摘要:本文以瀏陽市濱河路排水管道非開挖修復(fù)工程施工為例,簡述了CIPP翻轉(zhuǎn)修復(fù)技術(shù)的原理、施工流程和應(yīng)用前景,并提出了存在的問題。
關(guān)鍵詞:CIPP修復(fù)技術(shù);樹脂軟管;非開挖
中圖分類號:TU823.2
文獻標識碼:B
文章編號:1008-0422(2007)08-0088-03
1 引言
排水管網(wǎng)是市政設(shè)施重要的組成部分,肩負著城市污、雨水排放等重要功能。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,城市建設(shè)規(guī)模越來越大。然而,由于種種原因,我國很多城市的排水管道存在著不同程度的損壞現(xiàn)象,給城市排水、地下管網(wǎng)、地面建筑和交通帶來了嚴重的后患,影響了城市的環(huán)境和市容。
我國大多數(shù)城市排水管道修復(fù)的方法都是采用開挖重新埋管的方法進行修復(fù)。但隨著城市化的進展,各種功能的地下管網(wǎng)縱橫交錯,城市道路的負荷越來越重,使得排水管線在開挖修復(fù)的過程中存在大量的技術(shù)難題。在一些地方,開挖修復(fù)排水管道已經(jīng)成為不可能。在此背景下,各種非開挖管道修復(fù)技術(shù)應(yīng)運而生,為城市管網(wǎng)的建設(shè)和修復(fù)提供了重要的技術(shù)手段。非開挖管道修復(fù)技術(shù)有著日益廣闊的市場前景,良好的經(jīng)濟、社會和環(huán)境效益,在國外應(yīng)用已十分普遍,在我國的應(yīng)用才剛開始。
2 CIPP翻轉(zhuǎn)技術(shù)的簡介
CIPP(Cured In Place Pipe)翻轉(zhuǎn)技術(shù)是一種新穎的地下管道非開挖修復(fù)技術(shù),該技術(shù)于二十世紀70年代由英國技術(shù)人員發(fā)明,隨后傳人歐洲以及美國等經(jīng)濟發(fā)達國家。
從二十世紀90年代開始,CIPP翻轉(zhuǎn)法技術(shù)以其較低的價格及最大限度地減少對交通的影響等優(yōu)點,在世界各地得到廣泛的應(yīng)用。以日本為例,自1990年開始采用非開挖技術(shù)修復(fù)的約1500公里管道中,利用CIPP技術(shù)進行修復(fù)的管道占了總長度的85%以上,CIPP翻轉(zhuǎn)法技術(shù)已經(jīng)十分成熟。目前,CIPP已經(jīng)成為發(fā)達國家主要的管道非開挖修復(fù)技術(shù)。
從本世紀開始,CIPP技術(shù)逐步在我國沿海地區(qū)大城市的管道修復(fù)工程中逐步得到推廣應(yīng)用。如杭州、上海、廣州、深圳等地,都有成功應(yīng)用CIPP技術(shù)修復(fù)市政管道的工程應(yīng)用實例。
該技術(shù)主要施工原理為:由攜帶電視攝像裝置的機器人(CCTV)進入管道內(nèi)部了解管道破損情況,根據(jù)管道破損情況進行設(shè)計并由工廠制造內(nèi)襯纖維軟管,然后將之灌浸熱固化性樹脂制成樹脂軟管,在工廠冷藏保管。施工時將樹脂軟管和加熱用溫水輸送管翻轉(zhuǎn)插入輔助內(nèi)襯管內(nèi),再利用水或壓縮空氣的壓力使樹脂軟管全部翻轉(zhuǎn),繼續(xù)加壓,整個軟管膨脹并緊貼待修復(fù)管壁。此時,通過鍋爐提供的溫水循環(huán)加熱,使浸透樹脂的軟管迅速固化成型,在舊管內(nèi)即形成一層高強度的內(nèi)襯新管。其施工原理如圖1所示。
該技術(shù)有如下幾個優(yōu)點:
(1)施工周期短:從內(nèi)襯材料的加工,施工現(xiàn)場的準備、翻轉(zhuǎn)、加熱、固化只需約1天時間。
(2)設(shè)備占地面積小:只需小型的鍋爐和熱水循環(huán)泵等設(shè)備,施工時占用道路面積小、噪音低、對道路交通影響小。
(3)內(nèi)襯管耐久實用:內(nèi)襯管具有耐腐蝕、耐磨損的優(yōu)點。材料強度大,對地下水滲入問題徹底解決,一勞永逸。管道斷面積損失小、表面光滑、水流摩擦下降(摩擦系數(shù)由0.013降為0.010),提高了管道的流通能力。
(4)保護環(huán)境,節(jié)省資源:不開挖路面,不產(chǎn)生垃圾,不堵塞交通。
總體的社會效益和經(jīng)濟效益好。
2 瀏陽市濱河路排污管道修復(fù)工程概況
濱河路是瀏陽市的主要街道之一,車流量大,該路段靠瀏陽河的一邊是7m多高的石砌駁岸,上設(shè)沿河觀光休閑帶,并建有健身設(shè)施,是市民健身、娛樂和休閑的主要場所;路段的另一邊是成片商鋪及瀏陽市政府行政辦公大樓。11條污水管道橫跨濱河路,將污水直接排入位于瀏陽河灘的截流管,管徑分別為DN800mm、DN600mm、DN500mm的鋼筋混凝土管(見圖2)。由于沉降等原因,管道連接口發(fā)生錯位,最大處達300mm之多,已經(jīng)不能正常將污水排人截流管,而是直接從管道破損處滲漏后排到瀏陽河,污染河水。時間一久,甚至?xí)斐傻缆诽?,駁岸崩毀。修復(fù)這11段排水管道迫在眉睫。
因濱河路位置的特殊性,若采用傳統(tǒng)的大開挖技術(shù)對污水管道進行修復(fù),則濱河路交通將中斷,商鋪經(jīng)營和政府機關(guān)辦公將被迫停止,更嚴重的是,瀏陽河觀光帶將遭破壞,部分石砌駁岸也將被拆除,石砌駁岸的整體性和牢固性將遭破壞,其防洪功能將受到嚴重削弱。
瀏陽市相關(guān)職能部門通過反復(fù)論證比較,決定采用非開挖CIPP-TURN YOUNG翻轉(zhuǎn)技術(shù)對濱河路地下污水管道進行修復(fù)施工。
修復(fù)施工的混凝土污水管道共11段,
總長度為:206.9m,其中
管徑500,共3段,長度59.5m
管徑φ600,共4段,長度82.6m
管徑φ800,共4段,長度64.8m
3 施工方案
3.1施工流程
CIPP非開挖管道修復(fù)施工的具體流程如圖3所示
3.2相關(guān)說明
內(nèi)襯厚度的設(shè)計,是CIPP技術(shù)的關(guān)鍵。必須根據(jù)CCTV檢查的管道破損結(jié)果,確定管道的承壓能力。本工程鋼筋混凝土管道本身有承受土壓的能力,故只需考慮外水壓力。內(nèi)襯厚度為:
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4 工程效果
本工程是湖南省首例應(yīng)用CIPP翻轉(zhuǎn)法技術(shù)對排水管道進行的非開挖修復(fù),工程一個月完工,不僅避免瀏陽市濱河路的開挖,保護了原有設(shè)施,而且阻止了污水造成的地面沉降,消除了垮塌隱患。經(jīng)過一年多的運行,被修復(fù)的管道排水效果良好。
經(jīng)專家論證,在本工程實踐中,非開挖修復(fù)較開挖修復(fù)節(jié)約資金約200萬元,其社會效益和環(huán)境效益更是深得多方面好評。
5 CIPP翻轉(zhuǎn)法技術(shù)的推廣需解決的問題
針對目前城市市政的管道陳舊老化的現(xiàn)狀和道路交通的繁忙現(xiàn)象,進一步推廣應(yīng)用CIPP等非開挖技術(shù)對地下管道進行修復(fù)顯得十分必要。
在今后的非開挖排水管道修復(fù)工作中,我們認為需要逐步解決如下的問題:
5.1制定統(tǒng)一的技術(shù)標準和設(shè)計竣工驗收規(guī)范。
非開挖管道修復(fù)技術(shù)目前在國外應(yīng)用很普遍,并已制定了相應(yīng)的技術(shù)標準,
如美國的ASTMF1216-03等,而我國起步晚,無統(tǒng)一的國家標準和行業(yè)標準,各地區(qū)各自為陣,這對該技術(shù)的推廣應(yīng)用是不利的。
5.2實現(xiàn)材料的國產(chǎn)化。
本工程采用的纖維軟管系日本進口,樹脂雖是國產(chǎn),但也是國外技術(shù)專門生產(chǎn)的,一般不外供,因此造價較高。如何進一步實現(xiàn)材料的國產(chǎn)化,降低工程成本,是該技術(shù)能否迅速推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。
CIPP翻轉(zhuǎn)法技術(shù)不需要開挖,不需要中斷交通,沒有大量棄土,施工周期短,不擾民。且施工質(zhì)量好。對于構(gòu)建和諧社會,保護環(huán)境具有重大意義,發(fā)展前景廣闊。
作者單位:長沙經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會
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