情況，為城市新建綜合管廊地下通道、地鐵等施工帶來諸多不便。雨污水管道在使用過程當(dāng)中，經(jīng)常由于地質(zhì)條件發(fā)生變化、管道的改線、城市建設(shè)反復(fù)遷改、新管道的接入及部分管道拆除、管道內(nèi)垃圾淤積清理等，都需要在管道工作面上游或管道下游位置對管道進(jìn)行臨時截流作業(yè)，以便于形成截流干作業(yè)環(huán)境。因市政工程類別多，施工時間周期差距大，個別工程開挖深度大，為保證施工安全，更經(jīng)濟(jì)合理選取截流方法對工程本身意義重大。特別是出于搶險目的臨時封堵，對堵水效果及速度要求較高。經(jīng)過筆者對施工經(jīng)驗(yàn)及查閱各類資料總結(jié)出幾種無壓力管道快速臨時堵水排水方法。

1 臨時堵水方法比選

臨時堵水方法按位置劃分選擇在檢查井內(nèi)堵水和在管道內(nèi)堵水，施工中可結(jié)合實(shí)際需要靈活選擇，新建檢查井時則需要在上游臨近檢查井封堵或該檢查井上游臨近管道內(nèi)封堵，便可提供改建或新建檢查的干作業(yè)環(huán)境，以下分別就不同位置堵水進(jìn)行方案比選。

管道內(nèi)或檢查井內(nèi)臨時堵水須根據(jù)管道管徑、檢查井尺寸、井口尺寸、管道內(nèi)流量及流量變化情況進(jìn)行分析和比選，目前雨污合流、混流現(xiàn)象明顯，每逢強(qiáng)降雨天氣，雨水、污水管道內(nèi)排水流量均會劇增，故對堵水措施的可靠性有更高的要求，通過總結(jié)和實(shí)踐得到以下方法可供參考。

1.1 磚砌法封堵

磚砌法封堵排水管道適用于雨水管道且處于旱季時期，磚砌封堵嚴(yán)密性不好，施工時間長，有限作業(yè)空間內(nèi)，施工磚砌封堵墻耗時、耗用人工均較多，而砌筑及拆除成本較高，并且產(chǎn)生建筑垃圾、有限空間作業(yè)限制等；優(yōu)點(diǎn)是適用于嚴(yán)密性要求不是特別高的永久封堵，可在檢查井內(nèi)或管道內(nèi)封堵，封堵位置靈活，特別是無水狀態(tài)下封堵，部分采用永臨結(jié)合的方式進(jìn)行封堵，采用磚砌封堵更能做到經(jīng)濟(jì)合理。

1.2 管道內(nèi)氣囊堵水

管道內(nèi)氣囊堵水方法使用時必須考慮氣囊背后水壓力對氣囊的推擠作用，為確保氣囊充氣后能安全地達(dá)到使用效果，氣囊充氣后與管內(nèi)壁之間的摩阻力必須大于氣囊背后的水壓力［1］。氣囊封堵法相比于砂漿磚塊砌臨時墻封堵管道，可以大量節(jié)省砂子、水泥、磚等建材，減少人力消耗量，避免污水管道內(nèi)有限空間造成中毒窒息等安全事故，同時減少后期拆除的建筑垃圾，利于節(jié)能環(huán)保，減少建筑垃圾拆除費(fèi)用，減少建筑垃圾外運(yùn)，處理等費(fèi)用。氣囊封堵法還可以作為管道檢測的閉水試驗(yàn)，提高閉水試驗(yàn)中水資源的利用次數(shù)，更減少了閉水試驗(yàn)引水排水成本，故氣囊法封堵能帶來雙重環(huán)境效益。現(xiàn)場堵水次數(shù)多時適合采用此方法，可以反復(fù)使用，經(jīng)濟(jì)效果好。氣囊封堵法施工與管道封堵法相比：氣囊封堵需要設(shè)備較多，需對氣壓進(jìn)行檢測，氣壓損失后需要及時的充氣補(bǔ)壓。僅能在管道內(nèi)封堵；但氣囊封堵法施工便捷.因減少有限空間環(huán)境下砌筑墻體、及后續(xù)拆除墻體等工序，同時受外界因素干擾小，明顯加快施工進(jìn)度，如圖1、圖2 所示。

圖1 氣囊封堵示意圖

圖2 用于封堵管道不同規(guī)格的氣囊

1.3 模板封堵法

采用鋁模板支撐臨時封堵，鋁模板采用 0.3 m×1.2 m 的尺寸，模板之間采用螺栓固定，固定前增加雙面膠條止水，根據(jù)檢查井內(nèi)部空間、井口尺寸一般為 0.7 m的圓孔，保證各類材料可以進(jìn)出檢查井口，鋁模板背面采用 10 cm 方木水平方向支撐，再采用φ42×3 mm 的鋼管在水平方木兩端進(jìn)行豎向支撐，再與檢查井井壁支撐牢固，如圖3、圖4 所示。

圖3 模板封堵示意圖

圖4 模板封堵法模型

模板封堵法優(yōu)點(diǎn)在于材料可反復(fù)使用，可在流水狀態(tài)下封堵，封堵過程中不需要復(fù)雜的機(jī)械，可選取上游檢查井，對上游檢查井下游管道口進(jìn)行了封堵。

2 臨時排水方法比選

管道封堵完成后，需要對管道內(nèi)存在的流水進(jìn)行引排，根據(jù)施工進(jìn)度和要求不同，可采用管道調(diào)濟(jì)、新建臨時管道排水、臨時抽排等方式實(shí)現(xiàn)臨時排水。具體適用場景如下：①管道調(diào)濟(jì)方法適用于城市管網(wǎng)成熟，排水路徑已經(jīng)形成網(wǎng)狀的官網(wǎng)，可在非主要管道上臨時排水調(diào)濟(jì)，在保障城區(qū)排水通暢的前提下實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)臨時排水；②新建臨時管道排水方法適用于地下大型設(shè)施建設(shè)過程中基坑占用排水管道周期長時，或臨時排水措施設(shè)計流量較小，且不適用管道調(diào)配措施，同時封堵范圍周邊用地和地下空間滿足臨時管道敷設(shè)要求的排水管道封堵工程，適用于管徑＞600 mm 以上管道；③臨時抽排水方法適用于旱季受外界降水因素影響小的情況下使用，來水量較穩(wěn)定的場合，適用于管徑在 500 mm 以內(nèi)的支管排水。

主要排水方法及優(yōu)缺點(diǎn)如下所述。

2.1 管道調(diào)濟(jì)

管道流量調(diào)配需要提前對地下管網(wǎng)進(jìn)行摸底排查，梳理出主管道，分析管道流量，找到合適的封堵地點(diǎn)進(jìn)行封堵，從而將擬施工區(qū)域的排水管道流量大幅降低或截流，達(dá)到調(diào)配目的。優(yōu)點(diǎn)是管道調(diào)濟(jì)措施通過周邊排水系統(tǒng)可調(diào)配能力來解決臨時排水的問題，未采取其他堵排措施，因此管道調(diào)濟(jì)措施最經(jīng)濟(jì)；缺點(diǎn)是雨季防汛無法保證調(diào)劑效果，管道調(diào)配距離不宜太長，否則上游水頭上漲，造成管道水位升高，往上游倒逼，當(dāng)水頭高度高于檢查井進(jìn)口后從井口返溢，造成城市局部內(nèi)澇。

2.2 新建臨時管道

新建臨時管道如圖5 所示，適用于臨時排水流量大、管徑大時，且施工區(qū)域占用周期長時，跨越雨季的臨時排水。優(yōu)點(diǎn)為由于臨時管排措施無能源消耗，且維護(hù)簡單方便、維護(hù)成本低，可靠性較高，還可以與產(chǎn)權(quán)單位溝通，對臨時管道增加檢查井、管道設(shè)計能滿足后續(xù)排水要求后可作為永久管道使用。缺點(diǎn)為施工臨時管道需破路、敷設(shè)管道、侵占地上空間，對周邊交通影響較大，且臨時敷設(shè)的管道對地下管位要求較高，原井改造大多需要帶水作業(yè)，難度較大。

圖5 管道臨時封堵示意圖[2]

2.3 臨時抽排

當(dāng)導(dǎo)改時間較短，管道水流量較小，采用封堵或新建管道費(fèi)用高，可選擇臨時抽排措施進(jìn)行引排，在上游檢查井采取臨時封堵后，通過抽排截斷來水，實(shí)現(xiàn)下游干作業(yè)環(huán)境。優(yōu)點(diǎn)為無需拆除原管道、檢查井，采用設(shè)備抽排可移動性強(qiáng)，根據(jù)抽排設(shè)備能力大小可用于不同流量管網(wǎng)，也可在沉泥井進(jìn)行抽排，免去封堵，也可采用管徑較小的鋼管并進(jìn)行暗敷的方式，不需占用封堵范圍過多的周邊用地和地下空間，對社會影響相對較??；缺點(diǎn)是臨時泵排措施所需要較多的設(shè)備設(shè)施，抽排過程占用施工場地，尤其是排污處理還需要獲得政府審批，抽排過程需要儲備備用設(shè)備，且運(yùn)行維護(hù)較為復(fù)雜，能耗較高，不適宜長時間使用。

3 重難點(diǎn)分析

單個堵排水措施并無好壞優(yōu)劣之分，均可實(shí)現(xiàn)無壓力管道下游臨時干作業(yè)條件的達(dá)成。不同無壓力管道臨時堵排水方法的重難點(diǎn)在于對擬堵排水無壓力管道進(jìn)行充分調(diào)查和分析，結(jié)合時間空間、地上地下條件、周邊環(huán)境綜合選取組合出最優(yōu)方案，以達(dá)到節(jié)能有效、安全可靠的堵排水措施，從而保證改擴(kuò)建項(xiàng)目實(shí)施。

而最優(yōu)方案比選需要考慮以下難點(diǎn)：①需要保證擬堵排水管道的暢通，不對管道上游造成內(nèi)澇及排水不暢；②能應(yīng)對特殊天氣對臨時堵排水措施的沖擊，能確保全安可靠；③施工難度小，勞動強(qiáng)度低，便于實(shí)施管理；④做到經(jīng)濟(jì)性優(yōu)、支出少；⑤堵排水措施組合方法多樣，但主要以堵水、排水、排堵結(jié)合為主，結(jié)合不同堵排水方法，需組合出適合不同特點(diǎn)無壓力管道的處置措施來實(shí)現(xiàn)最優(yōu)方案。

4 結(jié)語

目前城市擴(kuò)展改建工程數(shù)量與日俱增，尤其是城市地下構(gòu)筑物的新建和改造更為普遍，而新建、改造過程中必不可少要與既有地下管網(wǎng)交叉、下穿等，故施工中需采用封堵、排水的一種或多種措施相結(jié)合，重點(diǎn)調(diào)查分析周邊條件、既有管線特點(diǎn)，從施工空間、時間、安全可靠、經(jīng)濟(jì)角度共同分析比選組合出最優(yōu)方案，從而達(dá)到降低施工成本，并提升作業(yè)環(huán)境和安全文明施工，同時保障改擴(kuò)建項(xiàng)目進(jìn)展及城市排水的需要。Q