论文部分内容阅读
【摘 要】 供水设备中多阀门又起着至关重要的意义。但是在日常多阀门养护或阀门操作中，时常会出现阀门井中太多的积水，或者太多的扬尘积累，使阀门操作人员在短时间内很难准确及时的找阀门的位置，使日常的抢修的任务难以及时的完成，造成“水漫金山”的景象。现通过两种方案使阀门井中的水位降低，让阀门操作人员在应对紧急抢修时，及时找到阀门，及时应对管线意外事故，并将管线意外事故的损失降到最小。
【关键词】 阀门井；防水；防水涂料；雨水；观察井
引言：
城市供水是城市发展建设的重要基础设施，与当地居民的生产、生活息息相关，供水管网是城市的生命线，担负着把自来水输送至千家万户的重任，它的安全、稳定运行至关重要。随着市南自来水公司源江水厂的建成供水，生活用水的输送任务就由总长度达1700多公里的供水管网去完成了。但是由于管道的故障、更新改造、城市施工、用水户增加等多方而的原囚，供水区域内局部管段的停水现象时有发生。为了合理调节管网压力和流量，寻求最佳供水压力，减少供水电耗，保证稳定供水，这就对我们对管网的管理维护提出了更高要求。
然而供水设备中多阀门又起着至关重要的意义。但是在日常多阀门养护或阀门操作中，时常会出现阀门井中太多的积水，或者太多的扬尘积累，使阀门操作人员在短时间内很难准确及时的找阀门的位置，这使日常多抢修的任务难以及时的完成，造成“水漫金山”的景象。笔者通过日常工作的积累，找出阀门井中积水及其扬尘积累太多的一只阀门。下面就结合市南公司管网养护的情况，对于砖混结构阀门井渗水及其扬尘积累的情况，作一个简单的探讨。
1 阀门井渗水原因分析
为保证管网的安全运行与操作方便，埋地供水官网上的阀门一般都设置在阀门井中。在地下水位较高的地区，阀门井常出现积水问题，影响阀门的正常操作运行，危害管网系统的安全。对于阀门井的漏水现象，多为地下水位高导致阀门井水位难以下调，长时间的雨水天气导致阀门井中的雨水难以排出等原因：
1.1在市南自来水公司的供水管网中，日前以砖混结构阀门为主，一些大型阀门井（<500mm）也有使用钢筋混凝土结构的。钢筋混凝土结构的阀门井结构合理，造型美观，但造价偏高。由于上海地区海拔较低，地下水位偏高，供水管网阀门井经常受到地下水、雨水的浸泡，阀门井内的阀门和其他供水附属设施严重锈蚀，成为严重的安全隐患。
1.2砖混结构阀门井埋深多低于地下水位，受到地下水的浸泡，阀门井外部积水克服井底和井壁微小孔隙的毛细竹阻力渗入阀门井内，造成阀门井严重积水。
1.3钢筋混凝土结构井渗水的位置多底部多渗水，如其中的水位较高，大致可能发生在多雨季节，例如上海多黄梅天。
因为钢筋混凝土结构井的防水能力较好，渗水情况较少，所以下文就砖混结构阀门井，进行几种防水的方法论述。
2 砖混结构阀门井防渗水改造之一
对原砖混结构阀门井实施防渗水改造，必须考虑到施工难度不宜太大，尽量减少对周围环境的破坏，更主要的是尽量避免造成阀门井所辖小区停水，尽量减少对城市居民平稳用气的影响。
2.1解决措施
我们采用的第一种方法是：在阀门井内壁喷聚合物添加剂，使其渗入井壁，从而缩小井壁渗水孔隙通道，降低其渗透率，然后在此基础上在阀门井内壁涂抹高抗渗超细油井水泥，进行防渗水改造。
聚合物添加剂是一种多种化合物合成的防水材料，并且有以下特点：
（1）聚合物添加剂是一种较为绿色的建材，无溶剂污染，无毒，无害；耐磨；不开裂，不起壳。
（2）可在潮湿水泥基层和干燥的多种材质的基础上直接施工。
（3）冷作业施工，无毒无味、无污染。整个防水层无接缝施工，减少了渗漏隐患，提高防水效果。
（4）该材料具有良好的透气性，耐紫外线、抗老化、粘结力好。
油井水泥，分高抗硫型和低抗硫型两种类型，我们选用多是高亢油井水泥。油井水泥通过粉磨硅酸盐水泥熟料而制成，主要成分为硅酸钙以及少量熔剂矿物，在水泥粉磨中通常加有一种或二种优质石膏作为调凝剂。
油井水泥广泛用于石油和天然气的钻井、固井等注水泥作业，也可用于水井、盐井、污水处理井和地热井的封固。
油井水泥常用于地面至2440米井深，如加入适量缓凝剂还可用于5000米井深。为防止深井、高温井井底温度超过100℃所造成的水泥石强度倒缩，可加入适量硅粉以减低高温代来的不利影响。抗硫酸盐型油井水泥适用于一般硫酸盐型侵蚀类型的地层，高抗硫酸盐型油井水泥适用于严重硫酸盐型侵蚀类型的地层。
油井水泥有以下特性：抗硫酸盐腐蚀性强；注水泥作业时可泵性、稳定性、流动性好，可放心作业；抗渗性强，水化体致密，强度高，有低碱、低热的性能；与外加剂适应性好，可同多种外加剂配伍，适应油田注水泥作业降低综合成本的需求。
2.2材料准备
①高抗渗超细油井水泥。颗粒粒径：18um，凝固时间10min②聚合物添加剂。添加比（聚合物添加剂与水的比）1%。
2.3施工操作步骤
砖混结构阀门井防水层结构见图1。
具体施工操作步骤如下：
①将原井内壁与井底水泥面处理成麻面，使其与基聚合物添加剂、高抗渗超细油井水泥能良好结合。
②在麻面井壁上反复均匀喷涂亲油基聚合物添加剂，使其充分滲入井壁内部孔隙，以降低井壁的渗透率。
③将水、基聚合物添加剂以体积比为100：1的配比混合均匀后加入到高抗渗超细油井水泥中，搅拌成均匀的水泥浆。将水泥浆分层涂抹在井底和井壁上，水泥浆总厚度为60-80mm。考虑到阀门井壁上部30cm左右对防水要求较低，为井内美观，可将这部分涂抹厚度逐渐变薄。在井壁和井底交接处宜加厚做成45角。 ④在高抗渗超细油井水泥浆固化成水泥石的72h期间，每隔4h对其表面进行喷水养护，防止形成的水泥石发生十裂而降低防渗效果。
3 砖混结构阀门井防渗水改造之二
3.1解决措施
我们采用的第二种方法是将给水管的阀门井与污水井或者雨水井相连，使阀门井中的积水流入污水井。那么我们先了解一下给水阀门井、污水井、雨水井的深度，外墙材料等一些性质。
3.1.1给水阀门井
阀门井一般位于马路中的人行车道，其埋深深度雨水井及污水而言较浅（详见表1、图2）。可以从表一与图二看出“从阀门井的顶部至底部”的高度的计算公式为：
H=100+200+Hk+DN+Hm～L
DN：阀门直径；D：井径；H：井室深；h2：盖板厚度；Hk：管底距井底深；Hm～HL管顶覆土深度；所以可以得出H的范围为1850～4300mm。
3.1.2雨水检查井
雨水检查井按照口径来分类，可以分为Dn600、Dn700、Dn800、Dn900、Dn1000、Dn1100、Dn1200、Dn1350、Dn1500。
从图3可以得出雨水检查井的深度的公式为：
H=D+4000
H：从阀门井的顶部至底部的深度；D：雨水管道的直径；
所以可以得出H的范围为4600～5500mm。
3.2施工步骤
以上介绍了给水阀门井的埋深深度与雨水检查井的埋深深度，两者在设计要求上可以看出雨水检查井的深度都大于阀门井。这样的比对结果，给阀门井的排水方案的实施带来了先决条件。
实施方案为在阀门井底部使用管道将阀门井与检查井相连，使阀门井中溢出的地下水、雨水、通过管道流入雨水井。具体实施见图4。
4 总结
以上介绍的第一种方法，实质是对给水阀门井的内壁进行进一步加工，将阀门井的四壁起到防水的作用；第二种方法是借用外力，将阀门井中的积水引到他处。两种阀门各有优点、缺点：
（1）成本的高低。第一種方法成本较低。第一种方法只需要对阀门四壁涂上上述的材料，并进行适当的养护，就可以起到防水的作用，他的实际成本较低。而第二种涉及到一些施工土建，所以相对于第一种成本较高。
（2）防水的效果。第二种方法使用水位的高低差，来进行排水；而第一种使用特殊涂料来进行防水，效果上明显使用第二种效果明显，而且第二种方法似乎是一劳永逸的。
参考文献：
[1]室外排水设计规范。
[2]梁其东、高华民.阀门井工程渗漏水原因及防治。
[3]范金生.高效无机防水涂料在阀门井防水改造的应用。
【关键词】 阀门井；防水；防水涂料；雨水；观察井
引言：
城市供水是城市发展建设的重要基础设施，与当地居民的生产、生活息息相关，供水管网是城市的生命线，担负着把自来水输送至千家万户的重任，它的安全、稳定运行至关重要。随着市南自来水公司源江水厂的建成供水，生活用水的输送任务就由总长度达1700多公里的供水管网去完成了。但是由于管道的故障、更新改造、城市施工、用水户增加等多方而的原囚，供水区域内局部管段的停水现象时有发生。为了合理调节管网压力和流量，寻求最佳供水压力，减少供水电耗，保证稳定供水，这就对我们对管网的管理维护提出了更高要求。
然而供水设备中多阀门又起着至关重要的意义。但是在日常多阀门养护或阀门操作中，时常会出现阀门井中太多的积水，或者太多的扬尘积累，使阀门操作人员在短时间内很难准确及时的找阀门的位置，这使日常多抢修的任务难以及时的完成，造成“水漫金山”的景象。笔者通过日常工作的积累，找出阀门井中积水及其扬尘积累太多的一只阀门。下面就结合市南公司管网养护的情况，对于砖混结构阀门井渗水及其扬尘积累的情况，作一个简单的探讨。
1 阀门井渗水原因分析
为保证管网的安全运行与操作方便，埋地供水官网上的阀门一般都设置在阀门井中。在地下水位较高的地区，阀门井常出现积水问题，影响阀门的正常操作运行，危害管网系统的安全。对于阀门井的漏水现象，多为地下水位高导致阀门井水位难以下调，长时间的雨水天气导致阀门井中的雨水难以排出等原因：
1.1在市南自来水公司的供水管网中，日前以砖混结构阀门为主，一些大型阀门井（<500mm）也有使用钢筋混凝土结构的。钢筋混凝土结构的阀门井结构合理，造型美观，但造价偏高。由于上海地区海拔较低，地下水位偏高，供水管网阀门井经常受到地下水、雨水的浸泡，阀门井内的阀门和其他供水附属设施严重锈蚀，成为严重的安全隐患。
1.2砖混结构阀门井埋深多低于地下水位，受到地下水的浸泡，阀门井外部积水克服井底和井壁微小孔隙的毛细竹阻力渗入阀门井内，造成阀门井严重积水。
1.3钢筋混凝土结构井渗水的位置多底部多渗水，如其中的水位较高，大致可能发生在多雨季节，例如上海多黄梅天。
因为钢筋混凝土结构井的防水能力较好，渗水情况较少，所以下文就砖混结构阀门井，进行几种防水的方法论述。
2 砖混结构阀门井防渗水改造之一
对原砖混结构阀门井实施防渗水改造，必须考虑到施工难度不宜太大，尽量减少对周围环境的破坏，更主要的是尽量避免造成阀门井所辖小区停水，尽量减少对城市居民平稳用气的影响。
2.1解决措施
我们采用的第一种方法是：在阀门井内壁喷聚合物添加剂，使其渗入井壁，从而缩小井壁渗水孔隙通道，降低其渗透率，然后在此基础上在阀门井内壁涂抹高抗渗超细油井水泥，进行防渗水改造。
聚合物添加剂是一种多种化合物合成的防水材料，并且有以下特点：
（1）聚合物添加剂是一种较为绿色的建材，无溶剂污染，无毒，无害；耐磨；不开裂，不起壳。
（2）可在潮湿水泥基层和干燥的多种材质的基础上直接施工。
（3）冷作业施工，无毒无味、无污染。整个防水层无接缝施工，减少了渗漏隐患，提高防水效果。
（4）该材料具有良好的透气性，耐紫外线、抗老化、粘结力好。
油井水泥，分高抗硫型和低抗硫型两种类型，我们选用多是高亢油井水泥。油井水泥通过粉磨硅酸盐水泥熟料而制成，主要成分为硅酸钙以及少量熔剂矿物，在水泥粉磨中通常加有一种或二种优质石膏作为调凝剂。
油井水泥广泛用于石油和天然气的钻井、固井等注水泥作业，也可用于水井、盐井、污水处理井和地热井的封固。
油井水泥常用于地面至2440米井深，如加入适量缓凝剂还可用于5000米井深。为防止深井、高温井井底温度超过100℃所造成的水泥石强度倒缩，可加入适量硅粉以减低高温代来的不利影响。抗硫酸盐型油井水泥适用于一般硫酸盐型侵蚀类型的地层，高抗硫酸盐型油井水泥适用于严重硫酸盐型侵蚀类型的地层。
油井水泥有以下特性：抗硫酸盐腐蚀性强；注水泥作业时可泵性、稳定性、流动性好，可放心作业；抗渗性强，水化体致密，强度高，有低碱、低热的性能；与外加剂适应性好，可同多种外加剂配伍，适应油田注水泥作业降低综合成本的需求。
2.2材料准备
①高抗渗超细油井水泥。颗粒粒径：18um，凝固时间10min②聚合物添加剂。添加比（聚合物添加剂与水的比）1%。
2.3施工操作步骤
砖混结构阀门井防水层结构见图1。
具体施工操作步骤如下：
①将原井内壁与井底水泥面处理成麻面，使其与基聚合物添加剂、高抗渗超细油井水泥能良好结合。
②在麻面井壁上反复均匀喷涂亲油基聚合物添加剂，使其充分滲入井壁内部孔隙，以降低井壁的渗透率。
③将水、基聚合物添加剂以体积比为100：1的配比混合均匀后加入到高抗渗超细油井水泥中，搅拌成均匀的水泥浆。将水泥浆分层涂抹在井底和井壁上，水泥浆总厚度为60-80mm。考虑到阀门井壁上部30cm左右对防水要求较低，为井内美观，可将这部分涂抹厚度逐渐变薄。在井壁和井底交接处宜加厚做成45角。 ④在高抗渗超细油井水泥浆固化成水泥石的72h期间，每隔4h对其表面进行喷水养护，防止形成的水泥石发生十裂而降低防渗效果。
3 砖混结构阀门井防渗水改造之二
3.1解决措施
我们采用的第二种方法是将给水管的阀门井与污水井或者雨水井相连，使阀门井中的积水流入污水井。那么我们先了解一下给水阀门井、污水井、雨水井的深度，外墙材料等一些性质。
3.1.1给水阀门井
阀门井一般位于马路中的人行车道，其埋深深度雨水井及污水而言较浅（详见表1、图2）。可以从表一与图二看出“从阀门井的顶部至底部”的高度的计算公式为：
H=100+200+Hk+DN+Hm～L
DN：阀门直径；D：井径；H：井室深；h2：盖板厚度；Hk：管底距井底深；Hm～HL管顶覆土深度；所以可以得出H的范围为1850～4300mm。
3.1.2雨水检查井
雨水检查井按照口径来分类，可以分为Dn600、Dn700、Dn800、Dn900、Dn1000、Dn1100、Dn1200、Dn1350、Dn1500。
从图3可以得出雨水检查井的深度的公式为：
H=D+4000
H：从阀门井的顶部至底部的深度；D：雨水管道的直径；
所以可以得出H的范围为4600～5500mm。
3.2施工步骤
以上介绍了给水阀门井的埋深深度与雨水检查井的埋深深度，两者在设计要求上可以看出雨水检查井的深度都大于阀门井。这样的比对结果，给阀门井的排水方案的实施带来了先决条件。
实施方案为在阀门井底部使用管道将阀门井与检查井相连，使阀门井中溢出的地下水、雨水、通过管道流入雨水井。具体实施见图4。
4 总结
以上介绍的第一种方法，实质是对给水阀门井的内壁进行进一步加工，将阀门井的四壁起到防水的作用；第二种方法是借用外力，将阀门井中的积水引到他处。两种阀门各有优点、缺点：
（1）成本的高低。第一種方法成本较低。第一种方法只需要对阀门四壁涂上上述的材料，并进行适当的养护，就可以起到防水的作用，他的实际成本较低。而第二种涉及到一些施工土建，所以相对于第一种成本较高。
（2）防水的效果。第二种方法使用水位的高低差，来进行排水；而第一种使用特殊涂料来进行防水，效果上明显使用第二种效果明显，而且第二种方法似乎是一劳永逸的。
参考文献：
[1]室外排水设计规范。
[2]梁其东、高华民.阀门井工程渗漏水原因及防治。
[3]范金生.高效无机防水涂料在阀门井防水改造的应用。