大口径供水混凝土管抢修箍的优化应用

欧润祥

【摘要】大口径供水混凝土管存在着抢修时间长、抢修后易再次漏水等缺点，我司通过对混凝土抢修箍的密封方式进行优化改进，解决了常规抢修方法存在的问题。重点介绍对常规管道抢修箍改进技术的使用方法，分析改进技术的优势和局限性，介绍改进技术的使用实例和效果。

【关键词】大口径；混凝土管抢修；抢修箍改进技术

目前国内用于市政供水的混凝土管道主要有两种：一种是预应力钢筋混凝土管（俗称水泥管），一种是钢套筒预应力混凝土管（简称PCCP管）。水泥管是我国市政供水发展早期应用相当广泛的供水管材之一，它具有耐腐蚀、不结垢、使用寿命长等优点，PCCP管是在水泥管基础上进行优化设计的管材，除了保留了水泥管的所有优点外，在管道强度、承插口密封性上都明显优于水泥管，目前主要应用于大口径管道。尽管混凝土管道具有许多优于钢管的性能，但它们存在这一个重要的劣势——抢修困难，一旦发生漏水情况，将造成巨大的社会影响。

1 大口径混凝土管道的抢修困境

1.1大型混凝土管的抢修现况

大口径的混凝土管主要用于市政供水的主干管网上，由于其体积较大，在遇到突发停水事件时，难以利用哈夫节等快速抢修工具进行抢修，特别是DN1000以上的混凝土管。混凝土管中最容易出现漏水情况的是水泥管的承插口，水泥管承插口在使用时间长后，承插口内的橡胶圈容易因水压作用而部分脱出，导致漏水；PCCP管的承插口由于密封性较高，较少出现漏水。

目前国内的市政供水企业处理混凝土管道漏水的主要办法是在管道停水后，如果是承插口漏水，先将橡胶圈重新打入承插口，再利用麻丝和管道抢修剂填补漏水点，如果有需要再使用管道抢修箍进行加固。管道抢修箍为两个半圆的钢管，直径比漏水管道稍大，焊接成钢套筒安装在漏水点管道上，然后在漏水管道与抢修箍之间的空隙人工打入麻丝和管道抢修剂进行密封，以达到止水效果。

1.2 常规抢修方法存在的问题

1.2.1 停水时间长、范围广

由于管道抢修剂的使用局限，常规的抢修办法没法进行带水作业，这就要求在混凝土管道抢修时，必须完全止水才能顺利的进行抢修作业，但大型的市政供水管道普遍存在停水难的窘境，特别是遇到管道阀门由于使用年限长没法有效的完全止水时，就需要扩大停水的范围，同时停水的时间也相应的增加，这将会对市政供水造成巨大的影响。

1.2.2 抢修后易再次漏水

由于大口径混凝土管所在的供水主干管的供水压力普遍较高，利用麻丝和管道抢修剂的方法强度有限，即使再利用抢修箍进行加固，由于填充缝隙使用人力施工，也难以保证整个缝隙的密封性。根据我司的资料统计显示，出现漏水的混凝土管道普遍存在管道基础被扰动的情况，针对这些漏水的管道进行跟踪，发现采用常规抢修办法后的管道基本在3-5年内都会再次漏水。重复对同一个漏水点的抢修造成了我司一定的经济损失，同时也对市政供水造成较大的影响。

2 改进技术介绍

针对混凝土管常规抢修箍应用上存在的缺点，改进技术主要是在抢修的时效性、带水作业的可行性以及最重要的可靠性进行改进，在常规的管道抢修箍的基础上，在钢套筒两侧加装法兰盘，利用压紧楔形橡胶圈的方法，代替人工打紧麻丝进行止水（安装效果如图1所示），具体的使用步骤介绍如下：

图 1 改进技术应用示意图

2.1 制作抢修钢套筒与法兰盘

根据漏水混凝土管的外径，卷制比混凝土管稍大的钢套筒（预留20mm左右的缝隙），卷制完成后，将钢套筒切割成两个半圆，方便进行吊装。如果是水泥管的承插口漏水，需要制作中间大，两头小的抢修箍。另外需要制作与钢套筒匹配的法兰盘四个，并同样分别切割成两个半圆。

2.2 安装钢套筒、法兰盘和橡胶圈

在漏水点的适当位置，首先将钢套筒安装到位，然后将内侧的法兰盘焊接在钢套筒两侧的边沿上，接下来调整钢套筒与混凝土管之间的缝隙，使其尽量均匀，方便塞入楔形橡胶圈（如图2所示）。另外橡胶圈需要定制，使用供水用的无毒无害耐腐蚀的橡胶，在施工现场根据需要截取适当的长度。

图2 橡胶圈大样图

2.3 利用螺栓压紧橡胶圈

塞入橡胶圈后，将外侧的法兰盘安装到位，收紧螺栓，利用外侧的法兰盘将橡胶圈往钢套筒内压紧，达到止水效果。

3 改进技术的优势分析

3.1 有效缩短停水时间

供水企业可根据目前正在使用的混凝土管提前预制相匹配的钢套筒与法兰盘，在遇到管道漏水事件时，能够第一时间进行安装。经过多次安装熟练后，塞入橡胶圈再收紧螺栓的时间，要比常规的打麻絲填抢修剂的时间大大的缩小，特别是应用在DN1600以上的管道时，时效性更为明显。

3.2 能够进行一定程度的带水作业

在关闭最优的阀门后，如果漏水点仍存在小量漏水的情况下，常规的抢修箍安装技术是没法进行有效的施工的，但改进技术只要漏水量不影响钢套筒的焊接施工，余下的工序就能顺利的进行；如果漏水量较大，影响橡胶圈的安装，还可以在钢套筒下方焊接一法兰短管进行排水，待橡胶圈压紧后，再利用堵板封堵法兰短管，实现一定程度上的带水作业。

3.3 有效防止再次漏水

改进技术对比以往的常规方法最大的优点在于抢修后的管道强度高，我司自2011年第一次使用改进技术以来，已使用该技术进行水泥管的抢修累计达10次以上，其中有多处是以往曾经多次抢修后再出现漏水的漏水点。截止2015年7月，经改进技术抢修后的漏点，未发现有再次出现漏水的现象。

4 改进技术的局限性分析

改进技术最大的局限性在于对工作面的要求较高，与常规的抢修箍安装办法一样，由于安装钢套筒需要对混凝土管底部掏空，所以对管道开挖的时间将占整个抢修时间中很大的一部分；另外如果漏水管道附近的其他市政管道较多，无法进行钢套筒的吊装时，就无法使用这个方法。

5 结语

经过对常规抢修箍的安装方法进行改进，能够有效的解决其存在的时效性和可靠性上的问题，减少混凝土管道抢修带来的社会影响，节约供水企业的运营成本。虽然改进技术存在一定的局限性，但在无法第一时间安装管道抢修箍的情况下，供水企业仍可以待漏水管道通水后，再利用改进技术对管道进行加固，保证管道不会出现二次漏水。改进技术同样可以应用在水泥管的管道带压开口施工中。