港区给水阀门井积水原因及控制对策

闫嘉惠，刘春萍，熊瑞涵，陈崇熙

（1.中交四航局港湾工程设计院有限公司，广东 广州 510290；2.中国地质大学（武汉）生物地质与环境地质国家重点实验室，湖北 武汉 430078）

1 引言

港区室外给水管网覆盖面积广，管线全长较长。为灵活调节管线中的流量或水压及检修作业的方便，在给水管网中需设置阀门，阀门布置于阀门井内。阀门井作为管网的重要附件，在保障管网正常工作中起到重要作用。但港区后方堆场少数阀门井可能出现大量积水的情况，一方面对阀门的正常使用造成影响，另一方面长期积水会影响阀门使用寿命，对港区供水安全造成隐患。为解决给水阀门井积水的问题，应深入分析积水原因及发生的区域，并总结出切实可行的防治方案及措施。

2 给水阀门井积水原因分析

阀门井积水主要来源于地表水、地下水及管网水。

（1）地表水来源分析。进入阀门井内的地表水主要包括雨水及港区道路及堆场清扫水。港区堆场多采用排水明沟对雨水进行收集，道路上的雨水由道路上雨水口收集，收集后雨水排入港区雨水管网。但暴雨天气下，受雨水管网排水能力限制，可能于港区低洼处产生壅水现象，路面上未及时排出的雨水由阀门井的人孔及采光孔进入阀门井内。港区日常清扫道路及堆场时也会有少量道路清扫水进入阀门井内，积水量主要受港区洒水清扫频次影响。

（2）地下水来源分析。国标图集《室外给水管道附属构筑物》（07MS101-2）总说明中提及，检查井建设按无地下水（地下水位在构筑物底板底以下0.2m）和有地下水（地下水位在自然地坪下0.5m）两种情况设计，砖砌给水井均按无地下水情况设计。但部分地下水较高区域仍有采用砖砌检查井的情况，若施工时仅根据国标要求对检查井进行防水砂浆抹面，抹面后仍会出现裂缝，地下水从裂缝渗入检查井内[1]。特别在北方严寒高地下水位地区，检查井井底基土及井壁外的回填土受到其下部及周围冻土受冻土制约，在井壁表面水平方向产生冻胀力，竖直方向产生剪切力。若砖砌检查井井体的砌筑砂浆强度低于其抗压强度的情况下，易被冻土产生的剪切力拉开出现裂缝。而后检查井周围的地下水通过井壁的网状裂缝进入检查井内并结冰，严重影响检查井的强度和使用寿命[2]。

（3）其他来源分析。阀门井中积水可能来源于管道渗漏或阀门损坏导致的漏水。相比于早期建设的灰口铸铁管道，目前常采用的球墨铸铁管、PE 塑料给水管等抗变形和跨越不良地质能力较强。同时这种管道的接口方式均采用柔性接口，具有一定抗变形能力。但部分港口采用球墨铸铁管作为给水管道，而这类管道在土层中受到土壤的酸碱作用，若管道内外防腐层厚度不足，也容易导致管道腐蚀，产生漏水现象[3]。

3 给水阀门井积水控制对策

3.1 优化阀门井设计

考虑地下水影响，在经济允许情况下，新建阀门井宜选用防水性更好的混凝土检查井。根据图集要求井底应设置集水坑以收集进入阀门井内的水，在后期维护管理可通过移动泵对井内积水进行抽吸。但集水坑多采用d300 混凝土管，其容积有限，暴雨天气或大量地下水入渗情况下，阀门井内积水严重。因此可考虑设置排出管将阀门井内积水引入附近雨水口内，引出管出口处设置拍门避免雨水倒灌。

图1 阀门井与雨水口连接示意图

3.2 设计选取适宜管材及接口

港区给水管道应根据实际规模、压力等情况选择符合《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价标准》（GB/T 17219-1998)及相关产品质量要求的管材。几种常用给水管道管材不同种类管道执行标准及优缺点如下表所示。

表1 各类管材执行标准及优缺点对比表

应结合尽量采用强度高、抗腐蚀性强的管材和接口。采用PE 塑料给水管时，可采用电热熔连接。采用球墨铸铁管道时，可选用T 型接口，丁苯橡胶圈（SBR）承插连接。

3.3 控制施工工艺[4]

阀门井施工时严格控制沟槽开挖深度、宽度。在合理范围内减少施工土方量，使得板桩下端的施工低于槽底，有效阻止地下水进入。同时需注意施工排水系统建设，采用集水井对施工中的地下渗水及时收集。防水层施工中，需剔除松散结构，有效打磨粗糙部位，保证砖缝涂抹填充深度。施工建设过程中对关键结构添加止水环。各接口处需进行无缝修补，控制施工工艺。

3.4 现状阀门井改造

针对渗漏严重的阀门井，可采用高效无机防水涂料对其进行防水改造[5]。阀门井出现漏水口时，先采用堵漏剂对漏水孔进行封堵，而后在漏水口及周围刮抹防水涂料。针对渗水面，采用防水涂料封堵渗水点，在其上刮抹2～3 层防水涂料，形成1.5～2.0mm 厚防水膜。

3.5 港区加大维护管理力度

港区应在每季度保养给水管网时，如若发现阀门井内积水，应及时对井内积水进行抽排，雨季根据降雨情况增加抽排频率。针对个别由于地势较低导致积水严重的阀井，应增加抽排频率，避免阀门井长期积水，影响阀门的正常操作运行，危害管网系统安全。可采用污水车或移动式排污泵对阀门井内积水进行抽排，积水可排入阀门井附近的雨水口内。针对阀门井井壁水泥砂浆脱落，应及时处理，重新抹面。针对井体出现裂缝或塌陷的部位，应及时进行修补。针对阀门井井盖低于路面，应及时加高井盖及支座，排除和引流地面流水，做到井盖处地面排水通畅。发现井盖破损或被盗的，要及时更换井盖，确保阀门井的运行安全。

4 结论

通过对港区给水阀门井积水的原因分析发现，港区给水阀门井积水的主要原因包括雨水通过人孔进入井内、地下水入渗、管道破损等。在此基础上，针对港区给水阀门井积水问题，提出如下对策。

（1）工程建设前宜从设计角度优化，对可能存在的积水进行导流设计。

（2）建设期应注重施工防水，控制施工工艺，关注防水层建设。

（3）建成后针对渗漏的阀门井应及时进行改造、修补。

（4）加强港区维护管理，在积水情况发生时，及时处理，减轻积水现象对阀门井的功能影响，维护给水管网安全。