新型气囊封堵带水管道施工技术在污水处理厂的应用
摘要：带水管道施工中涉及到的管道疏通、维修、封堵等类型，大多数采取传统施工方法：停水、封堵、施工，耗时耗力。本文介绍了新型气囊与传统气囊不同之处，阐述了新型气囊在带水管道封堵的主要工艺流程，并结合现场施工实例，分析了新型气囊应用效果。
关键词：新型气囊、带水作业、管道封堵
0引言
随着我国社会的发展，经济水平的提高，城市化进程的不断加快，城镇污水处理厂改、扩建工程越来越多，与之配套的厂区管网维修、并网等施工也与日俱增。由于污水处理厂管网多处在厂区道路下方，且埋设较深，作业面较难打开。厂区管网承担上游家庭用水、雨水、工厂废水等负荷较大，无法实现长时间停水施工需要。地下水丰富地区，若采用开挖沟槽、土袋围堰、人工封堵方式，不仅沟槽易坍塌造成安全事故，而且对人力、物力、财力消耗较大。对传统工艺的改进，是现代带水管道施工的需要，也是新时代建筑施工方针中“适用、经济”的具体体现。所以，本文主要立足于对传统施工工艺、传统堵水气囊的创新改造，对本行业而言会产生较大经济效益，具有很好的推广价值。
1.新型堵水气囊简介及工作原理
1.1简介
堵水气囊也称管道封堵气囊、闭水气囊、封堵气囊、充气管塞，是橡胶和纤维织物等高分子合成材料经高温硫化工艺制成的一种多规格、多形状的用于管道、涵洞输水、排污、除淤维修的橡胶产品，主要用于排水、污水管道抢修、闭水试验渗漏检测。它可用在不同管径、不同平面和不同位置上快速阻断水流，是地下管道进行输排水和淤污治理的理想工具。
为适应多种条件下带水管道封堵，特对传统堵水气囊进行改进，在传统气囊后部安装一可拆卸带把手挡板。当上游来水无法关闭，且检查井较深，水流较急，人员无法下井封堵时，可采用本装置。将气囊气置于井下，作业人员可于井口通过挡板的把手控制气囊位置，直到气囊顺利进入将要封堵的管道中，同时微调把手，使挡板尽可能挡住管口，防止上游杂物等直接接触气囊，造成气囊破损。气囊与挡板位置固定后，使用小型气泵对气囊充气，直到下游无水流出，并且压力表数值处于安全范围内，关闭充气安全阀。作业完成后，打开充气安全阀，气囊内没有空气后，将该装置收回，同时做到了重复利用。
1.2工作原理
堵水气囊工作原理就是利用优质橡胶做成的管道封堵气囊通过充气方法使其膨胀，当堵水气囊内的气体压力达到规定要求时，堵水气囊填满整个管道断面，利用管道封堵气囊壁与管道产生的摩擦力堵住漏水，从而达到目标管段内无渗水的目的。
2.工艺流程及操作要点
2.1工艺流程
施工准备→封堵洞口测量→选择合适规格的气囊及零部件→各部件气密性检测→组装→整体气密性检测→封堵洞口检查、清理→放入气囊→充气→施工→放气，气囊回收。
2.2操作要点
2.2.1施工准备
技术人员仔细研究施工图纸，核对管道标高及管径，了解施工区域管线布置及水流流向，并对作业人员做好安全技术交底。
2.2.2洞口测量及选择相关工、器具
现场测量所需封堵洞口尺寸与施工图纸尺寸是否一致，选择略大于洞口尺寸的不锈钢挡板、合适规格的封堵气囊、合适量程的压力表、能提供足够充气压力的小型气泵及其他相关工、器具。气囊参数对照表详见表1。
表1 气囊参数对照表
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封堵气囊型号
适应管径/mm
气囊直径/mm
长度/mm
充气压力/MPa
承受压力/bar
重量/kg
HX75-A
≤75
72
160
0.15
1.0
0.020
HX200-A
75＜D≤200
195
310
0.05
0.3
1.1
HX500-A
200＜D≤500
480
550
0.025
0.2
7.5
HX800-B
500＜D≤800
800
1200
0.05
0.5
21.0
HX1000-B
800＜D≤1000
1000
1500
0.04
0.4
30.0
HX1500-B
1000＜D≤1500
1500
2250
0.04
0.4
65.0
2.2.3气密性检测
（1）将空气导管、安全阀、塑料软管等进行气密性检测合格并安装完成后，对设备整体进行气密性检测。
（2）工作人员佩戴防护面具和安全保护用具，由专人监督，缓慢打开气阀，将空气冲入堵水气囊中，充气压力控制在压力表的红区外的安全区域内，充气至合适压力停止充气，具体压力数值参见表1。
（3）当气囊充气时，应尽量保证缓慢、匀速，观察压力表，若发现压力增加较快，应迅速关小安全阀门，减慢充气速度，防止充气过快超过压力安全区域导致气囊受损。因为所用气泵品牌、型号、规格等不同，充气时间长短也有差距，所以在此期间需记录气囊充气时间，便于为封堵管道时作为参考。
（4）充气结束后，应观察20分钟压力表数据变化情况，一切正常，即可开始管道封堵作业、管道施工及其他作业。若在此期间压力表数据出现较为明显变化，应立即报告相关技术人员、安全人员，排查漏气部位。排查完毕后进行紧固连接或更换不合格器材。
2.2.4封堵洞口检查、清理
检查即将封堵的管道内壁是否完好无损、平整光滑，有无突出的毛刺、石子、玻璃等尖锐物体。如有应立即清除掉，以免刺破气囊。
2.2.5放入气囊、施工
（1）通过把手将设备放入水中，避免人员进入沟槽或井中，安全方面有极大保障。同时，不锈钢挡板较大程度阻挡上游来水冲击，避免气囊因水流过急造成顺水流走或上游尖锐物体对气囊的破坏。
（2）放入气囊后尽量避免扭着摆放，以免憋住空气导致气囊炸裂。
（3）各种规格的气囊分别用于不同管径的管道中，不可以小代大，影响封堵效果。
（4）气囊充气过程应遵守气密性试验时要求，要时刻关注压力表数值变化，如果压力表数值缓慢下降，可用小型气泵缓慢充气，使气压保持在标准范围内，不必停止施工。当发现压力表数据有较大下降时，应立即停止施工。
（5）气囊将上游管道封堵后，可将上游水临时引入水厂事故池中进行过渡，为管道施工提供必要时间。气囊封堵速度较快，总体时间取决于封堵后施工时间，极大减少了传统开槽、围堰等施工工艺所需时间。
2.2.6气囊回收
施工完成后，将气囊中空气缓慢排出，并用专用清洗剂对气囊进行清洗、晾干，保存在阴凉、干燥、通风处。
3.技术要求
（1）气囊在存放或在工作现场应尽量避免阳光暴晒及风吹雨淋。
（2）先检查配件是否连接严密、压力表的指针指向是否正确，堵水气囊充气后摆动是否正常。如果发现压力表有指针摆动异常，应及时更换压力表，将配件与堵水气囊连接好后，一定要先在开放状态下进行密闭性试验。
（3）堵水气囊在管道内带水作业时不大好判断管道内的杂物的状况，这时应对堵水气囊表
面加装一层保护，如表面套上一个帆布套，或用不低于4毫米的橡胶垫对堵水气囊加一包裹，否则，堵水气囊在水下很容易被杂物刺破。