双道橡胶圈闭水试验法在排水拱涵施工中的应用

陈燕财

(福建省水利水电工程局有限公司， 福建 泉州 362000)



双道橡胶圈闭水试验法在排水拱涵施工中的应用

陈燕财

(福建省水利水电工程局有限公司， 福建 泉州 362000)

摘要：排水管道安装完成后通常采用满管闭水试验方法来进行水密性试验，若遇到口径较大的管道时，满管闭水试验存在试验时间长、试验成本高等不利因素。本文以某工程为实例，介绍了一种双道橡胶圈闭水试验法在带底座四圆预制砼排水拱涵施工中的应用，其优点是施工工艺简单、操作方便、施工质量容易控制、施工成本低和环保等。在工程实施中积累一定的施工经验，并在此基础上编写带底座四圆排水拱涵的质量验收评定标准，供同行互相学习提高。

关键词：双道橡胶圈； 闭水试验； 质量评定

0引言

水利工程排水管道安装完成后，通常和市政工程一样采用满管闭水试验方法来进行水密性试验，若遇到口径较大的管道时，满管闭水试验存在试验时间长、试验成本高等不利因素。本文以某工程为实例，介绍了一种双道橡胶圈闭水试验法在带底座四圆预制砼排水拱涵施工中的应用，其具有施工工艺简单、操作方便、施工质量容易控制、施工成本低和环保等优点。

1工程概况

厦门市环东海域东海科技园排洪渠延伸段工程位于厦门市同安区美峰水库排洪闸出口。根据环东海域整体规划要求，在明渠段与最低潮位海平面之间的沙滩段采用暗涵结构，确保沙滩连片。

本工程设计排洪渠的暗涵段总长240 m，为三孔拱涵结构，拱涵尺寸按水库调洪演算确定。拱涵单孔长2.50 m，为带底座四圆钢筋混凝土Ⅲ级管，混凝土强度等级为C40、抗渗等级为P6，内径尺寸为4.69 m×2.96 m(最大宽×最大高)，最小壁厚0.30 m，外径尺寸为5.29 m×3.56 m(最大宽×最大高)。单节管节的理论重量为27 t。(如图1单孔带底座四圆预制砼拱涵示意图所示)

带底座四圆预制拱涵由厦门千秋业水泥制品有限公司独家开发、国内首创，采用内嵌胶圈柔性接口，适合城市排水管道快速施工的新型钢筋砼管材。产品性能指标达到或高于国家标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T 11836-2009中的Ⅲ级管。采用椭圆形配筋和不等厚管壁，使管材受力更合理，提高了管材抗外压能力。其优点是不需现浇砼管座，管道安装方便，利于提高施工进度。

由于拱涵外侧均采用回填砂，结合此管的使用功能，设计要求拱涵接口的工作压力须不小于0.06 MPa。出厂的每个管节均有出厂合格证及产品质量检验合格证，管节在预制生产时，经厦门市水利工程质量与安全监督站委托福建省交建集团工程检测有限公司对厂家浇筑砼的原材料、砼抗压强度和抗渗指标等进行抽检，经抽检，砼的抗压强度和抗渗等级均达到设计要求。

图1　单孔带底座四圆预制砼拱涵示意图

2闭水试验的方案比选

本工程暗涵段位于入海浅滩段，受海水和潮汐影响大，现场采用充填砂袋围堰配合水泵抽排水，堰内工作面基本能无水或少量积水进行吊装施工。现场共需安装拱涵720 m，计288节管,如何在主汛来临之前完成拱涵的施工就显得尤为重要。

由于本工程所使用的拱涵单个口径截面较大，为10.98 m2。若按常规的满管闭水试验方法进行检验其接口的严密性，其具备条件需要：a、管道两端的管堵应封堵严密、牢固，下有管堵设置的放水管和阀门，管堵经核算可以承受压力；b、现场的水源满足闭水需要，不影响其他用水；c、须选好排放水的位置，不影响周围环境。若采用双道胶圈闭水试验方法检验接口的严密性，其具备条件仅须拱涵吊装就位。

满管闭水试验和双道橡胶圈闭水试验还有其优缺点，具体分析如表1所示。

表1　闭水试验方案比选

综合现场的吊装情况，发现双道橡胶圈闭水试验方法取代满管闭水试验方法有诸多的优越性，经方案比选后，选取拱涵接口采用双道橡胶圈闭水试验方法。

3双道橡胶圈闭水试验的施工方法

预制拱涵采用双道橡胶圈闭水试验方法的原理：在两个预制管节接口之间采用双道橡胶圈防渗。已装管节A1固定就位后，在待检验管节A2承插头预埋螺口两侧固定双道环形橡胶圈，当管节承插就位后，利用螺口加压注入自来水，稳压查看拱涵接口内外两侧是否渗水。根据设计要求，拱涵接口任一单侧无渗水现象则水压试验合格。

双道橡胶圈闭水试验操作示意图如图2所示。

图2　双道橡胶圈闭水试验操作示意图

3.1选用主要材料及设备要求

3.1.1主要材料的选用带底座四圆预制拱涵承插口连接的橡胶圈采用广东省茂名市恒威橡胶制品有限公司生产的“恒威牌”橡胶密封圈，生产许可证编号：XK13-025-00355，其产品的规格为：周长11 700×42×36(mm)。同批次橡胶圈进场后，首先要对其进行外观检查，其次在监理工程师的见证下进行取样送检，合格后，本批次的橡胶圈方可使用。

3.1.2辅助材料及设备的选用进行闭水试验时，现场应配备一些辅助的材料及设备，具体如表2所示。

表2　辅助材料及设备的数量及用途

3.2闭水试验程序

双道橡胶圈安装→拱涵吊装拼接就位→注水达到试验压力 → 观察管接口任一单侧没有出现漏水现象→水压试验合格。

若出现漏水现象，做上记号，拔出管节分析并找出原因，换上新的橡胶圈重新吊装，重复上述试验程序，直至管接口水压试验合格。

3.3闭水试验标准

根据设计要求，拱涵接口的工作压力为0.06 MPa，试验时，加压至0.09 MPa时先观察是否有渗水，若无渗水再恒压持续15分钟观察是否有渗水，若任一单侧无渗水即为合格。根据施工统计资料显示，试验压力一般控制在0.09～0.10 MPa之间且持续15分钟进行检验。

3.4施工质量控制

3.4.1橡胶圈的安装橡胶圈虽是个小部件，但相当重要，它的安装质量直接关系到闭水试验是否合格。胶圈的安装必须注意：

①橡胶密封圈应符合GB/T21873-2008的规定。橡胶圈的外观质量应符合要求。

②管节吊装前，应逐根检查管材和承插口有无损坏现象。承插口要清理干净，如有飞边毛刺应予处理，以防划破橡胶密封圈，同时清除管内杂物。

③管节对接安装前，必须在承口工作面涂刷润滑剂(硅油)；将橡胶圈套入插口中，使两道胶圈均匀地套在插口预留进出水螺口的两侧，橡胶圈与插口的固定采用311型胶粘剂粘结，然后将润滑剂涂刷在橡胶圈上。

3.4.2闭水试验

①出水阀门。出水阀门的主要作用是当泵压进行到一定时间时缓缓关闭，这样做的目的一是使闭水试验仓的空气排净，以免形成气阻；二是有利于水压稳定地达到试验值而防止突变，否则容易引起数据不准，甚至导致闭水试验的不合格。

②循环闭水。进行下一节管道的施工后，同时仍需再做一遍前一节管道接口的闭水试验，以防止拱涵在安装过程中因操作不当而引起前一节管道接口的松动，确保工程质量万无一失。

③闭水试验记录。每节拱涵在闭水试验时必须在监理全程见证下进行，试验合格后，根据每天的吊装进度逐一统计在闭水试验记录表，并当场签字确认，做为隐蔽工程的验收依据之一。

3.4.3进出水螺口和接缝处的封堵拱涵接头在循环闭水试验合格后，应立即对进出水的上下螺母口进行封堵，现场采用M10×30 mm的内六角不绣钢螺丝拧紧，并在螺丝帽与管面之间采用1∶2水泥防水砂浆抹平。拱涵之间的接缝处缝隙同样也采用1∶2水泥防水砂浆进行封堵、抹平。

3.4.4施工质量检测在施工过程中，监理单位委托福建省建筑材料质量监督站携带自有设备对已安装的管节进行抽查闭水检测，经加压0.10 MPa且持续15分钟，管接口两侧未见渗水，抽检结果合格；厦门市水利工程质量与安全监督站委托福建省交建集团工程检测有限公司对进场的橡胶圈原材进行抽查检验，经检测，橡胶圈原材符合GB/T21873-2008标准要求，抽检结果合格。

3.4.5施工进度由于此口径拱涵的施工在厦门为首例，拱涵的吊装开工时间为2014年1月10日， 至2014年5月6日288节拱涵已全部吊装完毕且闭水试验全部合格。由于春节期间放假，造成拱涵的预制进度跟不上现场吊装进度，造成吊装窝工。根据统计资料显示：实际吊装施工时间为28 d，每日(8 h)完成吊装及闭水试验为7～15节拱涵，平均工效为每日完成10.29节。

3.4.6施工质量评定施工中参照SL632-2012《水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准——混凝土工程》及有关规范后，编写带底座四圆预制砼拱涵吊装的施工质量验收评定资料，经监理和业主同意后报厦门市水利工程质量与安全监督站核备。具体要求如下：

①拱涵吊装单元工程划分原则：按每天实际吊装完成管节数量做为一个单元工程；

②拱涵吊装单元工程分为：构件外观质量检查、吊装、接缝和接头处理3个工序，其中吊装工序和接缝和接头处理工序为主要工序；

③在吊装施工质量标准里，一般项目内增加预制拱涵的检查项目：中心线和轴线位移、相邻两构件的表面平整和管内底高程3项，允许偏差值按设计要求填写；

④在接缝和接头处理施工质量标准里，主控项目内增加闭水试验检查记录。

3.5施工注意事项

①双道橡胶圈接口对带底座四圆排水拱涵预制的精度要求较高，否则容易产生接头渗水。

②双道橡胶圈接口对带底座四圆排水拱涵的基础承载力要求较高，基础验槽必须有地勘部门参加，基础承载力必须符合设计要求。

③拱涵每施工50 m后，应进行沉降观测，当沉降值符合设计要求后方可进行管顶回填砂。

④带底座四圆排水拱涵的管径较大，预制时占用场地较大，施工时，应合理组织预制厂家和现场吊装的计划工期，以免造成现场窝工。

4结语

双道橡胶圈闭水法应用在带底座四圆预制砼排水拱涵的实例在厦门市水利工程施工中仍尚属首次，我们在工程实施中不但积累了一定的施工经验，保证了施工质量、安全及进度，而且取得了带底座四圆预制砼拱涵接口闭水试验的技术数据，掌握了第一手资料，并在此基础上与厦门市水利工程质量与安全监督站共同制定了带底座四圆排水拱涵的质量验收评定标准，供同行互相学习提高。

参考文献：

[1]GB/T 11836-2009,混凝土和钢筋混凝土排水管 [S].

[2]GB50268-2008,给水排水管道工程施工及验收规范 [S].

[3]SL176-2007,水利水电工程施工质量检验与评定规程 [S].

[4]SL223-2008,水利水电建设工程验收规程 [S].

[5]SL632-2012,水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准-混凝土工程 [S].

Application of Double Rubber Ring Closed Water Test Method

in the Construction of Drainage Arch Culvert

CHEN Yan-cai

(Fujian Province Water Conservancy and Hydropower Engineering Bureau Co. Ltd., Quanzhou, Fujian 362000, China)

Abstract:After the completion of the installation of the drainage pipeline, full tube closed water test method was usually adopted to carry out the water tightness test, if it is a larger diameter pipe, full pipe closed water test has some disadvantages, such as long test time and high cost. This article takes a project as an example, introduces the application of a double rubber trap water test method in the construction of based four round corner precast concrete arch culvert, its advantages including: its technique and operation is easy, the construction process is simple, and its construction quality can easily be controlled, low construction cost and environmentally friendly. With experiences in construction, the author wrote quality assessment standards on based four round corner arch culvert.

Key words:double rubber ring; closed water test；quality assessment

中图分类号：TU823

文献标识码：A

文章编号：1671-9131(2015)02-0032-04

作者简介：陈燕财(1979-)，男，中级工程师，福建省南安人，福建省水利水电工程局有限公司厦门分公司副经理。

收稿日期：2015-03-23