磚混結(jié)構(gòu)閥門(mén)井和鋼質(zhì)閥門(mén)井防水改造方法

摘 要

摘要：分析了燃?xì)夤艿来u混結(jié)構(gòu)閥門(mén)井和鋼質(zhì)閥門(mén)井滲水的原因，提出了解決措施及具體施工操作步驟，取得了良好的效果。關(guān)鍵詞：埋地燃?xì)夤艿?；閥門(mén)井；閥門(mén)井改造；防水；密封材料Waterproof
摘要：分析了燃?xì)夤艿来u混結(jié)構(gòu)閥門(mén)井和鋼質(zhì)閥門(mén)井滲水的原因，提出了解決措施及具體施工操作步驟，取得了良好的效果。
關(guān)鍵詞：埋地燃?xì)夤艿溃婚y門(mén)井；閥門(mén)井改造；防水；密封材料
Waterproof Reconstruction of Brick-concrete Structure Valve Well and Steel Valve Well
LI Zheng，YU Fu-ming
Abstract：The reasons for water penetration of brick-concrete structure valve well and steel valve well for gas pipeline are analyzed，the solving measures and the concrete operation procedures for the construction are put forward，with excellent result.
Key words：buried gas pipeline；valve well；reconstruction of valve well；waterproofing；sealing material
1 閥門(mén)井滲水原因
    為保證管網(wǎng)的安全運(yùn)行與操作方便，埋地燃?xì)夤艿郎系拈y門(mén)一般都設(shè)置在閥門(mén)井中。在地下水位較高的地區(qū)，閥門(mén)井常出現(xiàn)積水問(wèn)題，影響閥門(mén)的正常操作運(yùn)行，危害管網(wǎng)系統(tǒng)的安全[1～4]。在大慶燃?xì)夤镜娜細(xì)夤芫W(wǎng)中，目前以鋼質(zhì)閥門(mén)井為主，部分使用磚混結(jié)構(gòu)閥門(mén)井。鋼質(zhì)閥門(mén)井通常使用厚度為8mm的鋼板焊接而成，對(duì)其內(nèi)外進(jìn)行防腐處理。鋼質(zhì)閥門(mén)井結(jié)構(gòu)合理，造型美觀，但造價(jià)偏高。由于大慶地區(qū)海拔較低，地下水位偏高，燃?xì)忾愰T(mén)井經(jīng)常受到地下水、雨水的浸泡，閥門(mén)井內(nèi)的閥門(mén)和其他燃?xì)飧綄僭O(shè)施嚴(yán)重銹蝕，成為嚴(yán)重的安全隱患，引起了公司的高度重視。
    磚混結(jié)構(gòu)閥門(mén)井埋深多低于地下水位，受到地下水的浸泡，閥門(mén)井外部積水克服井底和井壁微小孔隙的毛細(xì)管阻力滲入閥門(mén)井內(nèi)，造成閥門(mén)井嚴(yán)重積水。
    鋼質(zhì)閥門(mén)井滲水的位置多為燃?xì)夤艿琅c套管間的環(huán)形空間，由于封堵材料長(zhǎng)時(shí)間在地下水和雨水中浸泡，逐漸松動(dòng)、失效，形成滲水通道。
2 磚混結(jié)構(gòu)閥門(mén)井防滲水改造
2.1 解決措施
    對(duì)原磚混結(jié)構(gòu)閥門(mén)井實(shí)施防滲水改造，必須考慮到施工難度不宜太大，盡量減少對(duì)周圍環(huán)境的破壞，更主要的是盡量避免造成閥門(mén)井所轄小區(qū)停氣，盡量減少對(duì)城市居民平穩(wěn)用氣的影響。我們采用的方法是：在閥門(mén)井內(nèi)壁噴親油基聚合物添加劑，使其滲入井壁，從而縮小井壁滲水孔隙通道，降低其滲透率，然后在此基礎(chǔ)上在閥門(mén)井內(nèi)壁涂抹高抗?jié)B超細(xì)油井水泥，進(jìn)行防滲水改造。
2.2 材料準(zhǔn)備
    ① 高抗?jié)B超細(xì)油井水泥。顆粒粒徑：18μm，凝固時(shí)間：10min。
    ② 親油基聚合物添加劑。添加比(親油基聚合物添加劑與水的體積之比)：1%。
2.3 施工操作步驟
    磚混結(jié)構(gòu)閥門(mén)井防水層結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
 
   具體施工操作步驟如下：
   ① 將原井內(nèi)壁與井底水泥面處理成麻面，使其與親油基聚合物添加劑、高抗?jié)B超細(xì)油井水泥能良好結(jié)合。
    ② 在麻面井壁上反復(fù)均勻噴涂親油基聚合物添加劑，使其充分滲入井壁內(nèi)部孔隙，以降低井壁的滲透率。
    ③ 將水、親油基聚合物添加劑以體積比為100:1的配比混合均勻后加入到高抗?jié)B超細(xì)油井水泥中，攪拌成均勻的水泥漿。將水泥漿分層涂抹在井底和井壁上，水泥漿總厚度為60～80mm?？紤]到閥井壁上部30cm左右對(duì)防水要求較低，為井內(nèi)美觀，可將這部分涂抹厚度逐漸變薄。在井壁和井底交接處宜加厚做成45°角。
    ④ 在高抗?jié)B超細(xì)油井水泥漿固化成水泥石的72h期間，每隔4h對(duì)其表面進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，防止形成的水泥石發(fā)生干裂而降低防滲效果。
3 鋼質(zhì)閥門(mén)井防滲水改造
3.1 解決措施
    由于鋼質(zhì)閥門(mén)井滲水主要發(fā)生在燃?xì)夤艿琅c套管間的環(huán)形空空間，我們采用的方法是：優(yōu)化篩選厭水型封堵密封材料和防水性能強(qiáng)的密封脂實(shí)施封堵。在井壁內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)活塞結(jié)構(gòu)的擠壓裝置，將浸入密封脂的厭水型封堵密封材料擠入燃?xì)夤艿琅c套管間的環(huán)形空間，通過(guò)活塞結(jié)構(gòu)擠壓裝置的機(jī)械外力反復(fù)填充一擠壓封堵材料，將環(huán)形空間內(nèi)的封堵材料壓實(shí)，避免因封堵材料松動(dòng)失效而形成滲水通道，最大限度地降低材料滲透率，達(dá)到嚴(yán)密封堵的目的。
3.2 材料準(zhǔn)備
   ① 工程紙：若干張。
   ② 鋼板：厚度為8mm，若干塊。
   ③ 12號(hào)槽鋼(120mm×53mm×5.5mm)：長(zhǎng)度為600mm，4根。
   ④ 方管(50mm×50mm×5.0mm)：長(zhǎng)度為500mm，4根。
   ⑤ 螺栓螺母(Ø20)：8套。
   ⑥ 封堵材料：選取具有抗腐蝕性、彈性好的厭水型封堵密封材料。
    ⑦ 密封脂：選取防水性能強(qiáng)的密封油脂。
3.3 施工操作步驟
    以Ø159燃?xì)夤艿馈?Oslash;273套管、單管道閥門(mén)井為例，介紹施工操作步驟。
3.3.1制作環(huán)形壓蓋
    ① 如圖2a所示，在工程紙上用鋼尺、鉛筆、圓規(guī)繪制垂直的直線，并以交點(diǎn)為圓心繪制Ø159的圓。
    ② 如圖2b所示，用剪刀將上端剪開(kāi)，并將Ø159的圓剪下，把外圍大致剪成圓形。
    ③ 將剪好的工程紙?zhí)兹肴細(xì)夤艿?，覆蓋到套管上，用錘子垂直擊打工程紙，得到管道與套管之間圖形的壓環(huán)模版，見(jiàn)圖2c。
④ 根據(jù)模版切割相同形狀的鋼板，鋼板的內(nèi)徑宜比模版內(nèi)徑大4～7mm，外徑宜比模板外徑小4～7mm，見(jiàn)圖2d。將切割好的鋼板在閥門(mén)井內(nèi)測(cè)試，應(yīng)在環(huán)形空間內(nèi)順暢進(jìn)出。
 
    ⑤ 如圖3所示，制作4份相同尺寸的鋼板，在鋼板上切割橢圓形的槽孔，以方便依次焊接。將4份鋼板依次重疊焊接到一起，得到2塊半環(huán)形的鋼板。
 
   ⑥ 將2塊半環(huán)形的鋼板扣合在燃?xì)夤艿郎?，焊接?塊環(huán)形柱狀體，即環(huán)形壓蓋。
3.3.2加固井壁
    如圖4所示，考慮到井壁鋼板的抗拉極限，為防止損壞閥門(mén)井壁，在套管上下端的井壁上水平焊接槽鋼，在槽鋼上焊接螺栓，通過(guò)緊固螺栓使方管擠壓環(huán)形壓蓋，構(gòu)成活塞結(jié)構(gòu)擠壓裝置。
 
3.3.3填充材料
    ① 將厭水型封堵密封材料分段剪成長(zhǎng)度為1m左右，在其上均勻細(xì)密地涂抹密封脂，細(xì)揉使之浸入封堵密封材料孔隙中。
    ② 將涂抹密封脂后的封堵密封材料填滿燃?xì)夤艿琅c套管間的環(huán)形空間。
    ③ 緊固螺母使方管擠壓環(huán)形壓蓋，使活塞結(jié)構(gòu)擠壓裝置工作，直至環(huán)形壓蓋全部壓入燃?xì)夤艿琅c套管間的環(huán)形空間，方管接觸到套管為止。
    ④ 卸下螺母和方管，撤出環(huán)形壓蓋，繼續(xù)向燃?xì)夤艿琅c套管間的環(huán)形空間填入封堵材料，再進(jìn)行第③步操作。如此反復(fù)3～5次，直至使封堵密封材料完全壓實(shí)。
    ⑤ 為避免銹蝕，在螺栓上涂抹黃油，完成封堵作業(yè)。
4 結(jié)語(yǔ)
    以上兩種方法施工簡(jiǎn)便，費(fèi)用低廉，在大慶燃?xì)夤舅爡^(qū)域內(nèi)滲水嚴(yán)重的燃?xì)忾y門(mén)井上進(jìn)行了多次試驗(yàn)，均很好地解決了閥門(mén)井的滲水問(wèn)題。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期觀察，封堵效果穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)：
[1] 金虹.建筑構(gòu)造[M].北京：清華大學(xué)出版社，2005.
[2] 李必瑜.房屋建筑學(xué)[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2000.
[3] 姜正侯.燃?xì)夤こ碳夹g(shù)手冊(cè)[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，1993.
[4] 范金生.高效無(wú)機(jī)防水涂料在閥門(mén)井防水改造的應(yīng)用[J].煤氣與熱力，2009，29(5)：B36-B39.
 
(本文作者：李政 于福明 中石油昆侖燃?xì)庥邢薰敬髴c燃?xì)夤?黑龍江大慶 163453)