关于无压力管道临时堵排水方法比选的探究

徐 鹏

（中交建筑集团有限公司，陕西 商洛 711500）

0 引言

目前我国排水工程正处于雨污分流改造时期，但目前大多数城市老旧城区地下排水管网错综复杂，排水工程仍然存在雨污合流、混流情况，为城市新建综合管廊地下通道、地铁等施工带来诸多不便。雨污水管道在使用过程当中，经常由于地质条件发生变化、管道的改线、城市建设反复迁改、新管道的接入及部分管道拆除、管道内垃圾淤积清理等，都需要在管道工作面上游或管道下游位置对管道进行临时截流作业，以便于形成截流干作业环境。因市政工程类别多，施工时间周期差距大，个别工程开挖深度大，为保证施工安全，更经济合理选取截流方法对工程本身意义重大。特别是出于抢险目的临时封堵，对堵水效果及速度要求较高。经过笔者对施工经验及查阅各类资料总结出几种无压力管道快速临时堵水排水方法。

1 临时堵水方法比选

临时堵水方法按位置划分选择在检查井内堵水和在管道内堵水，施工中可结合实际需要灵活选择，新建检查井时则需要在上游临近检查井封堵或该检查井上游临近管道内封堵，便可提供改建或新建检查的干作业环境，以下分别就不同位置堵水进行方案比选。

管道内或检查井内临时堵水须根据管道管径、检查井尺寸、井口尺寸、管道内流量及流量变化情况进行分析和比选，目前雨污合流、混流现象明显，每逢强降雨天气，雨水、污水管道内排水流量均会剧增，故对堵水措施的可靠性有更高的要求，通过总结和实践得到以下方法可供参考。

1.1 砖砌法封堵

砖砌法封堵排水管道适用于雨水管道且处于旱季时期，砖砌封堵严密性不好，施工时间长，有限作业空间内，施工砖砌封堵墙耗时、耗用人工均较多，而砌筑及拆除成本较高，并且产生建筑垃圾、有限空间作业限制等；优点是适用于严密性要求不是特别高的永久封堵，可在检查井内或管道内封堵，封堵位置灵活，特别是无水状态下封堵，部分采用永临结合的方式进行封堵，采用砖砌封堵更能做到经济合理。

1.2 管道内气囊堵水

管道内气囊堵水方法使用时必须考虑气囊背后水压力对气囊的推挤作用，为确保气囊充气后能安全地达到使用效果，气囊充气后与管内壁之间的摩阻力必须大于气囊背后的水压力［1］。气囊封堵法相比于砂浆砖块砌临时墙封堵管道，可以大量节省砂子、水泥、砖等建材，减少人力消耗量，避免污水管道内有限空间造成中毒窒息等安全事故，同时减少后期拆除的建筑垃圾，利于节能环保，减少建筑垃圾拆除费用，减少建筑垃圾外运，处理等费用。气囊封堵法还可以作为管道检测的闭水试验，提高闭水试验中水资源的利用次数，更减少了闭水试验引水排水成本，故气囊法封堵能带来双重环境效益。现场堵水次数多时适合采用此方法，可以反复使用，经济效果好。气囊封堵法施工与管道封堵法相比：气囊封堵需要设备较多，需对气压进行检测，气压损失后需要及时的充气补压。仅能在管道内封堵；但气囊封堵法施工便捷.因减少有限空间环境下砌筑墙体、及后续拆除墙体等工序，同时受外界因素干扰小，明显加快施工进度，如图1、图2 所示。

图1 气囊封堵示意图

图2 用于封堵管道不同规格的气囊

1.3 模板封堵法

采用铝模板支撑临时封堵，铝模板采用 0.3 m×1.2 m 的尺寸，模板之间采用螺栓固定，固定前增加双面胶条止水，根据检查井内部空间、井口尺寸一般为 0.7 m的圆孔，保证各类材料可以进出检查井口，铝模板背面采用 10 cm 方木水平方向支撑，再采用φ42×3 mm 的钢管在水平方木两端进行竖向支撑，再与检查井井壁支撑牢固，如图3、图4 所示。

图3 模板封堵示意图

图4 模板封堵法模型

模板封堵法优点在于材料可反复使用，可在流水状态下封堵，封堵过程中不需要复杂的机械，可选取上游检查井，对上游检查井下游管道口进行了封堵。

2 临时排水方法比选

管道封堵完成后，需要对管道内存在的流水进行引排，根据施工进度和要求不同，可采用管道调济、新建临时管道排水、临时抽排等方式实现临时排水。具体适用场景如下：①管道调济方法适用于城市管网成熟，排水路径已经形成网状的官网，可在非主要管道上临时排水调济，在保障城区排水通畅的前提下实现最经济临时排水；②新建临时管道排水方法适用于地下大型设施建设过程中基坑占用排水管道周期长时，或临时排水措施设计流量较小，且不适用管道调配措施，同时封堵范围周边用地和地下空间满足临时管道敷设要求的排水管道封堵工程，适用于管径＞600 mm 以上管道；③临时抽排水方法适用于旱季受外界降水因素影响小的情况下使用，来水量较稳定的场合，适用于管径在 500 mm 以内的支管排水。

主要排水方法及优缺点如下所述。

2.1 管道调济

管道流量调配需要提前对地下管网进行摸底排查，梳理出主管道，分析管道流量，找到合适的封堵地点进行封堵，从而将拟施工区域的排水管道流量大幅降低或截流，达到调配目的。优点是管道调济措施通过周边排水系统可调配能力来解决临时排水的问题，未采取其他堵排措施，因此管道调济措施最经济；缺点是雨季防汛无法保证调剂效果，管道调配距离不宜太长，否则上游水头上涨，造成管道水位升高，往上游倒逼，当水头高度高于检查井进口后从井口返溢，造成城市局部内涝。

2.2 新建临时管道

新建临时管道如图5 所示，适用于临时排水流量大、管径大时，且施工区域占用周期长时，跨越雨季的临时排水。优点为由于临时管排措施无能源消耗，且维护简单方便、维护成本低，可靠性较高，还可以与产权单位沟通，对临时管道增加检查井、管道设计能满足后续排水要求后可作为永久管道使用。缺点为施工临时管道需破路、敷设管道、侵占地上空间，对周边交通影响较大，且临时敷设的管道对地下管位要求较高，原井改造大多需要带水作业，难度较大。

图5 管道临时封堵示意图[2]

2.3 临时抽排

当导改时间较短，管道水流量较小，采用封堵或新建管道费用高，可选择临时抽排措施进行引排，在上游检查井采取临时封堵后，通过抽排截断来水，实现下游干作业环境。优点为无需拆除原管道、检查井，采用设备抽排可移动性强，根据抽排设备能力大小可用于不同流量管网，也可在沉泥井进行抽排，免去封堵，也可采用管径较小的钢管并进行暗敷的方式，不需占用封堵范围过多的周边用地和地下空间，对社会影响相对较小；缺点是临时泵排措施所需要较多的设备设施，抽排过程占用施工场地，尤其是排污处理还需要获得政府审批，抽排过程需要储备备用设备，且运行维护较为复杂，能耗较高，不适宜长时间使用。

3 重难点分析

单个堵排水措施并无好坏优劣之分，均可实现无压力管道下游临时干作业条件的达成。不同无压力管道临时堵排水方法的重难点在于对拟堵排水无压力管道进行充分调查和分析，结合时间空间、地上地下条件、周边环境综合选取组合出最优方案，以达到节能有效、安全可靠的堵排水措施，从而保证改扩建项目实施。

而最优方案比选需要考虑以下难点：①需要保证拟堵排水管道的畅通，不对管道上游造成内涝及排水不畅；②能应对特殊天气对临时堵排水措施的冲击，能确保全安可靠；③施工难度小，劳动强度低，便于实施管理；④做到经济性优、支出少；⑤堵排水措施组合方法多样，但主要以堵水、排水、排堵结合为主，结合不同堵排水方法，需组合出适合不同特点无压力管道的处置措施来实现最优方案。

4 结语

目前城市扩展改建工程数量与日俱增，尤其是城市地下构筑物的新建和改造更为普遍，而新建、改造过程中必不可少要与既有地下管网交叉、下穿等，故施工中需采用封堵、排水的一种或多种措施相结合，重点调查分析周边条件、既有管线特点，从施工空间、时间、安全可靠、经济角度共同分析比选组合出最优方案，从而达到降低施工成本，并提升作业环境和安全文明施工，同时保障改扩建项目进展及城市排水的需要。Q