（中國水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，四川成都 611130）

針對破舊管道的修復(fù)往往受到諸多因素的制約，尤其是大口徑高水頭的排水管道，如采用常規(guī)開槽施工進(jìn)行修復(fù)或更換，則施工周期長、安全風(fēng)險(xiǎn)突出、環(huán)境污染嚴(yán)重、工程造價(jià)較高，對交通及周邊居民的工作、生活均將造成較大影響。局部樹脂固化修復(fù)技術(shù)作為一種非開挖局部內(nèi)襯修復(fù)方法，施工過程中無污染、無噪聲、工期短、安全性高，將逐漸成為今后大口徑管道局部修復(fù)的主流施工技術(shù)。

1 工程概況

成都市新都區(qū)永達(dá)路為雙向四車道，通行車輛較多，既有排水管道為DN1200鋼筋混凝土管，管道埋深5.1～5.2 m，由于下游為污水處理廠，導(dǎo)致排水管道水位較高且淤積嚴(yán)重。其中WSP150-WSP149管段長59.1 m，根據(jù)QV檢測成果顯示管道結(jié)構(gòu)性缺陷主要為脫節(jié)、滲漏及腐蝕，功能性缺陷主要為沉積。

根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》（CJJ 181—2012）計(jì)算管道修復(fù)指數(shù)及結(jié)構(gòu)性缺陷密度，經(jīng)計(jì)算該管段修復(fù)指數(shù)RI值為2.3，修復(fù)建議為結(jié)構(gòu)短期內(nèi)不會(huì)發(fā)生破壞，但應(yīng)做修復(fù)計(jì)劃。管段結(jié)構(gòu)性缺陷密度SM值為0.22，缺陷類型為部分或整體缺陷。為保證管道正常運(yùn)行并延長使用期限，需要對管道滲漏點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，并加強(qiáng)后期運(yùn)維監(jiān)管，發(fā)現(xiàn)脫節(jié)及腐蝕缺陷加劇時(shí)立即進(jìn)行修復(fù)，由于受周邊環(huán)境限制，不具備開挖置換修復(fù)條件，經(jīng)組織專家研究決定，針對大口徑高水頭排水管道采用局部樹脂固化修復(fù)技術(shù)對滲漏點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，依據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程》（CJJT 210—2014）計(jì)算管道半結(jié)構(gòu)修復(fù)時(shí)內(nèi)襯管壁厚。

式中：t——內(nèi)襯管壁厚（mm）；Do——內(nèi)襯管管道外徑（mm）；K——圓周支持率，取值7.0；EL——內(nèi)襯管的長期彈性模量；C——橢圓度折減系數(shù)，取值1.0；P——內(nèi)襯管管頂?shù)叵滤畨毫Γ∕Pa）；N——安全系數(shù)，取2.0；μ——泊松比；q——原有管道的橢圓度（%），取值2%；DE——原有管道的平均內(nèi)徑（mm）；Dmin——原有管道的最小內(nèi)徑（mm）；Dmax——原有管道的最大內(nèi)徑（mm）；σL——內(nèi)襯管材的長期彎曲強(qiáng)度（MPa）；SDR——管道的標(biāo)準(zhǔn)尺寸比。

經(jīng)計(jì)算WSP150-WSP149管道修復(fù)壁厚為9.13 mm，取整數(shù)為10 mm。

2 修復(fù)工藝介紹

2.1 工藝原理

大口徑高水頭排水管道局部樹脂固化修復(fù)采用潛水員下井對待修復(fù)管道進(jìn)行封堵，人工結(jié)合機(jī)械清理管內(nèi)淤積物及判讀修復(fù)點(diǎn)，在待修復(fù)位置，采取專用點(diǎn)修復(fù)氣囊擴(kuò)張法，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，通過常溫固化后，形成局部短管內(nèi)襯的一種環(huán)狀局部修復(fù)方法。

2.2 工藝特點(diǎn)

局部樹脂固化修復(fù)施工時(shí)，管道封堵及拆除由潛水員下井作業(yè)，并充分利用水壓平衡，減小高水頭作業(yè)所帶來的安全隱患。預(yù)處理后由CCTV檢測結(jié)合作業(yè)人員進(jìn)入管道判讀、修復(fù)缺陷點(diǎn)，位置精確。樹脂混合液在常溫狀態(tài)下固化，固化時(shí)間可根據(jù)施工需要進(jìn)行調(diào)整，且可在潮濕及少量流水的情況下進(jìn)行修復(fù)作業(yè)，流水對材料性能及堵漏效果影響小。施工設(shè)備簡單，材料便于制備，過程綠色環(huán)保，技術(shù)適應(yīng)性強(qiáng)，總體的社會(huì)及經(jīng)濟(jì)效益顯著，使管道修復(fù)施工的形象大為改觀。

2.3 工藝流程

局部樹脂固化修復(fù)施工流程：管道封堵→施工導(dǎo)排→管道預(yù)處理→判讀修復(fù)點(diǎn)→氣囊準(zhǔn)備→材料制備→定位修復(fù)→質(zhì)量檢查→封堵拆除。

3 主要工序及操作要點(diǎn)

3.1 管道封堵

由于待修復(fù)管道管徑大、水頭高、封堵承受的水壓力大，在待修復(fù)管道上游檢查井的上游管口采用磚砌封堵，下游檢查井的下游管口采用氣囊封堵。由專業(yè)潛水員下井作業(yè)，采用高效防滲材料進(jìn)行砌磚封堵，根據(jù)上游來水量，在磚堵上預(yù)留若干閥門以便非施工期排水。封堵充氣時(shí)，井內(nèi)及井口不得站人，按規(guī)定壓力充氣，施工作業(yè)周期內(nèi)，專人看護(hù)并檢查氣壓狀況，低于規(guī)定及時(shí)補(bǔ)氣。

3.2 施工導(dǎo)排

在待修復(fù)管道上游檢查井及修復(fù)管道兩端檢查井內(nèi)布置排污泵，排污泵數(shù)量根據(jù)來水量而定，將上游管道來水及待修復(fù)管道內(nèi)積水抽排至下游檢查井。

導(dǎo)排示意見圖1所示。

圖1 施工導(dǎo)排示意圖

3.3 管道預(yù)處理

由于管道淤積量較大，需要專業(yè)人員下井清掏，操作人員做好各項(xiàng)安全準(zhǔn)備措施后，下井對檢查井及管道內(nèi)的淤積物進(jìn)行清理并裝桶運(yùn)至井口，由電動(dòng)葫蘆提升至地面裝袋、外運(yùn)，清掏后用高壓水進(jìn)行管道沖洗，將管道內(nèi)殘留的沉積物沖到下游檢查井，用吸污管吸走，運(yùn)至指定處理區(qū)域。

3.4 判讀修復(fù)點(diǎn)

根據(jù)CCTV檢測成果結(jié)合人員下井查看情況，查清原有管道接頭錯(cuò)位、管壁壓碎、坍塌等缺陷和異常情況，確定滲漏修復(fù)點(diǎn)為7處。

3.5 氣囊準(zhǔn)備

查看氣囊額定壓力值，檢驗(yàn)氣囊充氣膨脹是否正常。使用聚乙烯塑料薄膜纏繞氣囊，避免修復(fù)材料黏結(jié)氣囊本體。

3.6 材料制備

根據(jù)修復(fù)管徑，裁剪相應(yīng)規(guī)格尺寸的玻璃纖維布，剪裁長度約為氣囊直徑的3.5倍，裁剪寬度使前后均超出管道缺陷10 cm以上。準(zhǔn)備量杯、攪拌桶、攪拌器及涂料刮板，按照標(biāo)準(zhǔn)配比配置一定量的樹脂固化劑混合液，使用攪拌器攪拌均勻至淡琥珀色。使用刮板將樹脂混合液均勻涂抹于玻璃纖維布上，充分滲透纖維。通過反復(fù)折疊使纖維布厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，并繼續(xù)將樹脂涂抹于折疊后的纖維布表面。

3.7 定位修復(fù)

用細(xì)鐵絲裹扎修復(fù)材料至氣囊上，鐵絲不易綁扎過緊，以免影響氣囊膨脹，造成氣囊壓力不均衡。利用繩索綁住氣囊吊環(huán)，并連接充氣管，將氣囊吊放至井內(nèi)，由井下操作人員進(jìn)入管道，將氣囊送至待修復(fù)點(diǎn)。采用空氣壓縮機(jī)加壓使氣囊膨脹，充氣應(yīng)緩慢均勻，纖維布緊貼管壁，保壓至樹脂在常溫下完全固化。將氣囊放氣取出，放氣時(shí)間一般控制在樹脂攪拌后50～60 min。

3.8 質(zhì)量檢查

采用CCTV檢測設(shè)備進(jìn)行修復(fù)后的外觀檢查，確保待修復(fù)缺陷部位被完全覆蓋，且接口平滑，表面光潔、平整，與接口老壁黏結(jié)牢固并連成一體，無空鼓、裂紋和麻面現(xiàn)象?，F(xiàn)場取樣進(jìn)行力學(xué)性能檢測，確保滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。

3.9 封堵拆除

由于上游水位較高，若一次性拆除磚砌封堵，則水流沖擊力較大，安全風(fēng)險(xiǎn)突出，為保證人員安全，采用水壓平衡法進(jìn)行拆除。在待修復(fù)點(diǎn)所在管道下游井的上游管口處安裝封堵氣囊，并在井內(nèi)設(shè)置支撐架，防止水壓過大，將氣囊沖走或損壞。打開上游磚堵處預(yù)留閥門，使修復(fù)管道內(nèi)水位上升，當(dāng)上下游檢查井內(nèi)水位高度基本一致時(shí)，由潛水員下井拆除磚砌封堵。磚砌封堵拆除后，將下游封堵氣囊放氣，由潛水員下井取出氣囊，拆除支撐架。

4 修復(fù)效果評(píng)價(jià)

4.1 質(zhì)量效果評(píng)價(jià)

經(jīng)局部樹脂固化修復(fù)后，通過力學(xué)性能試驗(yàn)及CCTV檢測顯示，內(nèi)襯管壁厚為10.3 mm，滲漏點(diǎn)已封堵，修復(fù)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，有效地解決管道滲漏缺陷，充分證明了該技術(shù)的可行性及適用性。修復(fù)材料力學(xué)性能檢測如表1所示。

表1 修復(fù)材料力學(xué)性能檢測 單位：MPa

4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

通過經(jīng)濟(jì)效益對比分析，采用局部樹脂固化修復(fù)直接成本為35.7萬元；若采用開挖修復(fù)，涉及施工工序較多，人員及機(jī)械設(shè)備投入量大、施工耗時(shí)長，開挖修復(fù)對周邊環(huán)境、既有構(gòu)筑物、居民生活帶來較大影響，安全風(fēng)險(xiǎn)突出，在不考慮財(cái)產(chǎn)損壞賠償、地下設(shè)施損壞賠償、商業(yè)利潤損失賠償及人員傷亡賠償?shù)那闆r下，預(yù)計(jì)直接成本為57.1萬元，由于不確定性因素較多，可能產(chǎn)生的間接成本較高。

5 結(jié)語

大口徑高水頭排水管道局部樹脂固化修復(fù)施工有效地避免了開挖修復(fù)施工所帶來的不利影響，施工速度快、環(huán)境污染小、資源投入少、安全風(fēng)險(xiǎn)小、過水?dāng)嗝鎿p失小，對周邊交通、生活及商業(yè)活動(dòng)干擾小，具有良好的社會(huì)效益。