張翼強，丁冠喬

(1.四川大學(xué)錦城學(xué)院，四川 成都 611730；2.成都市市政工程設(shè)計研究院，四川 成都 610023)

0 前 言

隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，城市化進程加快，城鎮(zhèn)化率不斷提高，市政基礎(chǔ)設(shè)施的增容改造工程將會大量增加。我國擁有龐大的地下管網(wǎng)系統(tǒng)，有許多地下管線已使用多年，管線壽命有限，易出現(xiàn)各類問題導(dǎo)致排水能力下降甚至喪失。大城市排水負荷過大，管道的清理維護無法定期實施，導(dǎo)致管道存在一系列的結(jié)構(gòu)性及功能性缺陷，如破裂、變形、腐蝕、接口脫落、異物穿入、沉積、障礙等；中小城市缺乏專業(yè)的城市排水工程管理人員、排水設(shè)施不完善、排水管道堵塞和泄漏問題嚴重[1]。

由于非開挖修復(fù)的優(yōu)勢逐漸被人們認同，相關(guān)技術(shù)日趨成熟，施工成本逐年降低，非開挖修復(fù)的應(yīng)用在逐年增長[2]。目前，在北京、上海、廣州等城市，已經(jīng)陸續(xù)開展了對老舊管道的修復(fù)工作，工程經(jīng)驗逐步成熟[3]，成都市于近年也對主城區(qū)的老舊排水管道展開檢測及修復(fù)工作，逐步探索適合當(dāng)?shù)氐姆情_挖修復(fù)更新方法。

成都市紅瓦寺街D600污水管道由于建設(shè)年代久遠全線存在破損，現(xiàn)已采用紫外光固法進行修復(fù)，目前使用情況較好。

1 技術(shù)方案路線分析

1.1 非開挖技術(shù)方案的判定

根據(jù)管道結(jié)構(gòu)性缺陷評估結(jié)論，結(jié)合管道使用年齡、發(fā)生事故的幾率和事故的影響程度，判斷管道的修復(fù)必要性和優(yōu)先級別，并根據(jù)具體情況確定采取預(yù)防性修復(fù)、開挖修復(fù)還是非開挖修復(fù)。

由于非開挖修復(fù)造價相對較高，所以需經(jīng)過一定的技術(shù)經(jīng)濟比選后，確定最為合適的方式進行修復(fù)，技術(shù)判斷流程如圖1所示。

圖1 修復(fù)方式判定流程圖

1.2 非開挖修復(fù)技術(shù)的選擇

根據(jù)目前國內(nèi)外施工研究經(jīng)驗，通常情況下非開挖修復(fù)技術(shù)方案的選擇可參考以下標(biāo)準(zhǔn)：①管徑小于D800且結(jié)構(gòu)性缺陷在3級以下的管道推薦采用紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)；②管徑大于D800、小于D1100的管道可視情況選取紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)或機械制螺旋纏繞內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)；③管徑大于D1100的管道推薦采用機械制螺旋纏繞內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)；④檢查井修復(fù)推薦采用噴涂法修復(fù)技術(shù)。

如管道腐蝕嚴重，首先推薦開挖換管，在道路情況無法開挖時，采取紫外光固化內(nèi)襯前推薦采用噴涂法或裂縫嵌補法對裂口進行預(yù)處理后再進行相應(yīng)的內(nèi)襯修復(fù)。對于局部存在破裂的管道，則推薦采取套環(huán)法進行修復(fù)，如若嵌補修復(fù)管道還存在腐蝕等其他問題，則在特種砂漿修復(fù)破裂或裂口后再對整體管道進行紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)法進行處理。

2 實際工程案例應(yīng)用

2.1 修復(fù)方案

根據(jù)CCTV管道評估結(jié)果，紅瓦寺街雨污水管道均有管段需進行結(jié)構(gòu)性修復(fù)。根據(jù)現(xiàn)場踏勘結(jié)果，現(xiàn)狀紅瓦寺街兩側(cè)地塊成熟，交通壓力較大，且大面積開挖的土方量與道路路面恢復(fù)所產(chǎn)生的費用較高，所以根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟比較，綜合考慮社會與經(jīng)濟成本，推薦對全線污水管采用非開挖修復(fù)的方式進行治理。

紅瓦寺街需修復(fù)管道管徑D400～D600，結(jié)構(gòu)性缺陷以腐蝕為主，級別以2級居多，經(jīng)過比選，本次修復(fù)選擇紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)對腐蝕管道進行整體修復(fù)，局部破裂管段采用噴涂法或嵌補法進行點狀修復(fù)。此外，出于后期閉水試驗需求，對所有連接需修復(fù)管道的檢查井均(采用)噴涂法內(nèi)襯技術(shù)進行修復(fù)，噴涂材料可選用符合規(guī)范要求的無機防腐砂漿或多組分復(fù)合石漿等。

2.2 設(shè)計技術(shù)參數(shù)

根據(jù)本次工程具體條件，取現(xiàn)狀管道的橢圓度q=2%，安全系數(shù)N=2，土的重度γ=18(kN/m3)，活荷載Ws=0.010 18 MPa,內(nèi)襯管長期彈性模量EL=3250 MPa,管側(cè)土綜合變形模量Es'=5 MPa，鋼筋混凝土管材粗糙系數(shù)取0.013，原位固化內(nèi)襯管管材粗糙系數(shù)取0.01。

為保證修復(fù)后管道的過流能力，還應(yīng)對修復(fù)后管道的過流能力進行核算。以D400污水管為例，修復(fù)前D400鋼筋混凝土管道糙率系數(shù)n=0.013，充滿度按0.7考慮，原管道計算過流能力Q=95.5 L/s。修復(fù)后由于增加了內(nèi)襯管壁厚，管徑減小為386 mm,內(nèi)襯管粗糙系數(shù)n=0.01，充滿度取0.7，修復(fù)后管道的過流能力Q=112.9 L/s，分析可得，原位固化內(nèi)襯法修復(fù)后的管道直徑略減小，但同時修復(fù)后管材的粗糙系數(shù)也減小，綜合結(jié)果使修復(fù)后的管道過流能力增大，所以原位固化內(nèi)襯法修復(fù)后管道均足以滿足本段管道原設(shè)計過流需求。

2.3 施工驗收控制

固化后內(nèi)襯管的壁厚、力學(xué)性能應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定和設(shè)計要求。壁厚不得小于設(shè)計值，平均壁厚不得大于設(shè)計壁厚的20%。根據(jù)壁厚計算公式，內(nèi)襯管的壁厚與材料長期彈性模量成反比，隨著材料性能的增強，在規(guī)定范圍內(nèi)壁厚可以降低。檢驗時應(yīng)對照設(shè)計文件按有關(guān)規(guī)定進行檢測，檢查樣品管或樣品板試驗報告、檢測記錄，現(xiàn)場用測厚儀、卡尺等量測內(nèi)襯管管壁厚度。

修復(fù)后管道線性和順，折變或錯臺處過渡平順，環(huán)向斷面圓弧飽滿。檢驗時通過全數(shù)觀察(CCTV輔助檢查)，檢查施工記錄、CCTV記錄等完成。

3 結(jié)束語

非開挖技術(shù)之所以受到越來越多的應(yīng)用和重視，既有其固有的技術(shù)優(yōu)勢，又有社會發(fā)展帶來的巨大需求。受阻礙交通、污染環(huán)境、破壞植被、影響周邊建筑物、影響居民等不利影響所累，人們對于工程施工對日常生活的干擾會日益關(guān)注，傳統(tǒng)的開挖施工將越來越難以被公眾接受，一些用傳統(tǒng)方式施工的市政工程將會越來越多地尋求技術(shù)含量更高、對人們的出行、日常生活影響較小的施工方式，為非開挖技術(shù)的成長提供較好的發(fā)展機遇。隨著經(jīng)濟建設(shè)、國際交流的更加廣泛，在世界先進水平的引領(lǐng)下，我國的非開挖技術(shù)將日益成熟，迅猛發(fā)展，我國非開挖技術(shù)的前景將廣闊無限。