氣囊封堵管道施工方案

管道施工以及疏通維修封堵的類型在市政工程有很多方式，如水下砌墻封堵、鋼板封堵、干拌料封堵、緩凝圖模袋封堵等。污水管道封堵原理是根據(jù)實際管道情況和管內(nèi)水流強度，為避免因封堵時間過長后造成上游積水產(chǎn)生的水壓對下游施工人員造成一定威脅，因此封堵的距離根據(jù)實際情況確定，并按上游、交匯井各個入水口進行封堵。封堵之前將所有施工路段范圍內(nèi)的井蓋打開并放置圍護欄或醒目標(biāo)志，用氣體檢測儀對井內(nèi)的氣體進行檢測，確保無有毒氣體后方可進行下井封堵，必須配備氧氣進行施工。由于管線內(nèi)存在較多支管的出水口，因此在潛水封堵段內(nèi)（在施工的管段）采用橡膠堵水氣囊輔助封堵技術(shù)，便于施工順利開展，也避免部分井位的高程差而造成排水不安全，影響疏通正常進行。本文經(jīng)工程實踐總結(jié)了橡膠堵水氣囊封堵技術(shù)的施工方法，并介紹該技術(shù)的特點、工藝和操作要點，可為類似項目施工提供參考借鑒。

1氣囊封堵技術(shù)特點和適用范圍

1.1 技術(shù)特點

(1)安全:密封性能好，能有效地控制管道的防滲要求，保證施工作業(yè)面的人員操作安全，提高施工質(zhì)量。

(2)工期:施工速度快，不論管道口徑大小，安裝極為方便快捷，封堵一個管道口只用2h,大大節(jié)約了人工和施工成本。

(3)經(jīng)濟:操作簡單，工作效率高且質(zhì)量具有可控性;適用性強，所需的人力、物力少，縮短封堵時間，直接降低施工成本。

(4)環(huán)保:氣囊不變形，不易老化，可多次重復(fù)使用，節(jié)省施工成本，節(jié)能環(huán)保。

1.2適用范圍

本技術(shù)適用性非常廣泛,在壓力允許范圍內(nèi)，氣囊可對各種材質(zhì)、規(guī)格、管徑的管道起到徹底斷面封堵作用;還適用于在不同管徑、不同平面和位置上的管道快速阻斷水流，是地下管道進行輸工作業(yè)面的人員操作安全，提高施工

質(zhì)量。

(2)工期:施工速度快，不論管道口徑大小，安裝極為方便快捷，封堵一個管道口只用2h,大大節(jié)約了人工和施工成本。

(3)經(jīng)濟:操作簡單，工作效率高且質(zhì)量具有可控性;適用性強，所需的人力、物力少，縮短封堵時間，直接降低施工成本。

(4)環(huán)保:氣囊不變形，不易老化，可多次重復(fù)使用，節(jié)省施工成本，節(jié)能環(huán)保。

1.2適用范圍

本技術(shù)適用性非常廣泛,在壓力允許范圍內(nèi)，氣囊可對各種材質(zhì)、規(guī)格、管徑的管道起到徹底斷面封堵作用;還適用于在不同管徑、不同平面和位置上的管道快速阻斷水流，是地下管道進行輸排水和淤污治理的理想工具。

2氣囊材料性能與工藝原理

2.1氣囊材料性能

管道封堵氣囊是由橡膠和纖維織物等高分子合成材料經(jīng)高溫硫化工藝制成的一種多規(guī)格、多形狀的用于管道、涵洞輸水、排污、除淤維修用橡膠產(chǎn)品。管道封堵氣囊的型號有: PVC氣嘴膠囊、復(fù)合型閉水堵、氣嘴式閉水堵、雙異充氣膠囊。這些產(chǎn)品具有很好的抗脹強度，又有彈性、柔韌性，封堵氣囊能滿足在各種工作條件下使用，特別適合對排水管道進行閉水試驗、閉氣試驗、漏點查找、管道維修臨時堵水等維護測試工作。且操作簡單，具有良好的耐老化性能，使用壽命長。

2.2 工藝原理

管道封堵氣囊堵水的工作原理就是利用優(yōu)質(zhì)橡膠做成的管道封堵氣囊通過充氣方法使其膨脹，當(dāng)堵水氣囊內(nèi)的氣體壓力達到規(guī)定要求時，堵水氣囊填滿整個管道斷面，利用管道封堵氣囊壁與管道產(chǎn)生的摩擦力堵住漏水，從而達到目標(biāo)管段內(nèi)無滲水的目的。

3施工流程及主要施工方法

3.1施工流程.

施工準(zhǔn)備→封堵洞口測量-→洞口檢查清理- +氣囊擺放- +充氣檢查- +氣囊回收。

3.2 主要施工方法

3.2.1施工準(zhǔn)備

( 1)熟悉圖紙，認真參看有關(guān)地下管線布置圖，核對各種管道的標(biāo)高和尺寸，檢查管道內(nèi)部情況，有問題及時與有關(guān)人員研究解決，選用相匹配的管道氣囊參數(shù)(見圖1)。(2)工具，管道堵水氣囊，由氣囊、壓力表、三通、6m長特制氣壓膠管和氣泵組成(見圖2)。

3.2.2檢查清理

( 1)檢查管道封堵氣囊表面是否干凈，有無附著污物，是否完好無損，充少量氣檢查配件及氣囊有無漏氣的地方,檢查壓力表指針是否指向零位,仔細看準(zhǔn)壓力表的單位(如MPa. bar, kPa. Pa之間的換算-定搞清楚),避免看錯壓力表的單位,使充氣壓力過大導(dǎo)致氣囊破裂。確定正常后方可進入管道內(nèi)進行封堵作業(yè)。

(2)封堵前應(yīng)先檢查管道的內(nèi)壁是否平整光滑，有無突出的毛刺應(yīng)水平擺放，不要扭著擺放，以免窩、玻璃、石子等尖銳物，如有立即清除掉，以免刺破氣囊，氣囊放入管道后應(yīng)水平擺放，不要扭著擺放，以免窩住氣體打爆氣囊。(3)用于易燃易爆介質(zhì)管道專用封堵氣囊需要開孔作業(yè)時，應(yīng)當(dāng)注意開孔的直徑一定要比氣囊不能折疊部分的直徑要大一些，以方便放入和取出。

3.2.3氣囊的安裝

將封堵氣囊放入需要堵塞的管道口處，長度為封堵氣囊管道的長度，然后通過進氣閥充入壓縮空氣到規(guī)定壓力，即可進行施工。施工完畢后打開進氣閥放出空氣，取出封堵氣囊。

操作步驟:(1)施工準(zhǔn)備:先將圓形管道封堵器充氣裝置的配件進行組合，做工具漏氣檢查。用打氣泵向氣囊充氣，氣壓不得超過0.15MPa,檢查氣囊是否漏氣。

(2)打開管道口，將加氣囊從此口慢慢往里面放置所需位置，然后向氣囊內(nèi)充氣，充氣至適宜的壓力為好。氣囊參數(shù)對照表見表1。

(3)為了防止氣囊與膠管脫開，在氣囊和膠管接口處應(yīng)用鐵片加螺絲擰緊或用其他方式綁緊。

(4)當(dāng)氣泵給氣囊充氣時，應(yīng)緩緩充氣，保持管道封堵氣囊內(nèi)壓力均勻，觀察壓力表上升有無變化，如壓力表快速.上升說明充氣過快，此時應(yīng)放慢充氣速度，將止氣閥稍微擰緊一些，以減小進氣的速度，否則速度過快，迅速超過壓力很有可能就會打爆氣囊，因為所用氣泵的功率大小品牌質(zhì)量不等，充氣的速度有一定差異，所以在地面充氣時必須計算氣囊充鼓起來所需要的時間。

(5)在工程作業(yè)時,要時刻關(guān)注氣囊的壓力值，如果氣囊壓力值在很慢的下降，大可不必停下作業(yè)，繼續(xù)用氣.泵給氣囊補氣至標(biāo)準(zhǔn)氣壓，等作業(yè)完成后再檢查氣囊或者是配件哪里漏氣。

3.2.4氣囊回收

使用完畢應(yīng)立即對管道封堵氣囊表面用清水進行清洗，并緩慢將氣囊內(nèi)氣體放出，氣囊清洗必須使用專用清洗劑。氣囊清洗后經(jīng)檢查表面沒有附著物方可入庫,存放必須保持通風(fēng)、干燥，應(yīng)遠離腐蝕性強的化學(xué)藥品或火源。

3.2.5施工注意事項

( 1)管道封堵器要避免放在管件接頭處，該處內(nèi)壁有接縫，影響堵水嚴(yán)密性，以免管道封堵器向一側(cè)膨脹,氣壓打不上去,如果繼續(xù)充氣,管道封堵器會被打破。

(2)在搬運氣囊過程中，不得拖拉氣囊，以防損傷氣囊外壁。

(3)對于市政排水管,要求清砂干凈，內(nèi)壁平整，不允許有毛刺，否則會影響堵水密封性,甚至刺破氣囊。

(4)各種規(guī)格的管道封堵器必須在相應(yīng)的管道內(nèi)使用，不能以小代大。

4技術(shù)要求

(1)溫度過高(50°C以上)或過低(0C以下)會對氣囊有一定影響。在溫度比較高時，氣囊橡膠表面的硬度就會降低變軟，這時要按平時的壓力充氣氣囊可能會變的很大很薄，強度就會降低，很容易爆裂，這時按平時充氣的2/3充氣即可。溫度過低時氣囊的橡膠表面硬度會升高，充氣要稍微比平時大1/7左右。(2)帶有法蘭的氣囊充氣時一.定要水平擺正法蘭，以免出現(xiàn)偏斜造成氣囊損壞。用于污水管道時，使用帶法蘭的氣囊，可將其有水的一面用不低于中15的繩索系在吊環(huán)上，以防氣囊在管道內(nèi)發(fā)生位移，因為氣囊的主要作用是密封作用，而不是承壓作用，所以當(dāng)污水壓力很大時，必須用繩索對它進行牽引。（4）當(dāng)污水管道內(nèi)有不明化學(xué)物質(zhì)疑似可燃氣體時，先用儀器檢查，濃度在安全值內(nèi)適合施工時，必須對使用的氣囊充入氮氣，因氮氣的的比重比空氣大，所以要按空氣壓力的1/2-2/3充氣，以免打爆氣囊。（5）氣囊內(nèi)充水時，因水的比重大，所以壓力表應(yīng)更換成水壓表，充水的壓力可根據(jù)現(xiàn)場的實際情況自行掌握。普通氣囊一般不能充水，必須定做充水專用氣囊。（6）當(dāng)用于石油及有滑雪溶劑腐蝕性液體或氣體的管道時，絕補課將普通氣囊應(yīng)用在此類管道內(nèi)，必須專門定做相應(yīng)的產(chǎn)品。（7）氣囊各種型號對應(yīng)相應(yīng)管徑使用，只適應(yīng)一種管徑的氣囊，不能用在其他管徑上使用；適應(yīng)多種型號的氣囊，必須在使用說明的管徑范圍內(nèi)使用。

5工程應(yīng)用與效益分析

5.1應(yīng)用項目

某污水處理廠提標(biāo)改造工程，進水泵房潛污泵的更換應(yīng)用了氣囊封堵技術(shù)。具體工序及流程:前期準(zhǔn)備工作中通過觀察選擇24h內(nèi)進水量的最小時段，對泵房內(nèi)污水進行突擊排水，同時對排水泵采取降溫處理，保證了排水泵的連續(xù)運轉(zhuǎn)。當(dāng)水位降到一定位置時(現(xiàn)場約有1m 深度) ,采用氣囊封堵方法對泵房進水口實施封堵(此前做好了一切安全防護措施，制定相應(yīng)的安全應(yīng)急方案)，在泵房前端的檢查口處用5-7臺排水泵(根據(jù)市政進水量情況使用)進行持續(xù)性排水，減緩了污水量對氣囊的外部壓力，并派專人進行全方位監(jiān)護，確保了施工作業(yè)的安全，加快:了施工進度，贏得業(yè)主、監(jiān)理單位的好評與信任。水泵房進水口氣囊封堵見圖3。

5.2效益分析

管道氣囊封堵施工技術(shù)，徹底解決了管道封堵滲漏的安全隱患，施工質(zhì)量好、速度快、施工安全，經(jīng)濟效益和社會效益顯著，以砌墻封堵直徑1200mm管道為例。按傳統(tǒng)封堵措施，砌筑兩道管內(nèi)磚砌體封堵墻所需材料費、人工費、拆除費等共計5800元。采用氣囊封堵施工技術(shù)，只需購買1個1500元左右的氣囊，且能重復(fù)使用，對比分析可節(jié)約施工經(jīng)費約4300元。該技術(shù)在實際工程施工中，保證了質(zhì)量、縮短了工期，實現(xiàn)了綠色施工。

6結(jié)語

氣囊封堵不但可以應(yīng)用在新建地下管道的閉水試驗，而且還可以應(yīng)用于運營中的地下管道維修及應(yīng)急搶險工程中，且更能突出其快捷安全特點，充分體現(xiàn)了節(jié)約資源、綠色環(huán)保、循環(huán)經(jīng)濟及可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)理念。隨著該技術(shù)在項目中的不斷應(yīng)用，在今后的施工過程中，與無人機相互結(jié)合使用可有效實現(xiàn)管內(nèi)、井下無人操作，完全避免了人工管內(nèi)作業(yè)的危險，達到以人為本、技術(shù)輔助施工的新型施工方式。