无压管道闭水试验施工技术总结及工程实践中的应用

在道路工程中，我们会经常性地碰到各种排水管道，根据设计或工程量清单要求都需要做闭水试验。就闭水试验我们看见或实际接触得也不少，但需要详尽系统地了解及掌握它还是需要一定时间的。在此，作者结合工作实践，就无压管道闭水试验施工技术总结及工程实践中的应用与您分享如下，期望对您学习及工作有所帮助或提高！

1 无压管道的定义

无压管道并非指没有压力，而是指正常使用时，其工作压力小于0.1Mpa的给水及排水管道。

2 闭水试验的定义

过程施工中，对敷设完成的管道通过介质检查其渗漏情况的试验称为管道严密性试验。用气体作为介质试验的称为闭气试验，用水作为介质的管道严密性试验称为闭水试验。

3 无压管道是否都需要进行严密性试验

3.1 施工设计图文件有要求时，应严格按设计要求进行。

3.2 施工设计图没有明确要求时，应满足如下要求：

1）污水管道必须进行严密性试验；

2）雨污水合流管道（指同一管道既排雨水又排污水）必须进行严密性试验；

3）湿陷土（指土层在自重应力或者自重应力与附加应力作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著变形的土称为湿陷土，其属于特殊土的一种形式）、膨胀土、流砂地区的雨水管道必须进行严密性试验；

4）雨水管道内径D＞700mm（不包含D700）时,可以选取1/3数量进行试验；实验不合格时，抽样数量在原来的基础上加倍【属于第3条所列情况，雨水管道全部进行试验，与管径无关】

5）不开槽施工的内径D≥1500mm的钢筋混凝土管道，设计无要求且地下水位高于管道顶部时，可以采用内渗法测渗水量。按规定的方法测定管道抗渗性能满足要求时，不必再进行闭水试验。

4 无压管道严密性试验方式如何选择

4.1 施工图设计文件就试验的方式有明确规定及要求时，按设计要求执行；

4.2 施工图设计文件就试验的方式有明确规定及要求时，根据现场实际情况选择闭水试验或者闭气试验；工程实践中以闭水试验最为常见。

5 无压管道闭水试验在什么时候进行

5.1 开槽施工的管道安装完成且未进行回填土施工、沟槽内无积水；

5.2 检查井井室施工完成且井室已按要求进行处理（预制砼砌块井室砌筑灰缝已勾缝密实；现浇混凝土井室对拉螺栓孔已采用防水砂浆或细石混凝土堵密实）；检查井外观施工质量满足要求；

5.3 采用顶管法施工的管道，管底标高高于地下水位，注浆孔已封堵且管口按设计相关要求处理完成；

5.4 拟试验段的全部支管、孔洞已封堵，临时封堵用的堵板稳定、牢固，能够承受试验水压力。工程实践中堵板一般采用砖砌体封堵。

5.5 现场其他准备工作已完成（有试验方案、现场进出水已落实）。

6 无压管道闭水试验的整体要求

6.1 试验管段按不同的检查井距离分隔，抽样选取，必须带井试验。

6.2 试验管段注水应从下游缓慢注入，在上游的管顶及管段的中部高点设置排气设施，上游井口观察水位变化及补注水。

7 无压管道闭水试验的试验管段选取方法

7.1 管道的材质不一样时，按不同的材质分别试验；

7.2 管道的管径不一样时，按不同的管径分别试验；

7.3 工程实践中当不具备分别试验的条件必须组合试验且设计无具体要求时，按不同管材的管段中试验控制最严的标准进行试验（管径大小不一样的按管径小的标准控制；化学建材管与钢筋混凝土管的情形按化学建材管进行控制，总之就是按渗水量要求严格的控制）。

7.4 试验段长度允许时（至少要满足上游检查井关水到符合要求的试验水位标高时，下游的各检查井井口高于试验水位标高水位不往外排放），最多可以选取5个连续的井段。

8 无压管道闭水试验实体封堵方式

8.1 试验段选取后，假设上下游检查井的编号为A、B,试验段封堵的方式为上下游检查井A/B的上游管道端部。

8.2 管道封堵时，下游管道端部预留进出水口。从下游注水至试验水位标高（试验水头）。过程施工试验图解见1示。

D-1 闭水试验图解

9 无压管道闭水试验程序及判定方法

9.1 试验管段灌满水后浸泡的时间不少于24h;

9.2 试验管段的试验水头（水头理论上讲指水位处的位置相对于试验段下游最低处的势能差，单位以米计；工程实践中指注水后上游检查井处的水位面标高）应满足要求。过程施工中的确定方法总结如下：

1）雨水管道为上游管顶内壁标高+2m。

2）污水管道

① 上游污水设计充满度系数处水位标高减去试验段下游管内标高＜污水管径D（单位m）时，试验水位标高为上游管顶内壁标高+2m；

② 上游污水设计充满度系数处水位标高减去试验段下游管内标高＞污水管径D（单位m）时，试验水位标高为上游污水设计充满度系数处水位标高+2m。

【评析】上游污水设计充满系数处水位标高=上游管内底标高+污水管径D(单位m)*污水设计充满度系数K。K取值见图2示。

D-2 排水管道最大设计充满度

3）试验中拟确定的水位标高如果高于上游检查井井口时，试验标高以上游检查井口为准。

9.3 试验水位达到规定水位时开始计时，观测管道的渗水量。观测时间至少30min。观测期间，不断地向试验管段补水，补水程度以保持恒定的试验水位标高为准。

9.4 判定方法

1）试验过程中要求外观不得有漏水现象且实测的渗水量q小于或等于规定的允许渗水量为合格。

2)实测渗水量q的计算方法见图3示。

D-3 实测渗水量计算方法

4）钢筋混凝土管的允许渗水量参照《给水排水管道工程施工及验收规范》表9.3.5规定的执行见图4示。

D4-1 无压管道闭水试验允许渗水量

D4-2 无压管道闭水试验允许渗水量【续】

5）钢筋混凝土管管径D＞2000时，实测渗水量q≤1.25（Di）^0.5.

6）对非圆形的截面管道，其允许渗水量按其周长除以π得到折算直径按相应的圆形管道计；

7）化学建材管道按实测的渗水量q≤0.0046Di判定。

其中q---允许渗水量（单位:m3/24h·Km）;

Di---管道内径（单位:mm）

10 工程实例分享

某城市道路工程，排污水管网竣工为HDPE双壁波纹管，其中W30～W36竣工长度193m，竣工纵断面图见图5示。如何组织及计算闭水试验施工？

D-5 某工程排水管道竣工纵断面图

【评析】

1 由于该段管网中间无跌水，纵向计6个段，因试验最大连续段为5段，拟划分为两段进行试验：W30～W33/W33～W36。

2 技术条件是否允许判断

1）W30～W33试验段

试验段下游管内底标高（位于W33处）：Level=285.460m

试验段上游管内底标高（位于W30处）：Level=286.153m；

试验段上游管道充满度标高：286.153+0.4*0.65【K】=286.413m;

由于286.413-286.153=0.26m＜管径D=0.4m；

试验水位标高Level=(286.153+0.4)+2=288.553m（上游污水设计充满度系数处水位标高减去试验段下游管内标高＜污水管径D（单位m）时，试验水位标高为上游管顶内壁标高+2m）。

判断288.553m与下游各检查井口（检查井顶面标高减去井座的厚度，一般取0.12m）的关系:

W33井最低，其井口高度=288.689-0.12=288.569m＞288.553m（即上游注水到试验标高后，下游的检查井井口仍高于试验水位），因此技术条件允许。

2）W33～W36试验段

同理上游管道充满度标高：Level=285.460+0.4*0.65=285.720m;

由于285.720-284.490=1.23＞0.4m,

试验水位标高Level=285.720+2m=287.720＞W36井口标高，

因此W33～W36段技术上不允许作为同一连续段进行闭水试验。

3 试验段选择及试验顺序

该段中拟划分为3个试验段（为便于讲解按W30～W33/W33～W34/W34～W36划分；也可按W30～W32/W32～W34/W34～W36执行)进行闭水试验，纵向上可以采取间隔试验。可以先中间后两边，亦可先两边后中间的顺序进行。

3 允许渗水量的反算

以W30～W33试验段为例，试验段管径D400,长度L=28+34+34=96m,由于允许渗水量q允=0.0046*400=1.84m3/24h·Km；假设在观测时间30分钟内则最大渗水量W=q*T*L

W=1.84*1000L/(24*60min*1000m)*30min*96m=3.68L.

即30分钟内实际补水量小于3.68L为合格。

4 实际渗水量的正算

上例中假设观测了45分钟，实际补水量为5.65升，则实际渗水量

q=W/(T*L)=5.65*0.001m3/[(45/60)h*96*0.001]*24=1.883(m3/24h·Km),由于1.883＞0.0046*400=1.84，则闭水试验不合格。

【结束语】作者就无压管道闭水试验施工技术总结及工程实践中的应用分享至此，拙文不足，请批评指正！如果您对设计水头或试验水头仍存疑惑，可以参考一下市政土木逐梦人的《闭水试验上游设计水头正确计算及图解》。拙见若对您有所收益，非常感谢您的关注！