給排水管道試壓技術(shù)在市政工程項(xiàng)目中的應(yīng)用

【摘要】文中從分析供水壓力、獲取關(guān)鍵參數(shù)及定位滲漏問題三個(gè)方面對(duì)市政工程中給排水管道的試壓技術(shù)作用進(jìn)行了解析，闡述了該技術(shù)的應(yīng)用步驟，并詳細(xì)介紹了在實(shí)施試壓時(shí)一定要做好準(zhǔn)備工作，確保符合相關(guān)試壓條件，試壓過程中要注意加壓的壓力情況。為了讓試壓結(jié)果能夠如實(shí)反映出給排水管道的安裝質(zhì)量，一定要重視試壓泵的安裝、排出管道內(nèi)空氣等工作。

【關(guān)鍵詞】市政工程；給排水；管道試壓

【中圖分類號(hào)】TU990" " " "【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A" " " "【文章編號(hào)】1673-6028（2024）01-0154-04

給排水管道試壓技術(shù)是使用液體或氣體為媒介，對(duì)供水和排水管道施加壓力并進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，以此來評(píng)估其抗壓能力和密封性。目前，這種技術(shù)在天然氣管道項(xiàng)目和消防供水系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，形成了普遍適用的技術(shù)流程，但在利用此技術(shù)期間經(jīng)常因管理漏洞而出現(xiàn)流程錯(cuò)誤、操作不當(dāng)?shù)葐栴}。為規(guī)范管道試壓工作，提高給排水管道的安全性，各給排水管道項(xiàng)目中需將管道試壓作為研究重點(diǎn)，嚴(yán)格執(zhí)行行業(yè)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，確定科學(xué)且可行的管道試壓技術(shù)方案、管理體系，督促各部門、崗位人員積極參與到管道試壓工作中，保障市政工程管網(wǎng)的平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 市政工程中給排水管道試壓技術(shù)的主要作用

1.1 供水壓力分析

供水的壓力有兩種，每種都有不同的操作方式和目標(biāo)。其中一種是加入預(yù)定參數(shù)的水壓，這種壓力的檢測(cè)通常要維持24小時(shí)的加壓狀態(tài)，這樣可以了解整個(gè)供水系統(tǒng)的真實(shí)性能；還有一種是超出標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的水壓，在這種情況下，需要詳細(xì)觀察水壓的變化，以判斷系統(tǒng)能否穩(wěn)定工作。

1.2 獲取測(cè)試參數(shù)

試壓技術(shù)主要側(cè)重于獲取關(guān)鍵的測(cè)試參數(shù)，這些參數(shù)可以反映管道在實(shí)際運(yùn)營中所能承受的壓力以及其整體穩(wěn)定性。系統(tǒng)的承壓能力是評(píng)估管網(wǎng)質(zhì)量和耐用性的關(guān)鍵指標(biāo)，這也是為何工程師經(jīng)常強(qiáng)調(diào)獲取準(zhǔn)確測(cè)試參數(shù)的重要性的原因。通過這些數(shù)據(jù)，可以確保管道材料、接頭和連接部分均符合設(shè)計(jì)規(guī)范[1]。從測(cè)試參數(shù)中可以識(shí)別出任何微小的壓力變化或異常值，并方便施工團(tuán)隊(duì)在后期對(duì)管道進(jìn)行維護(hù)、改造或升級(jí)時(shí)，能夠有針對(duì)性地進(jìn)行作業(yè)。

1.3 定位滲漏問題

對(duì)于任何管道系統(tǒng)而言，其滲漏不僅代表會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)的問題，還可能造成管網(wǎng)結(jié)構(gòu)受損或泄漏物污染周邊環(huán)境的情況。試壓技術(shù)在管道內(nèi)施加預(yù)定的壓力，讓微小的滲漏點(diǎn)能顯現(xiàn)出來，為工程師提供準(zhǔn)確的泄漏位置信息。此技術(shù)確保了系統(tǒng)中的每一部分，無論是主干線、支線還是接頭，均能在早期階段被檢測(cè)到泄漏問題。

2 管道試壓技術(shù)在市政給排水工程中的應(yīng)用步驟

2.1 前期整體準(zhǔn)備工作

在市政給排水工程施工中使用管道試壓技術(shù)之前，作業(yè)人員必須全方位、細(xì)致地檢查試壓的對(duì)象，并重點(diǎn)查看施工中可能出現(xiàn)質(zhì)量問題和薄弱部分，尤其要關(guān)注管道連接點(diǎn)的密封程度和吊架設(shè)備的安裝技巧。在驗(yàn)收管道質(zhì)量時(shí)，還需要為試壓準(zhǔn)備壓力泵、壓力儀、截止閥等相關(guān)設(shè)備，并確保安裝準(zhǔn)確無誤，在給排水管道系統(tǒng)的最高處安裝放氣閥門，并在最低處配置排水設(shè)備，這樣便可展開接下來的試壓作業(yè)。

2.2 準(zhǔn)備管道試壓

2.2.1 預(yù)試驗(yàn)

在對(duì)壓力管道進(jìn)行試壓時(shí)，確保每一段配水點(diǎn)的管道都處于閉合狀態(tài)，逐漸將水注入管道后，開啟位于給排水管道系統(tǒng)最高位置的預(yù)設(shè)放氣閥。當(dāng)放氣閥中連續(xù)不斷涌出水流時(shí)，說明管道內(nèi)的水已達(dá)飽和，隨后關(guān)閉位于系統(tǒng)最高位置的放氣閥，然后開始對(duì)給排水管道進(jìn)行密封性測(cè)試。在整個(gè)測(cè)試期間，將管道內(nèi)水壓緩緩地升壓至試驗(yàn)壓力，并穩(wěn)壓30min，其間如有壓力下降可注水補(bǔ)壓，但不得高于試驗(yàn)壓力；檢查管道接口、配件等處是否有漏水、損壞問題，如有漏水、損壞現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)停止試壓，查明原因并處理后再繼續(xù)試壓。排水管道預(yù)試驗(yàn)要求、壓力管道水壓試壓的試驗(yàn)壓力分別如表1、表2所示。

給水管道預(yù)試驗(yàn)階段，主要需注意以下方面：第一，將試壓管道內(nèi)的壓力下降到大氣壓條件，持續(xù)1h，其間應(yīng)確?？諝獠贿M(jìn)入管道；第二，緩慢將管道升壓到試驗(yàn)壓力，并穩(wěn)壓0.5h，其間如有壓力下降現(xiàn)象，需注水補(bǔ)壓，但不得高于試驗(yàn)壓力，在有異常情況時(shí)及時(shí)處理再恢復(fù)試壓工作。第三，停止注水補(bǔ)壓并穩(wěn)定1h，如1h后壓力下降到試驗(yàn)壓力的70%以上，結(jié)束預(yù)試驗(yàn)工作。當(dāng)1h后壓力下降到試驗(yàn)壓力的70%以下，應(yīng)停止試壓，查明原因并處理后再繼續(xù)試壓。

2.2.2 試壓具備的條件

要確保管道安裝完畢后符合設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定，并對(duì)管道高程等關(guān)鍵部件進(jìn)行控制，技術(shù)團(tuán)隊(duì)需針對(duì)工作組成員進(jìn)行系統(tǒng)技能培訓(xùn)，讓管道試壓的作業(yè)人員能完全掌握試壓的專業(yè)操作方式和關(guān)鍵注意事項(xiàng)，并制作好詳細(xì)的培訓(xùn)記錄。在實(shí)際試壓過程中，必須讓環(huán)境溫度在5℃以上，低于此溫度時(shí)，應(yīng)進(jìn)行冷凍防護(hù)，以避免因溫度變化導(dǎo)致的材料質(zhì)量缺陷。在施工過程中，尤其是焊接部分等隱蔽工程，應(yīng)在其未進(jìn)行隱蔽施工前進(jìn)行試壓。所有參與試壓的管道均應(yīng)經(jīng)過強(qiáng)化處理，為保證試壓的系統(tǒng)性和可靠性，需臨時(shí)成立專門的試壓管理小組，并明確小組內(nèi)各成員的具體職責(zé)，所有試壓設(shè)備一定要準(zhǔn)備齊全，且試壓記錄需得到監(jiān)理與建設(shè)單位雙方的認(rèn)可，還需要相關(guān)負(fù)責(zé)人簽字確認(rèn)。

2.3 規(guī)劃試壓流程

針對(duì)給排水管道試壓流程，一般應(yīng)按照施工準(zhǔn)備、安裝臨時(shí)試壓管線等工序展開，如圖1所示。技術(shù)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)針對(duì)目標(biāo)區(qū)域安裝臨時(shí)試壓管線，讓其與現(xiàn)有系統(tǒng)無縫對(duì)接，同時(shí)滿足試壓的專業(yè)要求，并圍繞試壓區(qū)域設(shè)置明顯的警示標(biāo)志，疏散附近人群。開始注水升壓環(huán)節(jié)要慎重操作壓力泵，保證水流平穩(wěn)注入管道內(nèi)，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)壓力，避免壓力超出設(shè)計(jì)值。隨后，要穩(wěn)定管道內(nèi)的壓力，使其在設(shè)計(jì)的安全壓力范圍內(nèi)穩(wěn)定工作，此時(shí)進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)，對(duì)管道各個(gè)部分進(jìn)行密切觀察，確保無滲漏或其他異?，F(xiàn)象。全流程的試壓技術(shù)在執(zhí)行時(shí)需結(jié)合嚴(yán)格的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)管理工作，確保專業(yè)性與安全性并重，達(dá)到保障市政給排水工程質(zhì)量的目的。

2.3.1試壓泵及壓力表連接

給排水管道試壓經(jīng)常存在試壓泵與壓力表連接不當(dāng)?shù)那闆r。為避免這一問題，試壓泵應(yīng)由耐高壓不銹鋼軟管與壓力表相連，傳遞管道內(nèi)的壓力并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力數(shù)據(jù)。為確保試壓數(shù)據(jù)的精確度，壓力表應(yīng)放置于管道與管道連通的關(guān)鍵位置，并需經(jīng)常校準(zhǔn)，在進(jìn)行試壓的高壓環(huán)境中，所有與壓力表及試壓泵連接部分均應(yīng)選用高標(biāo)準(zhǔn)、抗腐蝕材料，并按照行業(yè)規(guī)范進(jìn)行安裝。

2.3.2注水

試驗(yàn)過程中應(yīng)尤其關(guān)注注水環(huán)節(jié)。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況從下游端注水，總用水量根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整與計(jì)算。開始注水時(shí)，灌水進(jìn)水應(yīng)從試壓管道的進(jìn)水盲板下方開口端開始，排氣口應(yīng)設(shè)在試壓管道高端部位的12點(diǎn)方向，在最高點(diǎn)排氣。注水應(yīng)緩慢進(jìn)行，不得有空氣混入，管道水流速應(yīng)在0.3m/s以內(nèi)，先開排氣閥，進(jìn)水端注水時(shí)，排氣端應(yīng)確保閥門開放，確保水流流動(dòng)排氣，并保障流量充足。一般進(jìn)水管、排氣管的管道孔徑應(yīng)在0.1m以上。全部排完管道中的空氣后再關(guān)閉閥門。

2.3.3管道閉水試驗(yàn)

雨水排放系統(tǒng)、清潔生產(chǎn)廢水以及部分生活污水管道是閉水試驗(yàn)的主要對(duì)象，試驗(yàn)會(huì)在雨水井和污水井完全安裝好后展開。當(dāng)管道內(nèi)徑超出700mm時(shí)，需對(duì)井段總數(shù)的1/3進(jìn)行測(cè)試，如果不合格，將增加測(cè)試樣本數(shù)量。具體的閉水試驗(yàn)步驟如下：首先，確保試驗(yàn)用的管道和井已正確安裝并通過了品質(zhì)檢查；其次，確保溝槽中沒有水存留，且對(duì)管道還沒有進(jìn)行回填；隨后，對(duì)井的預(yù)留孔進(jìn)行完全封閉。根據(jù)井的距離，劃分出不同的測(cè)試段，并從管道井段總數(shù)中選擇1/3進(jìn)行檢查。在檢查各個(gè)段落時(shí)，需要密封下一個(gè)管道入口以防止水的滲入。在測(cè)試過程中，需要查看是否存在泄漏或滴漏的情況。如果發(fā)現(xiàn)問題，立刻停止試驗(yàn)并進(jìn)行相應(yīng)的修復(fù)措施。若泄露出現(xiàn)在連接點(diǎn)，需要重新安裝；而如果泄露在直管部分，可以使用焊槍進(jìn)行修補(bǔ)[4]。

2.3.4排水及沖洗

在閉水試驗(yàn)完成后，利用潛水泵將管內(nèi)的水排至溝外，而其他管線的排水可以通過挖掘集水池和設(shè)置潛水泵等多種方式組合來完成。在進(jìn)行沖刷時(shí)，應(yīng)避免用水高峰，并確保所有的排水管都已正確安裝并能夠順利排水。只有當(dāng)沖洗速度超過1.0m/s且出水口的水質(zhì)呈現(xiàn)清亮狀態(tài)時(shí)，才算沖洗完成。

3 管道試壓技術(shù)在市政給排水工程中的應(yīng)用要點(diǎn)

3.1 合理選擇試壓泵

在市政給排水管道試壓時(shí)，大多數(shù)情況下會(huì)使用多級(jí)離心泵。但在現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，若泵軸的運(yùn)轉(zhuǎn)方向與預(yù)定的不一致，會(huì)使水泵失去抽水功能，影響試壓效果。為此，需要先驗(yàn)證水泵的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，同時(shí)核對(duì)其種類和泵軸的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。另外，根據(jù)預(yù)期的試驗(yàn)壓力與潛在的漏水狀況來挑選適當(dāng)?shù)脑噳罕?，保證其提供足夠的揚(yáng)程和流量。但必須注意，由于試壓泵的流量輸出存在上限，當(dāng)管道的漏水量異常增多時(shí)，這些滲漏量很可能超出泵的供水能力，結(jié)果使管道內(nèi)壓力無法穩(wěn)定，這會(huì)對(duì)試壓的精準(zhǔn)度和高效性構(gòu)成威脅。

3.2 排出管道內(nèi)空氣

在開展試壓作業(yè)時(shí)，管道內(nèi)不能存有多余的空氣，這就需要在管道的最高處合理布置排氣閥和排氣口，并及時(shí)將管道內(nèi)的空氣排出，防止壓力計(jì)的指針在施加壓力時(shí)晃動(dòng)。另外，對(duì)于線路較長的給排水管道，建議增加排氣口和排氣閥的數(shù)量，這樣在管道發(fā)生灌水現(xiàn)象時(shí)，水仍然能夠在管道內(nèi)正常流動(dòng)[5]。

3.3 消除漏水因素

在進(jìn)行給排水管道試壓時(shí)，其受壓區(qū)域的支撐面積、地層深度和地質(zhì)堅(jiān)硬度要能達(dá)到合適的標(biāo)準(zhǔn)。若支撐面積太小、地層太淺或土壤太松，都可能出現(xiàn)試壓時(shí)軸向位移過大的情況，從而引起阻擋口泄漏。如出現(xiàn)泄漏，應(yīng)根據(jù)適當(dāng)?shù)挠?jì)算方法進(jìn)行調(diào)整。試壓部位背后的土層深度應(yīng)至少為7m，如果土壤太松軟，需采用澆筑混凝土或更換夯實(shí)土等加固手段。為滿足設(shè)計(jì)需求并避開管線障礙，必須裝置三通、彎管、封堵等部件。這些部件都要有穩(wěn)固的支墩來進(jìn)行防護(hù)，如果支墩的大小和形狀未按標(biāo)準(zhǔn)制作，那么支墩可能在試壓時(shí)不能承受由水壓產(chǎn)生的力量，讓部件接口處出現(xiàn)泄露。因此，要確保支墩的實(shí)際尺寸比設(shè)計(jì)尺寸更大，并在堅(jiān)硬的土基上搭建支墩，讓其與基背之間能緊密相連。

3.4 管溝回填要密實(shí)

回填管溝的主要目的是要讓土層達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)確保從溝底到管道上方50cm的區(qū)域內(nèi)不含有機(jī)質(zhì)、凍土或直徑超過5cm的磚石之類的硬性物質(zhì)?；靥钔寥缿?yīng)盡量接近理想水分含量。使用如砂石或碎石這類材料進(jìn)行填充時(shí)，要分層鋪設(shè)并壓實(shí)，同時(shí)避免損壞管道。在管道上部的兩段搭接位置上，不能出現(xiàn)較大的落差，夯實(shí)的部分應(yīng)形成長度超過其高度兩倍的臺(tái)階狀。連接部位可以采用細(xì)粒填充材料分層填充并壓實(shí)，使表面光潔平整，不能有明顯的壓痕或松散、分離的情況。確保填充材料與溝壁、結(jié)構(gòu)、管道緊密結(jié)合、堅(jiān)實(shí)平整。當(dāng)分段施工時(shí)，應(yīng)確保各層之間界限清晰，并為每一層預(yù)留尺寸合適的臺(tái)階。

3.5 其他問題及注意事項(xiàng)

3.5.1碳鋼管道的試壓

為解決碳鋼管道的試壓?jiǎn)栴}，要在管道的兩端安裝法蘭和盲板，也可以使用鋼板替代盲板，但材料厚度一定不能超過20mm，并在盲板的入水和出水口設(shè)置碳鋼管和截止閥，為了測(cè)量管道內(nèi)的水壓，需在試壓線和管道端部放置A、B兩個(gè)壓力表，且所有測(cè)量儀器都要經(jīng)過校驗(yàn)并且其精度能達(dá)到要求。在加水的時(shí)候，需要打開排氣閥進(jìn)行排氣，當(dāng)水注滿時(shí)關(guān)閉，并連接試壓泵開始增加壓力。在完成上述準(zhǔn)備工作后，開始預(yù)試驗(yàn)，慢慢提高管道的水壓到指定試驗(yàn)壓力并維持30min，觀察壓力變化，如果壓力下降則通過加水進(jìn)行補(bǔ)壓。需要檢查管道的各個(gè)連接點(diǎn)，看是否有損傷或泄漏情況，如有問題應(yīng)立即停止試壓，定位問題部位并依照現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行處理，之后再重新試壓。預(yù)試壓完成后進(jìn)行正式試壓，停止補(bǔ)壓15min后，測(cè)定管道內(nèi)的水壓，并計(jì)算這15min的壓力變化。如果壓力變化在允許的范圍內(nèi)，調(diào)整到正常工作壓力并保持30min。期間仔細(xì)觀察管道，如果沒有泄漏，那么這條管道就通過了試壓檢驗(yàn)，認(rèn)為是合格的。

3.5.2鋼絲網(wǎng)骨架管道試壓

在對(duì)鋼絲網(wǎng)骨架管道進(jìn)行試壓時(shí)，要先把管內(nèi)水壓穩(wěn)定提高到試驗(yàn)所需壓力，并保持該壓力30min。在此期間密切監(jiān)測(cè)壓力變動(dòng)情況，并在壓力減少時(shí)進(jìn)行適量注水補(bǔ)壓。同時(shí)，仔細(xì)檢測(cè)管道接口和連接處的完整性和是否存在泄漏，如發(fā)現(xiàn)問題，立即停止試壓，定位問題區(qū)域，依據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行修復(fù)，然后再次進(jìn)行試壓。利用與碳鋼管相似的手段，對(duì)鋼骨架聚氯乙烯管道進(jìn)行試壓。完成試壓后中斷水注補(bǔ)壓并繼續(xù)保持該壓力30min，在這段時(shí)間結(jié)束后，測(cè)量并記錄管內(nèi)水壓，根據(jù)此時(shí)與30min前的壓力差異計(jì)算，如其壓差未超過所設(shè)定試驗(yàn)壓力的70%，則為正常。基于前30min觀察的基礎(chǔ)上，再額外觀察60min，確保在總共90min內(nèi)的壓力下降值不超過0.02Mpa，滿足此條件，管道視為通過試壓測(cè)試，可判定為合格。

4 結(jié)語

綜上所述，該技術(shù)不僅能夠讓市政供水系統(tǒng)在完工后安全穩(wěn)定運(yùn)行，也為整個(gè)工程項(xiàng)目帶來質(zhì)量和效益的提升。隨著市政建設(shè)的持續(xù)進(jìn)步，給排水的管道試壓技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善。從碳鋼管道的初步試壓，到更為復(fù)雜的鋼絲網(wǎng)骨架管道及閉水試驗(yàn)，每一步都凸顯出技術(shù)的進(jìn)步與創(chuàng)新。為了滿足未來的挑戰(zhàn)和需求，期望這種技術(shù)在實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)，與其他先進(jìn)技術(shù)融合，推動(dòng)市政工程項(xiàng)目走向更廣的應(yīng)用領(lǐng)域。

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[作者簡(jiǎn)介]郭涵坤（1997—），男，山東濟(jì)南人，本科，研究方向：給排水科學(xué)與工程。