乐亭新区供水工程DN1400混凝土管道后背推力计算及试压方法

董文涛

摘 要：在混凝土管道试压过程中，管道后背制作及后背数据计算尤其重要，若考虑不周则会给工程带来巨大的经济损失。本工程结合多年的管道施工经验，通过对后背受力、后背墙受力宽度及后背土层长度的计算，结合必要的物资准备，一次完成了2.6km管道试压。

关键词：打压后背；混凝土管道；试压 受力

中图分类号：TV672.2 文献标识码：A DOI：10.11974/nyyjs.20150935016

1 工程概况

唐山乐亭新区供水工程是唐山市的一项重点水利工程，输水管线总长约58km，总投资概算12.5亿元。本工程为管线第四标段，桩号为：10+044～12+690，全场2646m，主管线为双排DN1400mm双排混凝土管道，进排气井室2座，阀门井1座，工程投资为443万元。

工程于2012年5月开工至2013年1月主体工程完工，在打压试验这个分部工程中遇到了困难。本段管线全部位于农田耕地中，若按以往试压方法，1km左右要划分成一个打压段，则该工程需要划分2个以上试压段，单依据长度划分，管道所处的部位试压取水地点、排水地点都是十分困难的，综合考虑以上因素，依据多年的管道施工经验，通过周密的数据计算及充足的物资准备工作，决定对2.6km管道进行一次性试压。

2 试压后背安全系数计算及准备工作

管道在进行水压试验中，管道末端堵板及后背制作尤其重要，需要进行严格计算并有充足安全保障，否则后背不坚固，管道将产生很大的纵向位移，损坏法兰和固定螺栓，甚至胶圈被挤出， 极易引起安全事故，使整体打压失败。本工程试压数据计算分为后背土墙的允许抗力、作用于后背的力、后背墙受力宽度、后背土层长度这几个方面，计算过程如下：

2.1 后背土墙的允许抗力

后背土层长度选择十分重要，过短会造成后背滑动，若不坚固则会造成管端接口上胶圈滑出的危险，本段工程选择为不受扰动的原状土层，并且预留原状土25m，为工程提供充足的安全保障。

3 管道注水试验

3.1 准备工作

a.压力表： 弹簧压力表的精度不能低于1.5级，即压力表最大允许误差不超过最高刻度的1.5%。b.注水压力泵： 采用2台160米扬程多级离心泵，充分保障注水压力要求。c.顶镐：在后背与堵板之间采用5台50t顶镐均匀支撑，可以减少后背不均匀受力，提供足够的安全保障。d.水源解决：确定在管线南端桩号12+690处做为注水升压段最合适，该部位取水有农田机井，可以有充足的水源保障，附近有明渠可以将大量弃水排走，满足本工程的需要。

3.2 管道注水升压

试验管段满水浸泡时间为不少于72h。水压试验前，应多次进行初步升压试验方可将管道内的气体排尽，当确定管道内的气体排尽后，才能进行水压试验。升压时要分级升压，每次以0.2Mpa为一级，升至0.4Mpa保压48h，要沿途巡视一遍，特别要检查后背、管身及接口，当确定无异常后才能继续升压。

异常情况排除：a.当闸阀、法装兰盘漏水，应检查橡胶垫是否垫好，螺丝是否坚固到位。b.若试压过程中出现压力表不稳或长时间不能升压则可能是有大量气体未排净，或出现有胶圈部位漏水事故，要即时检查。

管道强度试验：经过分级升压，直到水压升至试验压力0.8Mpa后，保持恒压10min，检查接口、管身无破损及漏水现象，及压力表降压不大于0.03Mpa时，管道强度试验为合格。

管道严密性试验：W=qTL=5*60*2*2.6=1560L；W为规范充许补水量；q规范允许渗水量5L/min.km；T时间为2h，L管线长度2.6km。本段工程2h后补水量为400L，小于规范充许补水量，管道严密性试验合格。

4 结语

水利工程施工一般都涉及地质条件复杂，施工期短的问题，施工质量要求是十分严格的。规范中规定管线试压不宜超过1km，该工程中管线部位特殊，涉及取水、排水十分困难，并且工期时间紧迫。依据多年的管道施工经验，结合细心、周密的计算及充足的物资准备，本段工程顺利完成打压试验，并且保证了工程按期完工，此方法的成功可以为类似地质条件的管道工程得以借鉴。

参考文献

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