气囊封堵管道施工方案

管道施工以及疏通维修封堵的类型在市政工程有很多方式，如水下砌墙封堵、钢板封堵、干拌料封堵、缓凝图模袋封堵等。污水管道封堵原理是根据实际管道情况和管内水流强度，为避免因封堵时间过长后造成上游积水产生的水压对下游施工人员造成一定威胁，因此封堵的距离根据实际情况确定，并按上游、交汇井各个入水口进行封堵。封堵之前将所有施工路段范围内的井盖打开并放置围护栏或醒目标志，用气体检测仪对井内的气体进行检测，确保无有毒气体后方可进行下井封堵，必须配备氧气进行施工。由于管线内存在较多支管的出水口，因此在潜水封堵段内（在施工的管段）采用橡胶堵水气囊辅助封堵技术，便于施工顺利开展，也避免部分井位的高程差而造成排水不安全，影响疏通正常进行。本文经工程实践总结了橡胶堵水气囊封堵技术的施工方法，并介绍该技术的特点、工艺和操作要点，可为类似项目施工提供参考借鉴。

1气囊封堵技术特点和适用范围

1.1 技术特点

(1)安全:密封性能好，能有效地控制管道的防渗要求，保证施工作业面的人员操作安全，提高施工质量。

(2)工期:施工速度快，不论管道口径大小，安装极为方便快捷，封堵一个管道口只用2h,大大节约了人工和施工成本。

(3)经济:操作简单，工作效率高且质量具有可控性;适用性强，所需的人力、物力少，缩短封堵时间，直接降低施工成本。

(4)环保:气囊不变形，不易老化，可多次重复使用，节省施工成本，节能环保。

1.2适用范围

本技术适用性非常广泛,在压力允许范围内，气囊可对各种材质、规格、管径的管道起到彻底断面封堵作用;还适用于在不同管径、不同平面和位置上的管道快速阻断水流，是地下管道进行输工作业面的人员操作安全，提高施工

质量。

(2)工期:施工速度快，不论管道口径大小，安装极为方便快捷，封堵一个管道口只用2h,大大节约了人工和施工成本。

(3)经济:操作简单，工作效率高且质量具有可控性;适用性强，所需的人力、物力少，缩短封堵时间，直接降低施工成本。

(4)环保:气囊不变形，不易老化，可多次重复使用，节省施工成本，节能环保。

1.2适用范围

本技术适用性非常广泛,在压力允许范围内，气囊可对各种材质、规格、管径的管道起到彻底断面封堵作用;还适用于在不同管径、不同平面和位置上的管道快速阻断水流，是地下管道进行输排水和淤污治理的理想工具。

2气囊材料性能与工艺原理

2.1气囊材料性能

管道封堵气囊是由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、除淤维修用橡胶产品。管道封堵气囊的型号有: PVC气嘴胶囊、复合型闭水堵、气嘴式闭水堵、双异充气胶囊。这些产品具有很好的抗胀强度，又有弹性、柔韧性，封堵气囊能满足在各种工作条件下使用，特别适合对排水管道进行闭水试验、闭气试验、漏点查找、管道维修临时堵水等维护测试工作。且操作简单，具有良好的耐老化性能，使用寿命长。

2.2 工艺原理

管道封堵气囊堵水的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。

3施工流程及主要施工方法

3.1施工流程.

施工准备→封堵洞口测量-→洞口检查清理- +气囊摆放- +充气检查- +气囊回收。

3.2 主要施工方法

3.2.1施工准备

( 1)熟悉图纸，认真参看有关地下管线布置图，核对各种管道的标高和尺寸，检查管道内部情况，有问题及时与有关人员研究解决，选用相匹配的管道气囊参数(见图1)。

(2)工具，管道堵水气囊，由气囊、压力表、三通、6m长特制气压胶管和气泵组成(见图2)。

3.2.2检查清理

( 1)检查管道封堵气囊表面是否干净，有无附着污物，是否完好无损，充少量气检查配件及气囊有无漏气的地方,检查压力表指针是否指向零位,仔细看准压力表的单位(如MPa. bar, kPa. Pa之间的换算-定搞清楚),避免看错压力表的单位,使充气压力过大导致气囊破裂。确定正常后方可进入管道内进行封堵作业。

(2)封堵前应先检查管道的内壁是否平整光滑，有无突出的毛刺应水平摆放，不要扭着摆放，以免窝、玻璃、石子等尖锐物，如有立即清除掉，以免刺破气囊，气囊放入管道后应水平摆放，不要扭着摆放，以免窝住气体打爆气囊。(3)用于易燃易爆介质管道专用封堵气囊需要开孔作业时，应当注意开孔的直径一定要比气囊不能折叠部分的直径要大一些，以方便放入和取出。

3.2.3气囊的安装

将封堵气囊放入需要堵塞的管道口处，长度为封堵气囊管道的长度，然后通过进气阀充入压缩空气到规定压力，即可进行施工。施工完毕后打开进气阀放出空气，取出封堵气囊。

操作步骤:(1)施工准备:先将圆形管道封堵器充气装置的配件进行组合，做工具漏气检查。用打气泵向气囊充气，气压不得超过0.15MPa,检查气囊是否漏气。

(2)打开管道口，将加气囊从此口慢慢往里面放置所需位置，然后向气囊内充气，充气至适宜的压力为好。气囊参数对照表见表1。

(3)为了防止气囊与胶管脱开，在气囊和胶管接口处应用铁片加螺丝拧紧或用其他方式绑紧。

(4)当气泵给气囊充气时，应缓缓充气，保持管道封堵气囊内压力均匀，观察压力表上升有无变化，如压力表快速.上升说明充气过快，此时应放慢充气速度，将止气阀稍微拧紧一些，以减小进气的速度，否则速度过快，迅速超过压力很有可能就会打爆气囊，因为所用气泵的功率大小品牌质量不等，充气的速度有一定差异，所以在地面充气时必须计算气囊充鼓起来所需要的时间。

(5)在工程作业时,要时刻关注气囊的压力值，如果气囊压力值在很慢的下降，大可不必停下作业，继续用气.泵给气囊补气至标准气压，等作业完成后再检查气囊或者是配件哪里漏气。

3.2.4气囊回收

使用完毕应立即对管道封堵气囊表面用清水进行清洗，并缓慢将气囊内气体放出，气囊清洗必须使用专用清洗剂。气囊清洗后经检查表面没有附着物方可入库,存放必须保持通风、干燥，应远离腐蚀性强的化学药品或火源。

3.2.5施工注意事项

( 1)管道封堵器要避免放在管件接头处，该处内壁有接缝，影响堵水严密性，以免管道封堵器向一侧膨胀,气压打不上去,如果继续充气,管道封堵器会被打破。

(2)在搬运气囊过程中，不得拖拉气囊，以防损伤气囊外壁。

(3)对于市政排水管,要求清砂干净，内壁平整，不允许有毛刺，否则会影响堵水密封性,甚至刺破气囊。

(4)各种规格的管道封堵器必须在相应的管道内使用，不能以小代大。

4技术要求

(1)温度过高(50°C以上)或过低(0C以下)会对气囊有一定影响。在温度比较高时，气囊橡胶表面的硬度就会降低变软，这时要按平时的压力充气气囊可能会变的很大很薄，强度就会降低，很容易爆裂，这时按平时充气的2/3充气即可。温度过低时气囊的橡胶表面硬度会升高，充气要稍微比平时大1/7左右。(2)带有法兰的气囊充气时一.定要水平摆正法兰，以免出现偏斜造成气囊损坏。用于污水管道时，使用带法兰的气囊，可将其有水的一面用不低于中15的绳索系在吊环上，以防气囊在管道内发生位移，因为气囊的主要作用是密封作用，而不是承压作用，所以当污水压力很大时，必须用绳索对它进行牵引。（4）当污水管道内有不明化学物质疑似可燃气体时，先用仪器检查，浓度在安全值内适合施工时，必须对使用的气囊充入氮气，因氮气的的比重比空气大，所以要按空气压力的1/2-2/3充气，以免打爆气囊。（5）气囊内充水时，因水的比重大，所以压力表应更换成水压表，充水的压力可根据现场的实际情况自行掌握。普通气囊一般不能充水，必须定做充水专用气囊。（6）当用于石油及有滑雪溶剂腐蚀性液体或气体的管道时，绝补课将普通气囊应用在此类管道内，必须专门定做相应的产品。（7）气囊各种型号对应相应管径使用，只适应一种管径的气囊，不能用在其他管径上使用；适应多种型号的气囊，必须在使用说明的管径范围内使用。

5工程应用与效益分析

5.1应用项目

某污水处理厂提标改造工程，进水泵房潜污泵的更换应用了气囊封堵技术。具体工序及流程:前期准备工作中通过观察选择24h内进水量的最小时段，对泵房内污水进行突击排水，同时对排水泵采取降温处理，保证了排水泵的连续运转。当水位降到一定位置时(现场约有1m 深度) ,采用气囊封堵方法对泵房进水口实施封堵(此前做好了一切安全防护措施，制定相应的安全应急方案)，在泵房前端的检查口处用5-7台排水泵(根据市政进水量情况使用)进行持续性排水，减缓了污水量对气囊的外部压力，并派专人进行全方位监护，确保了施工作业的安全，加快:了施工进度，贏得业主、监理单位的好评与信任。水泵房进水口气囊封堵见图3。

5.2效益分析

管道气囊封堵施工技术，彻底解决了管道封堵渗漏的安全隐患，施工质量好、速度快、施工安全，经济效益和社会效益显著，以砌墙封堵直径1200mm管道为例。按传统封堵措施，砌筑两道管内砖砌体封堵墙所需材料费、人工费、拆除费等共计5800元。采用气囊封堵施工技术，只需购买1个1500元左右的气囊，且能重复使用，对比分析可节约施工经费约4300元。该技术在实际工程施工中，保证了质量、缩短了工期，实现了绿色施工。

6结语

气囊封堵不但可以应用在新建地下管道的闭水试验，而且还可以应用于运营中的地下管道维修及应急抢险工程中，且更能突出其快捷安全特点，充分体现了节约资源、绿色环保、循环经济及可持续发展的科学理念。随着该技术在项目中的不断应用，在今后的施工过程中，与无人机相互结合使用可有效实现管内、井下无人操作，完全避免了人工管内作业的危险，达到以人为本、技术辅助施工的新型施工方式。