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污水输送管技术爆漏原因
2.2.爆漏原因分析
结合近年爆漏数据的统计,造成污水输送管网爆漏的原因可回纳为以下几方面:

2.2.1.不规范或野蛮施工等人为因素造成爆漏。由于近年城市建设快速向市郊发展,管线范围内新建大量建筑物,很多建设、施工单位存在不规范或野蛮施工,在未对地下管网进行有效勘察了解的条件下盲目施工,导致挖爆、压穿输送管的事件屡次发生。从上述统计可知,不规范或野蛮施工是造成污水输送管爆漏的主要原因。

2.2.2.管道埋设环境造成爆漏。有的管道展设年代较早,规划不到位,管道埋深不够,加上现在的交通负载增大或建筑物骑压,导致地面发生沉降,使管道受力不均匀而发生爆漏。同时,早期展设的管网多展设在耕地、果园、鱼塘基等基础承载能力较差的区域,由于农业浇灌、雨水渗漏等原因,使地质沉降引起管道不均匀下沉,在压力波动作用下引起的管道振动也会使管道发生破裂。

2.2.3.管道接口影响。从漏点开挖现场发现,管道接口爆管主要发生在焊接的钢管接口和承插式管道的刚性接口上。钢管尽大多数都是现场对焊施工,在焊完后只能人工对焊缝进行防腐甚至没作防腐,质量不易控制,焊缝部位轻易出现锈蚀,导致焊接口锈蚀脱落、破裂以及管体腐蚀穿孔而爆漏。

3.发现爆漏的途径和确认爆漏点的方法

3.1.发现爆漏的途径

3.1.1道路湿润

污水压力输送管道途径的范围内,假如出现在没有下雨、也没有洒水,可路面却特别湿润或地面结构层湿润等情况,都会存在管网爆漏的可能性,这种情况是管道爆漏普遍存在的特征。

这种情况的爆漏,表面上似乎还没有什么大的危害,但已经可造成结构层下面有水的积存,长时间的漏水将造成结构层下形成空洞,使道路处于随时可能沉陷的状况或影响爆漏点周边建筑物结构安全,从而造成不良的社会影响及财产损失。

3.1.2.有水从地面冒出或路面沉降

地面若发现有污水(水流也可能很清澈)从路面或建筑物的空隙中持续流出,水流会出现周期大小变化,出现管道爆漏的机会就很大了。从大坦沙厂近年管道爆漏的现场发现,这是管道爆漏的明显特征。

地下输送管道若出现爆漏,四周的土沙便会大量被冲走,土沙由于水的压挤而坚固,地下出现空隙,特别是农村、市郊重新展设的土沙、石屑道路,更轻易发生这种现象。即便道路的下面出现空隙,爆漏最初阶段仅凭道路的沥青、混凝土自身的强度,在某种程度上尚可支承。随着水流带走泥沙的增多,由于道路自身的重量、车辆的通行开始陷沉。假如发生此现象,首先要考虑管道是否爆漏,并尽早采取措施,以免出现不必要的损失。
3.1.3.厂区与泵站污水流量和水压的变化

各污水厂为了确保稳定的生产工艺和处理效果,都会按照各厂的瞬时处理能力对厂外终点提升泵站的供水进行调整。为此,一般都会在泵站出水管和厂区总进水管装设流量计和压力表,以控制进进厂区的污水量和压力。当值班职员发现终点泵站和厂区瞬时流量和压力出现差异时,应立即对送水量和压力测定进行分析比较,并检查相应的输送管道,找出原因。通过终点泵站与厂区进水管流量和压力的比较,可发现早期的爆漏题目。

3.2.确认爆漏点的方法

当污水输送管出现上述现象,可以对怀疑出现题目的管道进行加压试验,以找出具体的爆漏点。往现场检漏前,必须清楚地了解待查管线的实际走向、材质、管径、水压及使用年限。较为简捷的试验方法为:

3.2.1.封闭相关连通阀门,将疑似题目的管道与其他输送管隔离开;

3.2.2.减少(或封闭)终点泵站进进厂区输送管控制阀门的开度,由终点泵站对输送道进行短时加压,通过观察可疑爆漏点的涌水现象,找出管道的具体爆漏点。

加压过程中,建议使用流量较少、扬程较低的提升泵进行,严格控制管道压力,不得超过管道的设计耐压值,防止管道压力急剧上升,加剧管道的爆裂。假如管道真正存在爆漏,通过上述的加压试验,一般可直接找到爆漏点。对于部分埋设较深的管道爆漏点,由于覆土或建筑物的阻挡,加压后,爆漏现象可能不会太明显,此时应视现场情况增大管道的试验压力。对于加压试验后,仍未找出具体的爆漏点(肉眼观察不到的暗漏),则应通过专业检漏设备对管道进行检测。

4.管道修复

确认管道存在爆漏后,就要马上组织修复管道。根据大坦沙厂经历的多次污水输送管道的抢修经验,可将管道修复施工分为以下4个阶段:

4.1.开挖作业基坑

基于缩短抢修而造成停产的时间,将负面影响控制在最低限度,污水输送管道爆漏抢修普遍采用开挖修复技术。当确认具体管道的爆漏点后,就要对爆漏位置进行挖掘,挖出必要的作业基坑,检查管道的实际爆漏情况,确定终极的修复方案,为后续管道的修复施工创造条件。基坑开挖的同时,应根据管道的材质和施工需要,提前备好充足的抢修物资和架设好临时施工电源。

4.1.1.地下设施调查、保护

管道基坑开挖前,应向各方管线单位了解清楚地下管线的情况,方可进行相应的保护和迁移措施,以保证开挖工作持续进行。管道基坑开挖时,应根据地质土层情况和管道埋深及时采用支撑,以免造成滑坡、塌方。在建筑物、构筑物基础和地下设施四周开挖时应做好防止其下沉和变形的措施后,才能进行开挖。

4.1.2.基坑开挖与降、排水

基坑开挖有人工开挖,液压挖土机开挖两种方式,当基坑较深,土方量较大时,有条件的尽量利用机械挖土。基坑开挖的顺序、方法必须遵循“开槽支撑,先撑后挖,分层开挖,严禁超挖的原则”,直至找到管道爆裂位置后,才能加快基坑挖掘的速度。在不清楚的地下设施状况的条件下进行紧急抢修开挖,建议采取人工开挖和机械开挖相结合,避免挖伤地下设施和管道。

降水与排水是配合基坑开挖的安全措施。由于珠三角地下水丰富,当基坑开挖至地下水位以下,使地下水的平衡遭到破坏,地下水会不断流进基坑;同时,固然在抢修过程中泵站已经停止了送水,但输送管内仍存有较大的压力,管内污水会不断溢出基坑。因此,基坑开挖的过程中,基坑内应设置排水沟及集水井,及时做好坑内排水工作,以免引起塌方或基坑土槽遭到破坏。

4.1.3.流砂的形成及防止

在基坑挖掘过程中要时刻留意挖出土方的种类,尤其留意细砂、粉砂及亚砂土的出现。当出现上述土质时,基坑挖深超过地下水位线0.5米就会发生流砂现象。发生流砂,基坑下的土会呈活动状态,随地下水一起涌进坑内,砂土边挖边冒,基坑难以开挖到抢修所需深度。当基坑开挖过程中碰到流砂时,可采用以下措施进行
4.1.3.1水下挖土法:采用不排水施工,使坑内水压与地下水压平衡,从而防止流砂产生。

4.1.3.2打板桩法:将钢板桩沿基坑外围打进坑地下面一定深度,增加地下水从坑外流进坑内的渗流长度,从而减少动水压力,防止流砂产生。

4.1.3.3抢挖法:组织分段强挖,使挖土速度超过冒砂速度。挖至所需深度后,立即鋪竹筏、芦席,并抛大石块以平衡动水压力,压住流砂。此法用以解决局部或稍微的流砂现象是比较有效的。

4.1.3.4人工降低地下水位:一般采用井点降水方法,在基坑四周开挖一个或多个低于基坑深度的集水井,使基坑四周的地下水向集水井渗流,通过集水井排水,使地下水不致渗流进基坑内。由于动水压力的方向朝下,因而可以有效地治服流砂现象,达到局部区域降低地下水位的效果

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