清徐原水直供PCCP 管道静水压试验分析

袁向宇

（山西省水利水电勘测设计研究院有限公司，山西 太原 030024）

1 试验范围

本次静水压试验的范围是山西省万家寨引黄入晋工程联接段清徐原水直供工程的施工Ⅰ标（桩号1+575.98—桩号19+075 段） 和施工Ⅱ标的部分范围（桩号19+075—桩号22+721.50 段），试验总长度21 145.52 m，试验的内容包含了PCCP 管道及管线沿途的检修阀、流量计、排气阀、排水阀等金属构件。

2 静水压试验过程简述

2.1 对管道进行充水工作

充水前对本标段管道全线的控制阀、检修阀、空气阀、排水阀、泄压阀、调流调压阀、流量计、测压计等进行调试检查，启闭开度精度和稳定性等均应满足相关要求。

2.2 打开管线所有排气阀，充分排除空气

注水时为防止出现水锤等现象，通过控制开启阀门刻度保证充水以较慢速度进行。全线安排专人对管线进行巡检，尤其加强对排气阀、检修阀、排水阀的巡检，根据排气阀的工况判断管道的充水情况。当最高处排气阀排出的水流不带有气泡，并且水流连续、匀速流出时，表明管道内空气已基本排净，管道处于满水状态，然后关闭阀门停止注水，各个阀井的值守人员及管道沿线的巡查人员检查是否存在漏水现象，并及时汇报。

2.3 管道浸泡

试验段管道充满水后，本标段使用的PCCP 管道内径（DN2000、DN1600）全部大于DN1000 mm，为防止因混凝土吸水而产生压降，避免出现管道渗漏的假象，试验段管道应在自然充水的条件下充分浸泡不少于72 h，促使管道混凝土内壁充分吸水后再进行加压试验。

2.4 管道加压

加压时，应该以每级0.1 MPa 逐步缓慢分级升压，每次加压达到一级后稳压时间应不少于15 min，对应检查各阀门及接口有无渗水滴水现象，同时读取阀门前、后的压力表及打压压力表，及时进行数据采集、记录。当确定安全监测无异常、管道构件无异常后才能继续以0.1 Mpa 为一级升压，并做好升压后的检查工作，直到升至试验压力后，保持恒压15 min，降压幅度不得大于0.03 Mpa，试验管道通过强度试验。如果出现压降并且是在规范允许的范围内，应该进行补水加压并记录稳压时间、补水量算出管道渗水量，并且要符合规范要求。

根据《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008） 的9.2.11-3 条 规 定，当 管 径DN2000 的PCCP 管道实测渗水量应小于或等于6.26 L/（min·km）时，可以判定为合格。当管径DN1600的PCCP 管道实测渗水量应小于或等于5.6 L/（min·km）时，可以判定为合格。

2.5 泄压至工作压力

加压到试验压力并合格后，泄压至工作压力保持30 min，工作压力保持稳定，管道静水压试验合格。

2.6 静水压试验结束

试验结束后，为防止产生水锤，要缓慢打开泄压阀进行泄压，阀门应该按照刻度逐步开启，不能全开，同时逐步打开空气阀，保证管道排水过程中空气阀能补充气体正常工作。打开3#（桩号4+348.08 处）排水阀和5#（桩号16+451.4 处）排水阀排水，控制排水阀的开度，避免形成负压，泄压排水并完成试验工作。

3 试验段的划分

工程Ⅰ标段内有部分管道线路与地面城市交通主道路形成上下重叠、交叉或处于汾河景区内，工程全线已完成回填工作，经过核对管线阀门工况、参数和管线的设计压力，在保证阀门前后两侧都处于满水状态情况下，采用检修阀代替盲板分段进行静水压试验。

根据Ⅰ标段的实际工程内容，确定试验段划分原则：一是自上游开始向下游分段进行试验；二是采用管线自身的“检修阀～检修阀”分段进行试验，也可根据实际情况含多个检修阀，涉及到下游标段时，下游标段应配合上游试验标完成试验工作；三是本标段采用两种管径的PCCP 管道，应根据《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）规定的9.1.8 条，划分为两个试验段进行试验。

第一段：管径DN2000 段。1#检修阀室（桩号1+575.98 处）至3# 检修阀室（桩号11+447 处），长9 871.02 m，注水量约30 995 m3。拟计划于10#（桩号8+800 处）排气阀作为补水口进行水压试验。

第二段：管径DN1600 段。3#检修阀室（桩号11+447 处） 至5# 检修阀室（桩号22+721.50 处），长11 274.5 m，注水量约22 657.24 m3。拟计划于16#（桩号13+600 处）排气阀作为补水口进行水压试验。

4 确定试验压力

依据《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）的第9.2.10-1 条规定，当工作压力P不大于0.6 MPa 时，试验压力为工作压力的1.5 倍。因此，本次静水压实验两个分段的试验压力都为1.5 倍的工作压力。具体参数见表1。

表1 试验压力参数表

5 试验成果及结论

工程Ⅰ标采用注水法进行静水压试验。管道充水采用西干渠自流水源，试验打压用水由两辆10 m3水车循环供水。现场使用设备有试验压力表量程为0.6 MPa，刻度为0.02 MPa；试验水泵为流量6 m3/h 的7.5 kW 自平衡多级离心泵；使用50KW 柴油发电机供电。静水压试验数据统计见表2。

表2 静水压试验数据统计表

5.1 第一段（管径DN2000 试验段）

2019 年11 月18 日晚00:34，试验压力达到0.33 MPa 时，管身压力表0.35 MPa，阀前上游管身压力表0.02 MPa，15 min 后（00:50）各项数据保持不变。稳压2 h（03:00）后测试数据保持不变，不需要注水稳压。凌晨（03:59） 试验压力表泄压至工作压力0.22 MPa，管身压力表0.250 MPa，0.5 h 后（04:30）试验压力表读数数据不变。

因稳压期间注水量为0 m3，所以实测渗水量为0（L/min·km）。实测渗水量应小于6.26 L/（min·km），试验结果合格。

5.2 第二段（管径DN1600 试验段）

2019 年11 月22 日试验当晚22:55，试验压力达到0.33 MPa 时，管身压力表0.35 MPa，阀前上游管身压力表0.042 MPa，15 min 后（23:10）各项数据保持不变。稳压2 h（01:33）后测试数据保持不变，不需要注水稳压。次日凌晨（04:17）试验压力表泄压至工作压力0.22 MPa，管身压力表0.245 MPa，0.5 h 后（04:53）试验压力表读数数据不变。

因稳压期间注水量为0 m3，所以实测渗水量为0（L/min·km）。实测渗水量应小于5.6 L/（min·km）验结果合格。

6 结语

工程Ⅰ标段全段完成静水压试验后，通过对试验数据的计算分析，再结合施工期间回填工序中，对回填土的分区、分层及压实度的检测、管道安装中对承插口双道橡胶密封圈的打压检测、金属构件、管道闭合节的焊缝检测等质量控制手段，可知工程Ⅰ标段的PCCP 管道安装质量及管道金属构件的焊接质量合格，完全满足设计和规范要求的结论。