排水管道严密性检查的讨论——与德国严密性要求的比较

唐建国 林洁梅
（中国市政工程西北设计研究院浙江分院）

1　排水管道严密性检查的必要性

　　排水管道在施工、检修、整治完成后，交付使用前应进行严密性检查或试验，这是竣工验收的主要内容。排水管道不严密会导致产生下列不良影响：
　　（1）污水会通过管道、井的不严密处渗出，污染土壤和地下水；
　　（2）雨水、污水通过管道、井的不严密处渗出，对土壤产生侵蚀，造成地面塌陷；
　　（3）在高地下水位地区地下水会通过管道、井的不严密处渗入管道内，增加排水量；
　　（4）植物根系会在管道、井的不严密处,甚至在管道内生长，对管道的输水能力产生阻碍。
　　正是由于排水管道的不严密而存在上述危害，所以除了在竣工验收前进行严密性检查外，在运行期间定期进行严密性检查，及早发现和消除不严密的缺陷是保证排水系统安全运行和避免造成对环境危害的前提条件。

2　严密性检查的方法

　　排水管道（污水、雨水、雨污水合流管道）大多采用无压重力流输送方式，按照我国《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268--97）（简称规范）的规定，应采用闭水法进行严密性试验。在该规范中对闭水试验的方法和要求进行了详细的规定。
　　德国无压重力流排水管道严密性检查方法有：水压法检查、气压法检查、灌水法检查、光学检查（当管道处于地下水水位以下时）、渗漏量检查等。
　　德国水压法检查实际上与我国闭水试验方法是相类似的，由于检查时试验水头至检查井井顶，实际上有一定的水压，为区别于灌水法检查（水位至管顶）而称之为水压法检查。德国在1997年颁布的德国工业标准DIN EN1610（简称标准，该标准已替代旧的标准DIN4033）对水压法和气压法检查作了详细的规定，该标准适用于新敷设管道的严密性检查。表1是我国闭水试验检查和德国水压法检查一些主要要求的比较。
　　按照德国标准DIN EN1610的规定，管道严密性检查可以采用水压法也可采用气压法。气压法检查的主要优点是：检查所需的时间短，一般整个检查过程只需30min；成本低；不需试验水源和泄水地点。气压法检查的要求详见表2。
　　这种气压法检查也适合于运行中管道的严密性检查。气压法检查的另外一种形式是真空法，德国实际运用证明对于大口径的管道，采用真空法更合适。
　　德国对于已建管道允许采用灌水法检查其严密性，即从检查井灌水至管顶，若15min后，被检查段的起始检查井内水位无明显（可视）的下降，则认为管道是严密的。这种检查的优点是：无需预注水时间；可使用管道运行中的水进行严密性检查。德国有关标准规定，该方法适用于管径在500mm以下管道在运行中的严密性检查。

3　管道严密性试验的讨论

3.1试验检查管段长度
　　我国规范规定“试验段应按井距分隔，长度不宜大于1km，带井试验”。笔者认为：试验检查的管段长度不宜过长，最好是三个井（两段管）敷设完毕后即可进行闭水试验。这样，试验检查便捷，无需在试验时长距离来回检查；更主要的是施工后可及时进行闭水试验后回填，以避免措施不当引起漂管。

表1 闭水试验和水压检查的比较一览表 试验检查内容 我国规范 德国标准 DIN EN1610 DIN4033 检查管段 不宜大于1km 未对检查长度做出规定 检查时间 回填前 回填后 回填前 试验水头 ·当试验段上游设计水头不超过管顶内壁时，试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计；
·当试验段上游设计水头超过管顶内壁时，试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计；
·当计算出的试验水头小于10m，但已超过上游检查井井口时，试验水头应以上游检查井井口高度为准。 (从检查段最低管底点起）水头至检查井井口（最大0.5bar，最小0.1bar） 0.5bar，特殊情况可＜0.5 bar 预注水时间 未做规定，但要求试验段灌满水后浸泡时间不应少于24h 不做规定，推荐1～24h 1～24h（视管材类别，如混凝土、钢筋混凝土管及带水泥砂浆层的铸铁管、钢管、砖砌暗渠为24小时；无水泥砂浆层的钢管、铸铁管、化学建材管、陶土管均为1小时） 观测时间 不得少于30min 30min 15min 渗漏量(补水法) 管道内径mm 允许渗漏量m³/24h·km ·管道带检查井0.2L/m²； ·管道0.15L/m²； ·检查井0.04L/m²； 0.02～0.3 L/m²（视管材类别，如现浇混凝土、钢筋混凝土管、砖砌暗渠为0.3 L/m²；混凝土管为0.1～0.3 L/m²；钢筋混凝土管为0.1～0.15 L/m²；铸铁管、钢管、化学建材管、陶土管为0.1 L/m²） 200～2000 17.6～55.90 带井试验，管材为混凝土、钢筋混凝土管，陶土管及管渠

表2 德国气压法检查的要求 管材要求 试验压力mbar 允许压降mbar 观测时间 min 管径 mm 100 200 300 400 600 800 1000 内表面湿润的混凝土管和其它材质的管材 200 15 1.5 1.5 2 2.5 4 5 7

3.1试验检查管段长度
　　我国规范规定“试验段应按井距分隔，长度不宜大于1km，带井试验”。笔者认为：试验检查的管段长度不宜过长，最好是三个井（两段管）敷设完毕后即可进行闭水试验。这样，试验检查便捷，无需在试验时长距离来回检查；更主要的是施工后可及时进行闭水试验后回填，以避免措施不当引起漂管。
3.2试验检查时间
　　我国规范规定“污水、雨污水合流及湿陷土、膨胀土地区的雨水管道，回填前应采用闭水法进行严密性试验”。回填前进行闭水试验可以直接观察敷设后管道的外观质量，闭水试验时可以直接观察管道渗漏情况和渗漏点。由于我国幅员辽阔，各地情况差异较大，尤其是在南方，地下水位较高，加之若遇到雨季如不及时回填，容易发生漂管，特别是当采用新型的轻质化学建材的管道时。德国旧的标准也规定在回填前进行试验检查，但新标准规定在回填后进行试验检查。新标准提出在回填后进行严密性检查，实际上对管材质量和施工质量提出了更严格的要求；另外也是越来越多地采用化学建材管道所要求的。实际上，施工时为了避免发生漂管，可以在闭水试验前在管道内灌水压重，但这需要事先按下一步进行的闭水试验距离要求分段对预留孔进行封堵；或者如果所采用的管道本身在出厂前和施工前进行过严格的检查，闭水试验前可留出接口，对管体按回填要求进行回填。
3.3试验水头
　　在我国规范的条文说明中对试验水头的确定有详细的说明，但实际中为了能够对检查井的严密性进行检查，宜将水灌至检查井的井口。在工程实际中（特别是平原地区）如果施工措施得当，或者工程地质条件允许，下游管道埋设深度可达6～8m，由于一般所采用的管材能够承受0.1Mba的内压，所以闭水试验时将水灌至检查井顶，不会对管材造成危害。
3.4预注水时间
　　我国规范未对注水时间做出严格的规定，因为注水时应从试验段管道最低点开始缓慢注水以保证管道内的空气能够从管道最高点排出；对于吸水性较强的管材，渗水量测试前有足够的浸泡时间是保证试验检查准确性的前提条件。对于其它管材，在注水后和试验测试开始前也应有一段时间，以保证剩余空气能够逐步排出，所以预注水时间应包括足够的浸泡和排气时间。
3.5观测时间
　　我国规范规定从试验水头达到规定水头时开始计时，渗水量观测时间不得小于30min，而现行德国标准则是严格执行30min，只要按30min内测定的渗水量低于标准值，则视管道是严密的。
3.6渗水量的检测和标准
　　渗水量是通过在观测时间内的补水量核算的。我国规范规定的渗水量标准与德国现行标准相比：内径小于1700mm的管道渗水量标准值大于德国标准值，大于内径1700mm的管道渗水量标准值小于德国标准值。德国新标准和旧标准相比，新标准提出了统一的标准，新标准实际上对混凝土、钢筋混凝土管提出了更严格的要求。但是我国规范渗水量标准是按24小时每km渗出的水量（m3/24h·km）形式给出的，在使用中不甚方便。若参照德国标准按30min每m2或者每m管道的渗水量（L/m2或者L/m）形式给出，则在使用中更为方便。表3是两国渗水量标准对照表。

表3 渗水量标准对照表 管道内径mm 我国规范 德国标准DIN EN1610 规范值(m3/24h·km) 折算为(L/m2) 折算为(L/m) 标准值(L/m2) 折算为(L/m) 200 17.6 0.58 0.37 0.20 0.13 300 21.62 0.48 0.45 0.20 0.19 400 25.00 0.41 0.52 0.20 0.25 500 27.95 0.37 0.58 0.20 0.31 600 30.60 0.34 0.64 0.20 0.38 700 33.00 0.31 0.69 0.20 0.44 800 35.35 0.29 0.74 0.20 0.50 900 37.50 0.28 0.78 0.20 0.57 1000 39.52 0.26 0.82 0.20 0.63 1100 41.45 0.25 0.86 0.20 0.69 1200 43.30 0.24 0.90 0.20 0.75 1300 45.00 0.23 0.94 0.20 0.82 1400 46.70 0.22 0.97 0.20 0.88 1500 48.40 0.21 1.01 0.20 0.94 1600 50.00 0.21 1.04 0.20 1.00 1700 51.50 0.20 1.07 0.20 1.07 1800 53.00 0.20 1.10 0.20 1.13 1900 54.48 0.19 1.14 0.20 1.19 2000 55.90 0.19 1.16 0.20 1.26

3.7新型化学建材管道的闭水试验
　　我国目前也开始越来越多地在排水工程中使用新型化学建材管道,特别是各种塑料管，如：硬聚氯乙烯（uPVC）管、高密度聚乙烯（HDPE）管、聚丙烯（PP）管等，这也是国家所倡导的。通过不同的加工成型工艺，这些材料可生产出各种规格的管道，能够满足工程的需要。但是目前尚无统一的施工和验收规范作为闭水试验的标准，因而呼吁国家尽快制定相应的规范或者标准以满足工程建设的需要。
3.8采用气压法和灌水法进行管道严密性检查
　　对于新敷设的管道，由于采用水压法进行闭水试验检查其严密性，需要有试验水源和试验后废水的排放处。而实际中有时接水和排水都不十分方便，尤其是管径比较大时，但若采用气压法检查则十分方便。其一则省去了接水和排水的不便，二则也可以缩短严密性检查的时间，所以建议研究和开发气压（包括真空）法检查的设备并制定相应的标准。灌水法用于已建成的排水管道的严密性检查是十分方便的。用气囊先封堵被检查管段的下游口，将管道中水憋至管顶，封堵上游管口，通过观察检查井内的水位变化，即可判断被检查管段的严密性。

参考文献

1《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-97）
2 德国工业标准DIN EN1610
3 德国工业标准DIN4033
4 KA-Betribbs-Info《WASSERDICHTHEITSPRüFUNG VON ABWASSERKAN?LEN UND LEITUNGEN》