爱采购 Logo寻源宝典

硅管拉管施工后的维护保养:从验收回填到长期监测

在佛山不锈钢管厂干了8年,熟悉316L和双相钢材质

在线咨询
导读:

硅管(硅芯管)在拉管施工中之所以被广泛采用,靠的是高抗拉强度、耐腐蚀和绝缘性能,但很多项目只盯着施工当天的牵引速度与导向精度,忽略了管道入土之后长达数十年的服役周期。实际现场中,硅管失效大多不是施工时拉断的,而是回填沉降、管口密封不严、后期交叉施工破坏,或是养护期内过度充气造成的。

硅管(硅芯管)在拉管施工中之所以被广泛采用,靠的是高抗拉强度、耐腐蚀和绝缘性能,但很多项目只盯着施工当天的牵引速度与导向精度,忽略了管道入土之后长达数十年的服役周期。实际现场中,硅管失效大多不是施工时拉断的,而是回填沉降、管口密封不严、后期交叉施工破坏,或是养护期内过度充气造成的。这篇内容围绕硅管铺设后的维护保养展开,重点讲清楚竣工阶段的验收项目、回填与养护的工艺顺序、管口封堵的标准化做法,以及运行期巡检的周期与判断方法,同时会把不同材质/结构的硅管在耐压、抗磨、修复方式上的差异拉出对比,供采购和技术人员做选型与运维参考。

竣工阶段最该检查的五个隐蔽项目

拉管施工完成后,很多现场人员把牵引机一撤就急着回填,这是最容易埋隐患的环节。真实情况是:硅管从导向孔到扩孔完成、牵引就位,管壁在土壤中经历了反复挤压和摩擦,外壁可能已经出现细微划痕或局部变薄,而这些问题在管材裸露时肉眼往往看不出来。因此,回填前必须逐段做外观普查,重点看距离出土点前后 5 至 10 米的范围——这是牵引力最集中、扩孔器与管壁摩擦最剧烈的区域,现场常见的情况是表面发白或出现沿轴向的连续划痕。

第二个隐蔽项目是管口椭圆度检查。拉管时若牵引头连接方式不当,或扩孔器直径与硅管外径匹配偏差超过 1.5 倍(即扩孔直径远大于硅管外径),管口在出土时会被拉伸成椭圆形。判断方法很简单:用游标卡尺测量同一截面水平与垂直方向的外径差值,若差值超过硅管公称外径的 3%,就说明管口已经塑性变形。这类变形平时不影响管道内部走线,但后期做气密性试验时,密封圈与变形管口的贴合度会明显下降。

第三个项目是管内清洁度与畅通性验证。拉管过程中,泥浆可能进入管内,若牵引头密封失效,泥浆在管内干燥后会形成坚硬泥块,常规吹扫根本清除不掉。规范做法是用专用通棒(直径约为管内径 80%~85%)配合卷扬机做全段拉通测试,通棒通过时阻力应均匀,没有卡顿。若通棒在某一段明显受阻,说明该处存在塌陷、折弯或杂物堆积,需要先处理再回填。

第四个项目是气密性初检。很多施工单位省略这一步,等到全部回填完成、盖土压实之后才发现管道漏气,那时候开挖查找破损点,代价非常高。正确的顺序是:在回填前,用 0.05~0.1 MPa 的低压空气(氮气更安全)对单段硅管进行保压测试,稳压 15 分钟后压力降不应超过 0.005 MPa。这里要注意,试验压力不能过高,否则会撑大管径,影响后续穿缆时的摩擦系数。

第五个项目是牵引端头的切割与二次封口。牵引时使用的拉头和钢丝绳连接段在施工结束后必须切除,保留长度应不小于 300 毫米的直管段作为封口余量。现场常见误区是直接锯掉拉头后立刻套防尘帽,忽略了切割端面的毛刺和斜口。正确做法是先用细齿锯垂直切割,再用锉刀对端面内外壁倒角,之后才能安装热缩端帽或专用封堵件。

回填、压实与初期养护的工艺顺序

硅管周围的回填质量,决定了管道在运行期会不会发生局部应力集中。多数工厂的做法是采用原土回填,但这里有个容易被忽略的点:拉管施工的孔洞直径通常比硅管外径大 20%~30% 的 1~2 倍(视扩孔级数而定),管道周围实际上是一个疏松的环状空腔。如果直接用挖掘机把原土推回,大块土石会直接砸压在管壁上方,造成硅管局部压扁或弯折半径小于施工规范允许值。

正确顺序分三步。

第一步:清孔。回填前用压缩空气将孔洞内残留泥浆吹扫至低洼处,若孔洞内泥浆堆积深度超过管道外径的一半,应先用清水循环置换,再用空压机吹净。这一工序的主要目的是避免湿泥包裹管道后形成不均匀侧向压力。

第二步:分层回填。从孔洞底部开始,每层回填厚度控制在 200~300 毫米,用木夯或平板振动器压实,压实度(按标准击实试验)应达到 90%~93%。注意,硅管上方 300 毫米范围内禁止使用重型机械压实,这层土只做人工轻夯,目的是让土体自然包裹管道,避免超压造成管壁凹陷。

第三步:初期养护。回填完成后 7~14 天内,应安排专人观察回填区域的地表沉降情况。如果出现沟槽状下沉,说明下方土体不密实,需要补充回填并重新压实。这段期间孔洞内若留有积水,且地下水位较高,硅管可能会在浮力作用下上浮移位,现场判断方法是观察出土口处的管段是否发生明显位移,一旦发现移位,需要开孔排水并重新固定。

养护期内另一个容易忽略的点是管内充气压力。很多供应商会建议在回填期间向硅管内充入 0.02~0.05 MPa 的干燥空气,目的是保持管材圆度、防止受压变形。这个做法没有错,但需要注意有效期——充气后 24 小时内必须完成回填,否则阳光直射导致管内气体膨胀,压力会升高到 0.15 MPa 以上,把硅管撑出鼓包甚至破裂。所以回填期间充气是一种短期手段,不宜超过 48 小时,且每次巡检都要记录压力表读数。

管口密封、防水与标识管理的长期要求

硅管最容易出问题的部位,就是两端出土口的密封与标识。施工现场常见的做法是套一个塑料防尘帽,但这只能挡住灰尘,挡不住地下水渗入。地下水从管口进入硅管内部后,冬季结冰膨胀会引起管壁开裂,夏季滋生微生物会产生淤堵,这两类失效模式在南方潮湿地区和北方寒冷地区都时有发生。

专业做法是采用双层密封结构:内层用热缩端帽(收缩比 2:1 或 3:1,加热温度控制在 120~160 摄氏度),外层再用自黏性防水胶带缠绕两圈,胶带搭接宽度不小于胶带宽度的一半。对于需要预留穿缆的管口,应使用带密封圈的专用气密堵头,堵头内径与硅管外径的配合间隙不应大于 0.5 毫米。实际使用中,最容易踩坑的是把堵头拧得过紧,导致硅管端部被压缩变薄,反而破坏了密封效果——判断标准是堵头旋入后,硅管外壁出现明显环状压痕即说明过紧,需要退回半圈并涂密封胶。

标识管理同样影响长期维护效率。硅管埋地后没有标识,几年后地表施工或开挖时,挖掘机一铲子下去就可能切断管道,而且现场人员根本不知道地下有管。规范做法是在硅管出土口处安装永久性标识桩,标明管道用途、管径、埋深、走向和产权单位联系方式。标识桩应高出地面 300~500 毫米,埋入深度不小于 500 毫米,材质宜用玻璃钢或混凝土。此外,在管道转弯处和穿越道路两侧,每 50 米设一个地面标识点,用金属探测仪可检测到的示踪线或示踪带平行敷设在硅管上方约 300 毫米处,这样后期巡检或开挖时能快速定位。

对于运行期巡检,建议按以下周期执行:第一年每季度巡查一次,第二年每半年一次,之后每年一次。巡检内容不仅包括管口密封件是否老化开裂,还要观察标识桩是否位移、地表是否有沉降或开挖迹象。若发现管口密封件表面出现龟裂或硬化(手指按压不回弹),应立即更换,避免雨季地下水倒灌。

硅管结构与材质对维护策略的影响

硅管并非单一规格,不同结构在维护保养时的关注点差异很大。以下是现场选型和使用中常见的几种类型对比:

对比维度 普通硅芯管 带保护层硅管(外护套) 自承式硅管(含钢绞线或加强层) 裸硅管(无护套)
适用场景 常规直埋、管道穿缆 穿越碎石层、岩石地段、公路交叉 架空或需要承受自身重量拉力的场景 短距离临时敷设或管道内穿缆
耐磨损能力 一般,抗刮擦能力较差 强,外护套可承受砂石摩擦 中等,注意保护加强层不被弯折 最差,任何硬物接触都可能造成损伤
弯曲半径要求 动态弯曲半径不小于外径的 20 倍 需按外护套材质确认,通常不小于外径的 25 倍 静态弯曲半径可小于外径的 20 倍,但拉力侧需保持平直 同普通硅芯管
维护重点 定期检查管口密封,防止湿气侵入 检查外护套有无破损、剥离,破损处需立即修复防止扩大 检查加强层接头是否松动,两端固定点是否位移 使用前必须做外观全面检查,发现裂纹立即报废
修复方式 局部切割后加套管,用专用胶粘接 破损处用热缩带或同材质补丁修复 加强层断裂需要返厂或更换段管 一般不建议修复,直接更换

从上表可以看出,带保护层硅管在碎石层和道路穿越段能显著降低维护频率,但代价是外径增大、牵引时的摩擦阻力上升,需要的扩孔直径也随之增加。而自承式硅管如果长期处于受拉状态,其加强层与硅管本体的粘结界面可能产生疲劳剥离,维护巡检时需要特别留意两端锚固点附近有无鼓包或分层。

实际使用中的一个常见误区是:施工方为了节省成本,在穿越公路段使用普通硅芯管,并加大扩孔直径来减少摩擦,结果通车后的振动载荷使管壁长期摩擦破损,不到三年就出现漏水信号。正确做法是在穿越段改用带保护层的硅管或加装钢套管,并优化润滑剂类型(水基润滑剂可能被土壤吸收,需用膨润土基润滑剂)。润滑剂的选择也有讲究,现场若用水基润滑剂在干燥土壤中施工,润滑剂很快被吸收,摩擦系数回升到干摩擦状态,相当于没有润滑;膨润土基润滑剂保水性强,但粘附在管壁外表面后不易清除,需要回填前用清水冲洗,否则会影响后续回填土与管道之间的剪切力传递。

硅管运行故障的排查顺序与处理步骤

硅管在运行中出现的典型故障,按发生频率大致是:管口渗水 → 管内积水(穿缆时发现有水流出)→ 管体变形/折扁(穿缆时卡阻)→ 管壁破裂(气密性试验不合格或内部缆线受损)。现场排查应严格按顺序操作,避免盲目开挖。

第一步:外观检查与压力初判。查看管口密封件是否移位、龟裂,用手触摸管壁表面,若感觉到明显的温度差(局部过冷或过热)可能提示管内有积水或土壤环境异常。对整根管道做静压测试,试验压力建议取设计工作压力的 1.25~1.5 倍,稳压时间不少于 30 分钟,压降超过 5% 时判定为存在泄漏点。

第二步:分段定位泄漏点。采用逐段关闭阀门的方法将管道分段隔离,用气体检测仪或肥皂水在管口涂抹观察气泡来判断各段漏气情况。对于埋地段,如果无法通过分段判断定位,可使用管道内窥摄像设备(CCTV)从管口进入,查看管内壁是否有裂缝、塌陷或环向褶皱。注意,CCTV 设备在管内行进速度不应高于 0.3 米/秒,且需在管内干燥状态下进行,否则影像会被水雾干扰。

第三步:开挖修复或更换受损段。若确认局部破损,开挖范围应大于破损点两侧各 500 毫米,以便留出操作空间。修复优先采用套管法——切掉损坏段,插入一根比原管外径略大的扩口套管,用专用粘结剂和热缩带双重密封。这里有一个现场常见的操作误区:为了省事直接使用管箍和螺栓机械连接硅管,这种做法短期内不漏,但在土壤压力变化或温度应力下,机械连接处容易松动,半年后就会再次渗漏。硅管的热熔连接需要专业设备,无法在狭窄沟槽内完成,所以套管加粘结剂是更可靠的修复方式,前提是必须保证粘结面干燥、清洁、无油污。

第四步:修复后的贯通性验证。修复完成后,先做气密性试验(压力为工作压力的 1.25 倍,保压 15 分钟,压降不大于 0.003 MPa),再用通棒全段拉通一次,确保没有因修复操作遗留的杂物或胶体堵塞。最后进行充水试验时,硅管内部如果有残留空气,会在充水过程中形成气封,导致充水无法满管,因此充水要采用低处进水、高处排气的排气阀设置,排水时要缓慢泄压,避免管内产生负压把管壁吸瘪。

硅管维护保养的清单与周期安排

以下清单可直接作为采购技术人员的现场作业参考,按季度、半年和年度划分,可根据实际工况压缩周期,但不应延长。

季度例行检查(穿缆运行期)

  • 检查管口密封件(热缩端帽、堵头、防水胶带)有无龟裂、脱落,密封胶是否干裂
  • 测量管口外径,与安装时记录比对,超过 2% 变形的管段需要检测管内是否有局部塌陷
  • 用压力表测管内静压,若比当地大气压高 0.02 MPa 以上,说明内部有积水(冬季需排空防冻)
  • 查看示踪线和标识桩是否完好,接头处有无松动锈蚀

半年检查(回填完成后前两年)

  • 对全段管道做低压力(0.05 MPa)气密性初测,记录压降数据与上一次做对比
  • 检查地表有无施工开挖痕迹或重型车辆压痕,若有需对下方管道做目视检查(挖探坑或 CCTV)
  • 从管口抽取少量管内空气样本,利用嗅敏仪判断是否有沼气或腐蚀性气体侵入

年度全面评估

  • 做一次贯通性通棒测试,记录通棒通过全程所需张力和时间,与竣工数据对比
  • 对带保护层的硅管,抽样检查外护套的磨损层深度,使用超声波测厚仪测量壁厚(测量点不少于 3 处/段)
  • 检查所有出土口周边土壤,有条件的地段做周边土壤电解质测试,评估腐蚀性环境变化
  • 更换超过三年未动的管口密封件,避免使用年限过长导致材料疲劳

长期运营注意事项

  • 硅管运行压力(内部充气压)不应超过 0.02 MPa(仅为保持管材圆度),若超过 0.05 MPa 说明存在堵塞或内部结冰,需要立即排查
  • 不建议在硅管上方 500 毫米范围内进行大型机械开挖或打桩施工
  • 在寒冷地区,入冬前必须排干管内积水,否则结冰膨胀会导致管壁环向开裂
  • 若硅管用于通信光缆或电缆保护,穿缆后应保留穿缆孔作为后续扩容备用,但必须用密封堵头封死,防止潮气进入

维护保养的核心在于把问题控制在管口、管壁和回填体三者之间的界面条件变化上。硅管本身材质在正确使用条件下能服役数十年,但前提是施工后的养护期、回填质量和密封措施三者都到位。采购方在验收时如果只关注管道本身的技术参数,而忽视施工工艺与养护流程,后续的维护成本往往会数倍于当初省下的费用。

推荐文章

本文内容贡献来源:

在佛山不锈钢管厂干了8年,熟悉316L和双相钢材质

热门文章