高雯雯
南京市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 江蘇南京 210000
截至2017年底,中國(guó)已建成地下排水管道總長(zhǎng)約630000公里。在老路改造過程中,通過CCTV檢測(cè),發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀管道經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用,存在較多損壞情況。一旦管道出現(xiàn)輕度裂縫,管道周圍泥沙隨地下水滲入管道內(nèi)部。當(dāng)周圍泥沙會(huì)被帶入管內(nèi),泥土減少將形成空洞。隨著管道周圍空洞變大,排水管道損壞加劇,路面易塌陷。為了減少事故、必須在管道完全失去功能性和結(jié)構(gòu)性前,采用非開挖技術(shù)進(jìn)行必要的預(yù)防性管道修復(fù),延長(zhǎng)排水管道使用壽命,同時(shí)避免城市道路的大規(guī)模開挖[1]。
由于近幾年推廣的管道修復(fù)方式較多,有原位熱塑成型法管道襯管、機(jī)械制螺旋纏繞管技術(shù)、紫外光原位固化修復(fù)、CIPP翻轉(zhuǎn)法工藝、排水檢查井水泥基內(nèi)襯修復(fù)、局部樹脂固化法、管片模塊法大型管道修復(fù)技術(shù)等類型。本文章對(duì)常見四種普通規(guī)格排水管的非開挖修復(fù)方式、價(jià)格、特點(diǎn)進(jìn)行梳理,為建設(shè)過程選擇程恢復(fù)方式提供參考依據(jù)[2]。
又稱局部樹脂點(diǎn)狀修復(fù),是指在原管道待修位置,采取專用點(diǎn)修復(fù)氣囊擴(kuò)張法,固化性樹脂完備18分鐘初凝時(shí)間,將均勻浸漬固化性樹脂的玻璃纖維織物,緊貼在管道修復(fù)位置,通常在60-80分鐘左右常溫固化后,形成局部短管內(nèi)襯的一種環(huán)狀局部修復(fù)方法。
固化物硬度高,柔韌性好,抗沖擊、抗彎曲性能好,耐腐蝕性能好,附著力好,可在線漏和常規(guī)涌漏等帶水作業(yè)狀態(tài)下,完成修復(fù)。適用于管徑為50-1500mm各種材質(zhì)管道的裂縫,接口漏水,錯(cuò)位,樹根和腐蝕等結(jié)構(gòu)性缺陷修復(fù)。
簡(jiǎn)稱FIPP,在集成設(shè)備中將襯管加熱軟化,牽引置入原有管道內(nèi)部。襯管通過加熱加壓與原管緊密貼合,冷卻形成內(nèi)襯管后,進(jìn)行端口處理。
襯管材料為改性PVC材料,經(jīng)過工廠預(yù)制加工管狀,折疊成C型或H型,無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)固化。襯管與母管超緊密貼合,修復(fù)完成后管徑有約減小2%左右,管壁光滑,過流能力可增加20%。
可以在嚴(yán)寒天氣條件、管道嚴(yán)重?fù)p壞、帶角度管道、嚴(yán)重錯(cuò)位管道、變徑管道、極端負(fù)荷條件下管道、部分泄漏管道等特殊施工條件下完成修復(fù),使用范圍廣,同時(shí)可用于壓力管道或飲用水管道修復(fù)[3]。
簡(jiǎn)稱原位固化法,在不進(jìn)行道路開挖情況下,將未成型樹脂軟管利用水壓或氣壓翻轉(zhuǎn)至現(xiàn)狀破損管道內(nèi),采用樹脂加熱固化原理,再利用熱水或蒸汽將管道內(nèi)加熱,使樹脂固化在管道內(nèi)部。本工藝施工時(shí)間約1-2天、對(duì)環(huán)境、交通影響小、占用道路少;樹脂軟管固化后耐腐蝕、耐磨損、材料強(qiáng)度高、使用年限久、在地下管道非開挖修復(fù)領(lǐng)域已被廣泛使用。
內(nèi)襯軟管存儲(chǔ)溫度范圍5-25℃,因此內(nèi)襯軟管存放在施工現(xiàn)場(chǎng),必須防止木箱受陽(yáng)光直射、受潮和損壞。寬度不小于管道周長(zhǎng)1/3的玻璃纖維軟管,采用電動(dòng)絞車和相應(yīng)滑輪拉入待修復(fù)管道中,拉入方向和水流方向一致,拉入速度不超過5米/分鐘。光滑面朝向舊管,粗糙面接觸軟管,拉入后確認(rèn)管道內(nèi)底膜有無(wú)扭曲變形,底膜用錨緊緊固定于檢修井底部。
通入高壓氣體,放入紫外燈架,將燈架和黑色繩子相連,將與管徑配套燈鏈和固化線纜連接,扎牢軟管或空氣鎖。燈架可以隨充入的壓縮空氣流一起送入軟管中,并保持燈架光源始終處于中心位置。送入燈架的過程,通常需要多次充氣,當(dāng)氣壓達(dá)到規(guī)定值,拉動(dòng)連接UV燈架的黑繩,同時(shí)通過顯示器觀察軟管內(nèi)部情況。用壓縮空氣使軟管張開緊貼舊管內(nèi)壁,使用紫外線引發(fā)軟管固化反應(yīng),形成堅(jiān)硬的固化管壁結(jié)構(gòu),使已破損或失去輸送功能的地下管道最終得到原位修復(fù)。
經(jīng)過梳理,通過對(duì)四種常見非開挖修復(fù)方法的結(jié)構(gòu)類型、工作原理、施工周期等多個(gè)方面的比較,總結(jié)出各類型非開挖修復(fù)工藝的適用范圍:1、除管道局部樹脂固化法屬于功能性/半結(jié)構(gòu),其余均屬于功能性/半結(jié)構(gòu)/全結(jié)構(gòu);2、除原位熱塑成型法管道襯管適用范圍DN200-DN600,其余均可應(yīng)用于>DN800管道;3、除CIPP翻轉(zhuǎn)式原位固化不適用錯(cuò)口、變徑、壓力管道修復(fù)外,其余均可修復(fù);4、四種常見非開挖修復(fù)方法管徑損失分別為≈0mm,<30mm,<50mm,<32mm。
同時(shí)根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研,對(duì)目前各種規(guī)格排水管道的非開挖修復(fù)技術(shù)市場(chǎng)平均單價(jià)比對(duì)如下圖所示:
(1)通過對(duì)四種非開挖修復(fù)方法不同管徑單價(jià)比較,方便建設(shè)過程中根據(jù)實(shí)際情況選擇經(jīng)濟(jì)適用的修復(fù)方案。
(2)原位熱塑成型法管道襯管價(jià)格較其他非開挖修復(fù)方法更經(jīng)濟(jì),但由于其適用管徑范圍偏?。―N200-DN600),目前新建市政污水管管徑無(wú)法全覆蓋,限制了其未來(lái)適用范圍。
(3)由于管道局部樹脂固化法、CIPP翻轉(zhuǎn)式原位固化、CIPP紫外線光固化等類型非開挖修復(fù)單價(jià)仍高于一般新建道路的管道敷設(shè)工程直接費(fèi)用,建議選擇任何一種管道修復(fù)形式時(shí)應(yīng)進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,根據(jù)現(xiàn)狀需求幾種方式結(jié)合使用。
(4)隨著新材料新技術(shù)發(fā)展,未來(lái)非開挖修復(fù)技術(shù)必將有更加廣闊的市場(chǎng)前景。