王智彬
(福州市城鄉(xiāng)建設(shè)發(fā)展有限公司,福建 福州 350004)
隨著我國城鎮(zhèn)化進程的穩(wěn)步推進,截止到2017年12月1日,我國城市排水管道長度已達到63 萬余公里。同時,大量的排水管道在運營若干年后,都不同程度的出現(xiàn)功能性缺陷和結(jié)構(gòu)性的缺陷,如破裂、變形、腐蝕、脫節(jié)、異物穿入、沉積、滲漏等。如不采取有效的處理措施,將會出現(xiàn)地下水滲漏、路面塌陷、管道堵塞,排水不暢等一系列后果,甚至可能引發(fā)嚴重的安全事故。
目前,針對地下排水管網(wǎng)缺陷的處理措施主要分為開挖修復(fù)和非開挖修復(fù)。傳統(tǒng)的開挖工藝維修更換管道工期長、施工難度大、造價高,還將涉及路政、園林、供水、供電、供氣、電信等多個相關(guān)權(quán)屬單位,也會產(chǎn)生大量的恢復(fù)費用。而非開挖修復(fù)是在完全不開挖或者是微開挖的情況下,利用管道原有的檢查井,對管道缺陷進行修復(fù)或更新。應(yīng)用范圍廣、綜合成本低、施工安全性好、環(huán)境污染小、施工周期短等特點是非開挖修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢。本文就城市排水管網(wǎng)改造中非開挖修復(fù)工藝中紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用展開進一步研究。
所謂的紫外光固化內(nèi)摻修復(fù)技術(shù)就是一種不對管道進行開挖就能達到修復(fù)目的的技術(shù),大多數(shù)情況下都會應(yīng)用于煤器管道、給水管道以及排水管道的內(nèi)摻修復(fù)項目中。這種修復(fù)技術(shù)是CIPP(cured in place pipe)內(nèi)摻技術(shù)中重要的技術(shù)之一,其具備良好的強化結(jié)構(gòu)功能以及密封功能。紫外光固化內(nèi)摻修復(fù)技術(shù)能夠在不進行任何開挖施工的前提下,快速完成施工,并且能夠?qū)Y(jié)構(gòu)的強度進行強化,管道進行修復(fù)之后表面十分光滑不存在明顯的接頭進而形成良好的連續(xù)性內(nèi)襯,應(yīng)用這種技術(shù)對管道進行修復(fù)能夠是管道的整體性提升,同時施工的過程中固化過程中管道內(nèi)部的情況可以通過設(shè)置帶干燈架前面的耐高溫攝像頭實現(xiàn)全過程監(jiān)控,實現(xiàn)施工全過程的動態(tài)控制
在使用紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)進行管道修復(fù)作業(yè)的工藝流程大多數(shù)情況下都是先進行施工準備,檢查使用材料以及施工設(shè)備;隨后對施工現(xiàn)場進行勘測,根據(jù)現(xiàn)場的實際情況來確定施工方案;隨后使用CCTV 內(nèi)窺鏡對管道內(nèi)部進行檢測確認管道是否能夠?qū)Я?,當管道出現(xiàn)堵塞的情況下要進行必要的疏通;隨后將內(nèi)襯軟管拉入被修復(fù)管道中;進行紫外光固化處理;隨后進行管道端部以及支線的處理作業(yè);最后對修復(fù)工程進行檢測,確認修復(fù)作業(yè)合格之后方可驗收。
本工程為福州市城區(qū)管網(wǎng)改擴建工程福飛北路污水管道修復(fù)施工,道路總長度2142 米,管線總長度4899 米。采用紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)施工22 個管段,共計修復(fù)三四級缺陷點153 個,修復(fù)長度688.81 米。該項目之所以采用這種方式進行施工是因為在進行施工的過程中需要占用很少的道路面積,施工周期短,不會對施工地段的交通造成影響。同時,所有的還是供設(shè)備都集中與施工車上,整個而施工作業(yè)流程變得更加靈活。
(1)現(xiàn)場勘查
在進行施工之前,需要使用CCTV 內(nèi)窺鏡對舊管道的內(nèi)部情況進行檢測,如果出現(xiàn)堵塞的情況需要進行必須要的疏通。同時對管道的破損或者是變形情況進行大致掌握,對舊管道的管道內(nèi)徑進行重復(fù)的測量,準確掌握管道的長度以及直徑,將這些數(shù)據(jù)上報給廠家定制出玻璃纖維內(nèi)摻固化材料。最后講作業(yè)設(shè)備運往現(xiàn)場并將設(shè)備的狀態(tài)調(diào)制到最佳狀態(tài)
(2)管道清淤、沖洗及CCTV 檢測
隨后就要對管道施工區(qū)域淤物進行處理,大多數(shù)情況下都是采用抓耙機以及高壓水射流機并 配備適合的射流頭來對管道內(nèi)部進行沖洗和疏通。當管道內(nèi)壁有較大的凸起或者是其他損傷的時候要對這些損傷部位進行及時的處理作業(yè)。目前銑刀機器人是應(yīng)當這種情況的做好處理手段,經(jīng)過處理之后可以對管道繼續(xù)進行沖洗。沖洗完畢之后要采用CCTV 內(nèi)窺鏡對管道作業(yè)后的條件進行檢測,作業(yè)合格則錄制視頻進行保存。這些視頻資料將是確定與判斷管道缺陷的重要參照。
(1)拉入底膜
之所以設(shè)置底膜是為了對固化外壁的材料進行保護,進而將材料進入管道工程中遭受到的摩擦力進行消除。在固化材料拉入的過程中往往會因為與凸起物發(fā)生摩擦而導(dǎo)致破損,底膜的設(shè)置能夠有效的解決這樣的問題。條件允許的情況下就使用卷揚機,不允許就采用人力的方式將保護膜拉入到需要修復(fù)的管道底部。
(2)拉入內(nèi)襯管
將長度適宜的內(nèi)襯管平穩(wěn)、緩慢地拉入原有管道,拉入速度不得大于5 m/min。 (3)拉入紫外線燈
調(diào)試紫外線燈運行狀態(tài),將燈拉入軟管內(nèi)。。同時,要利用紫外線等價端部的CCTV 攝像頭對管道內(nèi)部是否出現(xiàn)下陷情況進行觀察,如出現(xiàn)下陷,紫外線燈并不適合強行拉入,必定會受到一定程度的損傷。這種情況下要對內(nèi)襯管道充氣,當內(nèi)襯管道條件允許的情況下方可將紫外線燈拉入。當紫外線燈架進入管道內(nèi)部的時候應(yīng)當實時關(guān)注紫外線燈架的運行情況,確保其能正常工作。
(4)紫外光固化
要按照控臺上從L1 到L6 的按鈕按鍵來開啟紫外線燈。在沒有開啟紫外線燈之前,必須要把紫外線等的指示開關(guān)打開,同時應(yīng)當按照燈架的順序來將紫外線等點亮,這個環(huán)節(jié)要注意,紫外線燈之間的開啟間隔為30 秒一盞。由于內(nèi)襯管道的內(nèi)部作業(yè)環(huán)境相對惡劣,會嚴重影響到內(nèi)襯管道的固化效果,因此在進行操作的過程中一定要嚴格按照規(guī)范進行施工,并且要通過CCTV 系統(tǒng)來對整個作業(yè)流程進行全過程的監(jiān)控,并且要確保整個作業(yè)流程能夠通過操作臺的顯示屏反應(yīng)出來。
(5)卸掉扎頭、端口處理
當整個固化作業(yè)完成之后,要使用鼓風機對管道進行10 分鐘的鼓風,隨后松開扎帶,將扎頭門板拆除,把紫外等架移出管道。隨后要將整個扎頭的圓形邊框拆除徹底,并切除端頭的褶皺以及縮徑部分,將樣品保存好,最后將內(nèi)模拉出。使用水泥將切除后兩端的毛邊進行處理,杜絕老管道與內(nèi)襯管道之間出現(xiàn)滲漏問題。將固化施工現(xiàn)場清理完畢,完成本次施工。
主要通過 CCTV 檢測,觀察修復(fù)后管道是否存在凹陷、劃傷、裂縫、磨損、孔洞、起泡、干斑、隆起、分層和軟弱帶等缺陷,是否有超過管徑 10 %的變形、相對高度大于2%管道內(nèi)徑的褶皺等問題。
管道內(nèi)襯完成固化后,主要對彎曲強度(GB/T1444)、彎曲模量(GB/T1449)、抗拉強度(GB/T1040.4)進行測試,并進行閉水或閉氣試驗。原位固化法內(nèi)襯管需進行耐化學腐蝕試驗,試驗方法按現(xiàn)行國家標準 GB/T 11547—2008《塑料耐液體化學試劑性能的檢測》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。在該項目驗收中,還進行了樣品耐化學性的浸泡檢測(樣品浸泡時間為 28 d,試驗溫度為 23 ℃左右),檢測浸泡后樣品的彎曲強度和彎曲模量,檢測結(jié)果均應(yīng)大于樣品初始彎曲強度和彎曲模量的80%。
紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)與傳統(tǒng)的“開槽埋管”技術(shù)相比,施工速度快,交通影響小,整個施工過程不產(chǎn)生廢氣、廢水和噪聲,節(jié)能環(huán)保。修復(fù)后管道的過流面積基本不受影響,地面道路和環(huán)境不需要恢復(fù),同時,地下的各種管線和市政基礎(chǔ)設(shè)施也能得到最大的保護。
目前,該技術(shù)在北京、上海、成都等城市得到廣大的應(yīng)用,社會效益和經(jīng)濟效益明顯。