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非開挖修復(fù)技術(shù)在徐州市排水管網(wǎng)修復(fù)中的運(yùn)用

時(shí)間:2020年07月24日 分類:推薦論文 次數(shù):

摘要:排水管道設(shè)施是城市市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,在城市污水收集與輸送、防汛排水方面發(fā)揮著不可或缺的作用。截止2017年,徐州市區(qū)市管排水管道已達(dá)770公里,在加快城市排水管道設(shè)施建設(shè)的同時(shí),排水管道的維護(hù)需求也日益迫切。從排水管道建設(shè)和運(yùn)行管

  摘要:排水管道設(shè)施是城市市政基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,在城市污水收集與輸送、防汛排水方面發(fā)揮著不可或缺的作用。截止2017年,徐州市區(qū)市管排水管道已達(dá)770公里,在加快城市排水管道設(shè)施建設(shè)的同時(shí),排水管道的維護(hù)需求也日益迫切。從排水管道建設(shè)和運(yùn)行管理情況匯總看,我市管網(wǎng)除了建成年代較久管道出現(xiàn)損壞外,一些新建的管道也由于地質(zhì)條件差等原因出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性和功能性損壞。與此同時(shí),在建工程對(duì)周邊已建排水管道造成損壞的情況也時(shí)有發(fā)生,這些情況嚴(yán)重影響了城市排水管網(wǎng)的安全運(yùn)行,但管道維護(hù)與修復(fù)往往受到繁忙的城市交通、地下管線、構(gòu)筑物及河流等各種復(fù)雜地理環(huán)境因素的影響,導(dǎo)致傳統(tǒng)的開挖修復(fù)施工維護(hù)措施代價(jià)高昂,迫使應(yīng)用對(duì)周圍環(huán)境影響較小的非開挖修復(fù)技術(shù)。我國(guó)非開挖修復(fù)技術(shù)的研究和應(yīng)用開始于上世紀(jì)八九十年代,最早在上海等大城市運(yùn)用。我市非開挖修復(fù)于2014年開始較大規(guī)模運(yùn)用,近幾年已對(duì)市區(qū)多條主排水管道進(jìn)行了修復(fù),取得了不錯(cuò)的效果。

  關(guān)鍵詞:非開挖修復(fù)技術(shù);排水管網(wǎng)修復(fù);運(yùn)用

排水管道

  1非開挖修復(fù)技術(shù)介紹

  排水管道非開挖修復(fù)的基本目的是采用少開挖或不開挖地表的修復(fù)技術(shù)對(duì)損壞的排水管道進(jìn)行局部或整體修復(fù),使其恢復(fù)原有功能。

  排水管道非開挖修復(fù)方法很多,目前常用排水管道非開挖修復(fù)按技術(shù)可分為土體注漿法、嵌補(bǔ)法、套環(huán)法、局部?jī)?nèi)襯、現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯、螺旋管內(nèi)襯、短管及管片內(nèi)襯、牽引內(nèi)襯、涂層法和裂管法等;按修復(fù)目的可分為防滲漏型、防腐蝕型和加強(qiáng)結(jié)構(gòu)型三類;按修復(fù)范圍可分為輔助修復(fù)、局部修復(fù)和整體修復(fù)三大類。

  排水方向論文范例:工業(yè)廠區(qū)給水排水管道布置及施工的相關(guān)思考

  1.1輔助修復(fù)

  輔助修復(fù)常用方式為土體注漿。土體注漿法是較早應(yīng)用的一種排水管道防滲堵漏和填充方法,通過管內(nèi)向外或者地面向下對(duì)排水管道周圍土體和接口部位、檢查井底板和四周井壁注漿,填充因水土流失造成的空洞。注漿材料主要為水泥漿液和化學(xué)漿液兩種。

  1.2局部修復(fù)

  局部修復(fù)是對(duì)舊管道內(nèi)的局部破損、接口錯(cuò)位、局部腐蝕等缺陷進(jìn)行修復(fù)的方法,主要適用于管道本身質(zhì)量較好,僅出現(xiàn)少量局部缺陷的情況。常用工藝有嵌補(bǔ)法、套環(huán)法和局部?jī)?nèi)襯法。

  (1)嵌補(bǔ)法。嵌補(bǔ)法是將發(fā)生滲漏的接縫、管道局部破損處清理干凈后,采用剛性或者柔性材料進(jìn)行找補(bǔ)的局部修復(fù)技術(shù)。常用的剛性材料有雙A水泥砂漿,柔性材料為聚氨酯。嵌補(bǔ)法存在著質(zhì)量不夠穩(wěn)定的問題,在地質(zhì)條件較好而經(jīng)費(fèi)又不足的情況下可選擇使用。

  (2)套環(huán)法。套環(huán)法為局部修復(fù)常采用的方法,施工時(shí)在接口部位或局部損壞部位安裝止水套環(huán)。常用的套環(huán)法有不銹鋼雙脹環(huán)、不銹鋼發(fā)泡筒修復(fù)技術(shù)等。套環(huán)法的質(zhì)量穩(wěn)定性較好,而且施工速度快。徐州最早于上世紀(jì)90年代在云龍山東側(cè)排水管道中采用不銹鋼套環(huán)修復(fù)排水管道,現(xiàn)狀運(yùn)行良好。

  (3)局部?jī)?nèi)襯法。局部?jī)?nèi)襯法是將整體內(nèi)襯運(yùn)用于局部修復(fù)。利用氈筒氣囊局部成型技術(shù),將涂灌樹脂的氈筒用氣囊使之緊貼母管,然后用紫外線等方法加熱固化。

  1.3整體修復(fù)

  整體修復(fù)是對(duì)兩個(gè)檢查井之間的管段整段加固修復(fù)。對(duì)管道內(nèi)部嚴(yán)重腐蝕、接口滲漏點(diǎn)較多、以及管道的結(jié)構(gòu)遭到多處損壞或經(jīng)濟(jì)比較不宜采用局部修復(fù)的管道采用整體修復(fù)可以達(dá)到修舊如新的效果。

  (1)現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯,F(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯是一種全新的排水管道非開挖整體修復(fù)技術(shù)。將浸滿熱固性樹脂的氈制軟管通過翻轉(zhuǎn)或牽引等方法將其送入已清洗干凈的需要修復(fù)的管道中,并通過水壓或氣壓使其緊貼于管道內(nèi)壁,然后進(jìn)行加熱固化,形成內(nèi)襯樹脂新管。現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯是目前常用的整體修復(fù)技術(shù)。

  (2)螺旋管內(nèi)襯。螺旋管內(nèi)襯是通過安放在井內(nèi)的制管機(jī)將塑料板帶繞制成螺旋狀管不斷向舊管道內(nèi)推進(jìn),在管內(nèi)形成新的內(nèi)襯管。修復(fù)后的管道內(nèi)壁光滑,輸送能力比修復(fù)前的混凝土管要好,適合長(zhǎng)距離的管道修復(fù)。

  (3)短管及短片內(nèi)襯。短管及管片內(nèi)襯是既可以對(duì)排水管道進(jìn)行非開挖整體修理,也可以進(jìn)行局部修理的方法。將特制的塑料短管或管片由檢查井進(jìn)入管內(nèi),組裝成襯管,然后逐節(jié)向舊管內(nèi)推進(jìn),最后在新舊管道的空隙間注入水泥漿固定,這種復(fù)合結(jié)構(gòu)內(nèi)襯管是在舊的管道中形成“管中管”,使修復(fù)后的管道具備結(jié)構(gòu)性能加強(qiáng),延長(zhǎng)了使用壽命,但該方法的管道橫截面面積損失較大。

  (4)牽引內(nèi)襯。牽引內(nèi)襯是對(duì)排水管道非開挖整體內(nèi)襯修理,采用牽引機(jī)將整條塑料管由工作坑或檢查井牽引拉入舊管內(nèi),然后進(jìn)行形狀復(fù)原形成新的內(nèi)襯管。

  (5)涂層內(nèi)襯。涂層內(nèi)襯主要用于防腐處理,對(duì)滲漏也有一定預(yù)防作用。涂層內(nèi)襯對(duì)施工前的堵漏和管道表面處理有較嚴(yán)格的要求,施工質(zhì)量受操作環(huán)境和人為因素較大,穩(wěn)定性和可靠性比較差,檢查和評(píng)定涂層質(zhì)量也比較困難。目前新推出的CCCP內(nèi)襯技術(shù),除可解決滲漏問題外,對(duì)結(jié)構(gòu)亦可進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

  非開挖修復(fù)技術(shù)也存在局限性,排水管道能否采用非開挖修復(fù)技術(shù)修復(fù)應(yīng)對(duì)需要修復(fù)管道損壞情況、所處環(huán)境和修復(fù)后能達(dá)到的功能等進(jìn)行綜合考慮,修復(fù)前需要進(jìn)行管道信息收集、損壞檢測(cè)和評(píng)估、修復(fù)技術(shù)選擇等程序。

  2徐州市區(qū)非開挖修復(fù)技術(shù)使用情況

  自南宋至清咸豐五年(1855年),黃河在徐州流淌了600余年,除了給徐州帶來深重的水患以外,還造就了徐州市區(qū)地下粉砂、粉土地質(zhì)層,該土層土質(zhì)較細(xì),易隨水流失,對(duì)管道敷設(shè)及管道運(yùn)行極為不利,徐州市區(qū)因管道滲漏造成的地面塌陷頻發(fā)。

  一直以來,徐州市區(qū)管道修復(fù)以注漿、堵漏、局部修復(fù)及開挖重建為主。2014年,故黃河青年路段地面發(fā)生大面積塌方,經(jīng)視頻后檢測(cè)后發(fā)現(xiàn),因排水管建成年代較遠(yuǎn),管道嚴(yán)重滲漏,造成周邊土體流失,致使地面塌陷。而該段截污管埋深約6m,西鄰故黃河,東靠建筑物,周邊還有大量其他管線,無法進(jìn)行開挖重建,經(jīng)多次研究,決定采用非開挖修復(fù)技術(shù),并組織人員到上海學(xué)習(xí),最終采用現(xiàn)場(chǎng)固化整體修復(fù)+注漿技術(shù),對(duì)該段約60m管道進(jìn)行了修復(fù),取得了不錯(cuò)的效果。為避免類似青年路段沉陷的情況再次發(fā)生,管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)處對(duì)故黃河截污管淮海路至和平路段全段進(jìn)行了CCTV檢測(cè),于2015年進(jìn)行了修復(fù)。

  自2014年起,徐州市已對(duì)市區(qū)多條存在缺陷的管道進(jìn)行了修復(fù),保證了管道的有效運(yùn)行,保障了居民人身財(cái)產(chǎn)安全。

  3非開挖修復(fù)設(shè)計(jì)

  非開挖修復(fù)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容為前期調(diào)查、檢測(cè)、評(píng)估及修復(fù)技術(shù)的選擇,本次以故黃河截污管淮海路至和平路段修復(fù)作為典型進(jìn)行介紹。

  3.1管道基本情況調(diào)查與檢測(cè)

  (1)排水管道建設(shè)運(yùn)行情況調(diào)查。故黃河截污管淮海路至和平路段是故黃河西岸主要的截污管道,管網(wǎng)建成于上世紀(jì)就是年代,管徑DN800、DN1000及DN1200,基本位于黃河?xùn)|路下,埋深4~6m,排水范圍為中山路以東、和平路以北、二環(huán)北路以南、津浦鐵路以西。

  (2)排水管道檢測(cè)。排水管道檢測(cè)是為了掌握管道的損壞情況,一般采用CCTV電視攝像技術(shù),在管道封堵排水后,利用機(jī)器人進(jìn)入管道內(nèi)攝像。

  2014年排水建設(shè)處委托專業(yè)公司對(duì)黃河?xùn)|路(和平路-淮海路)排水管道進(jìn)行了CCTV檢測(cè),檢測(cè)總長(zhǎng)度為1408米。

  3.2排水管道評(píng)估

  排水管道評(píng)估主要是對(duì)管道功能性及結(jié)構(gòu)性缺陷進(jìn)行評(píng)判,目前評(píng)價(jià)管道損壞程度是按照《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》(CJJ181-2012)執(zhí)行。

  經(jīng)評(píng)估,故黃河截污管淮海路至和平路段管道老化,大部分管道存在滲漏、錯(cuò)位。破裂等結(jié)構(gòu)性缺陷,其中2級(jí)及以上缺陷達(dá)200多處。

  3.3修復(fù)方案設(shè)計(jì)

  (1)修復(fù)方案應(yīng)遵循的原則。①滿足管道的荷載要求;②管道整體修復(fù)后的管道流量一般應(yīng)達(dá)到或接近管道原設(shè)計(jì)流量;③滿足對(duì)該管道養(yǎng)護(hù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求;④管道整體修復(fù)后的管道設(shè)計(jì)使用年限不小于20年。

  (2)非開挖修復(fù)技術(shù)的選擇。根據(jù)檢測(cè)評(píng)估結(jié)果,故黃河截污管淮海路至和平路段管道整體情況較差,大部分接口出現(xiàn)滲漏,且管道運(yùn)行時(shí)間已超出鋼筋混凝土管使用年限,出現(xiàn)表面酥松情況,故選擇整體修復(fù)。在整體修復(fù)技術(shù)中,牽引內(nèi)襯僅適用于300~600mm小管徑;短管焊接內(nèi)襯施工速度慢,且管道修復(fù)后斷面損失大;螺旋管內(nèi)襯施工速度慢,材料成本高;而現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯具有施工速度快,幾乎不影響過流斷面等優(yōu)點(diǎn),故本次工程選用現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯技術(shù)?紤]管周土體流失嚴(yán)重,采用管內(nèi)注漿方法對(duì)管道周邊土體進(jìn)行填充加固。

  (3)非開挖設(shè)計(jì),F(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯采用材料為熱固性樹脂氈制軟管,其厚度應(yīng)根據(jù)內(nèi)襯材料是否需要承載等計(jì)算而得,本工程管道主要為防止管道滲漏,并考慮管道老化影響。

  4結(jié)語(yǔ)

  非開挖管道修復(fù)技術(shù)整體優(yōu)勢(shì)在于修復(fù)的負(fù)面影響小,對(duì)地面、交通、環(huán)境以及周圍地下管線等的影響弱。是在不開挖或少開挖路面的情況下,利用原管位資源,采取相關(guān)非開挖修復(fù)技術(shù)使管道獲得修復(fù),可以重新獲得不少于20年的使用壽命。伴隨著非開挖修復(fù)技術(shù)的不斷發(fā)展,一些原本需要進(jìn)行開挖施工的管道可以采取非開挖修復(fù)技術(shù)解決,使得管道非開挖修復(fù)技術(shù)越來越多的被運(yùn)用。

  非開挖管道修復(fù)技術(shù)推廣的難度在于修復(fù)費(fèi)用較高,但隨著從事這項(xiàng)研究的工作人員及施工單位越來越多,非開挖修復(fù)技術(shù)在我國(guó)將不斷成熟發(fā)展,修復(fù)材料和設(shè)備將逐步國(guó)產(chǎn)化,修復(fù)費(fèi)用會(huì)相應(yīng)降低,非開挖修復(fù)技術(shù)將成為排水和市政行業(yè)建設(shè)的重要組成部分,并且廣泛的應(yīng)用于城市管網(wǎng)的修復(fù)。

  參考文獻(xiàn)

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  [2]尤新軍,聶麗曼.紫外光固化技術(shù)在排水管道非開挖修復(fù)中的應(yīng)用[J].化工管理,2018(25):188-189

  作者:王文杰1薛麗敏2