综述倒虹吸管的养护修理技术

韩治国

(黑龙江省农垦建三江分局水务局，黑龙江 建三江 156300)

倒虹吸管是渠道穿越山谷、河流、洼地，以及通过道路或其他渠道时设置的压力输水管道，是一种交叉输水建筑物，是灌区配套工程的重要建筑物之一。

1 倒虹吸管的运用管理常遇到的问题

倒虹吸管一般由进口、管身段和出口3部分组成。管身断面型式主要有圆形和箱形两种。倒虹吸管运用管理中，较常遇到的问题有以下12个方面:

1)接头漏水，管壁渗漏。

2)管身发生纵向和横向裂缝。

3)排气阀未及时打开，管内发生负压。

4)通过小流量时，末及时调节阀门，管道进口产生水跃，使管身震动或接头破坏。

5)末及时清污，杂物堵塞进口，压弯拦污栅，壅高渠水，造成漫堤决口。

6)洪水期，未及时打开上游泄洪闸造成洪水漫堤决口。

7)洪水期未及时关闸，沿山渠塌方，洪水挟带大量推移质沉积管中。

8)第一次放水或冬修后放水太急，管中掺气，水流回涌，顶坏进口盖板。

9)严寒地区，冬季末排干管内积水，冻害造成管壁裂缝。

10)多泥沙河流，沉沙池大量积沙，未及时放水冲沙。

11)裸露斜管，地面无排水系统，雨水淘刷管底，威胁管身安全。

12)闸门操作失灵。

2 倒虹吸管的管理养护

倒虹吸管的管理养护制度，可分为平时巡回检查和年度冬修两种。每年冬天，要放干水，对照平时检查记录，全面检查，彻底处理。巡回检查应着重掌握渗漏、裂缝、震动等情况。

2.1 渗漏

即管壁漏水，按其严重程度可分为3种情况，即潮湿(仅可看出水痕)、湿润(手摸有水)、渗出(如同冒汗)。对渗漏部位，发生时间，渗漏面积大小，渗漏量多少及变化情况要做详细记录，并用红漆在管壁上标明其位置。

2.2 裂缝

按发生部位及形状，可分为横向裂缝、纵向裂缝和龟纹裂缝3种。裂缝要用红漆在管上标明其位置、大小及其随温度升降变化的规律，并绘成裂缝位置图，供分析裂缝原因及采取处理措施时参考。一般裂缝都可留到冬修时处理。而现浇混凝土的干缩裂缝则要通过改进施工工艺，加强养护等措施，予以防止。

2.3 负压和震动

巡回检查中，要注意用耳倾听管内的过水声。有的倒虹吸管在越过小山包时，形成一个向上突起的弯管段。设计中在弯管顶部应有放气阀，第一次放水时要把阀门打开，排除空气，然后通水。如果忽略了这项工作，就会在这个地方造成负压，使管壁气油剥落。注意倾听就会听到阵发性的响声。应立即将放气阀缓缓打开，排除空气，当阀门开始喷水，即可关闭阀门。有的倒虹吸管第一次过水过急，也易在管道进口下游产生负压。所以倒虹吸管口下游应设通气孔，并应经常检查以免被杂物堵塞。

3 倒虹吸管的维修

3.1 纵向裂缝的处理

由于纵向裂缝的产生，使裂缝处钢筋处于高应力状态，同时裂缝的存在降低了抗渗性和抗冻性，加速混凝土表面的剥落，因而将缩短管道的寿命。纵向裂缝的处理方案有:①对于既没有考虑运用期温度应力，又未采取隔温措施的管道采取绊隔措施;②对安全因素太低的管道采用全面加固方法;③防渗方案。

3.1.1 隔温方案

该法是降低管道运用期的温度应力，并防止混凝土冻融。某倒虹吸管，采用两侧砌24 cm厚的砖、管顶填土30 cm的方案。该方案施工方便，节省材料，降温效果明显。

3.1.2 全面加固方案

当管道强度安全因素太低，可采用内衬钢板的全面加固方案。

内衬钢板方案是在混凝土管内，衬砌一层厚4～6 mm的钢板，钢板事先在工厂卷好，其外壁与钢筋混凝土内壁之间留1 cm左右间隙，钢板从进出口运入管内就位、撑开，再电焊成型，然后在二者之间进行回填灌浆。该法优点是能有效地提高安全因素，加固后安全可靠，并能长期正常运行;缺点是造价高，用钢材多，施工比较困难。

3.1.3 防渗方案

防渗方案适用于管道强度安全系数较高，仅在管道裂缝两测进行局部补强，以起到裂缝处防止渗水的作用。防渗方案分为刚性方案和柔性方案两种。

1)刚性方案。包括钢丝水泥砂浆、钢丝网环氧砂浆及环氧砂浆黏钢板等3种方案。其特点是不但能防渗，而且还可分组裂缝处钢筋的一部分应力，提高建筑物的安全性。

2)柔性方案。包括环氧砂浆贴橡皮、环氧基液贴玻璃丝布、环氧基液贴麻布、聚氯乙烯油膏填缝及乳化沥青掺苯溶氮丁胶刷缝等5种。其特点是适应裂缝开合的微小变形，造价较低，施工较易。

以上方案，以环氧砂浆贴橡皮为优。对于宽度＞0.2 mm的裂缝，以环氧砂浆贴橡皮处理较好;宽度＜0.2 mm的裂缝，采用加大增塑性比例的环氧砂浆修补较好。

3.2 其他缺陷的处理

3.2.1 管壁渗漏的处理

可在管内涂刷2～3层环氧基液或橡胶液。涂刷对应力薄而匀，每日刷一次，可涂总厚约0.5 mm。若为局部漏水洞或气蚀破坏，可用环氧砂浆封堵。

3.2.2 接头漏水的处理

修补时，对于受温度影响大，仍需保持柔性接头的管道，可在接缝处充填沥青麻丝，然后在内壁表面用环氧砂浆贴橡皮。对于已填土，受温度的影响已显著减小的管道，可改用刚性接头并在一定的距离内设柔性接头。刚性接头施工时可在接头内外口打入石棉水泥或水泥砂浆，并在内壁面涂环氧树脂处理。

钢制倒虹吸管的滑动伸缩接头漏水原因有两个:①主管壁薄，刚度小，变形后与伸缩节的外套环钢板不吻合;②伸缩节内填充的止水物不够密实，或压缩后回弹不足。防止钢管伸缩接头漏水，除了在设计上采取加强管壁刚度措施外，管理人员每年冬修都必须拆开伸缩节，更换新的止水材料。

3.2.3 淤积处理

倒虹吸管的淤积包括3个方面:即漂浮物的堵塞、推移质的堆积和悬移质的沉积。漂浮物堵塞，可通过在进口设置拦污栅解决;推移质堆积，可通过设沉砂池解决;悬移质沉积，只有在管道流速小于不淤流速的情况才会发生，亦可通过管道断面设计得到解决。

[1] 吴泽斌，石自堂，王海波，王海亚，等.大型倒虹吸上游渠道涌波高度的试验研究[J].中国农村水利水电，2005(06):51-53.

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