郭清珍

(泉發(fā)建設(shè)股份有限公司，福建 泉州 362000)

0 前 言

隨著城市化進(jìn)程加快，人們的環(huán)保意識(shí)加強(qiáng)，排水管道安全逐漸成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。我國的大量污水管道建設(shè)于20世紀(jì)80～90年代，隨著使用時(shí)間加長以及污水管道管理不善，出現(xiàn)污水管道老化、破壞等情況，存在著污水滲漏隱患，危害周邊土壤、地下水以及居民健康[1]。非開挖修復(fù)技術(shù)是管道修復(fù)技術(shù)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物，可以在短時(shí)間內(nèi)對(duì)管道進(jìn)行修復(fù)處理，縮短工期，減少對(duì)周邊居民的干擾，有助于城市化發(fā)展。本文結(jié)合污水管道非開挖修復(fù)實(shí)踐，分析影響其工程的相關(guān)因素，指出工程施工中存在的重難點(diǎn)，從而提出不斷完善污水管道非開挖修復(fù)工程施工的措施與方法。

1 工程概況

1.1 污水管道概況

本文研究的污水管道位于福建省泉州市晉江周邊村落。從晉江現(xiàn)有的污水管道建設(shè)來看，污水管道已經(jīng)遍布新老村落，而且使用時(shí)間大多在30年以上，材質(zhì)、施工技術(shù)等并不統(tǒng)一，存在著管網(wǎng)裂縫、脫節(jié)、裂縫等問題，需要對(duì)污水管道進(jìn)行修復(fù)。晉江現(xiàn)有村落多，規(guī)劃不完善，管網(wǎng)交錯(cuò)，污水管道大多位于道路兩側(cè)，開挖施工容易對(duì)周邊環(huán)境造成影響。綜合技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等因素考慮，選擇效率高、對(duì)周邊環(huán)境影響小的非開挖修復(fù)技術(shù)[2]。首先對(duì)污水管道進(jìn)行檢測，評(píng)估管道的健康狀況，分析管道修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)以及修復(fù)范圍，然后制定修復(fù)技術(shù)方案，從而使修復(fù)方案更加符合城市情況。

1.2 污水管道修復(fù)技術(shù)

管道修復(fù)常用的方法包括開挖修復(fù)和非開挖修復(fù)，開挖修復(fù)是傳統(tǒng)的管道修復(fù)方法，也是當(dāng)前城市排水管道修復(fù)的主要方法，但是開挖修復(fù)可能會(huì)增加城市的道路負(fù)擔(dān)，帶來越來越高的代價(jià)。非開挖修復(fù)技術(shù)的修復(fù)效率高，環(huán)境破壞小，幾乎沒有路面恢復(fù)時(shí)間，大幅縮短了管網(wǎng)改造修復(fù)的時(shí)間。

污水管道非開挖修復(fù)技術(shù)流程包括：①評(píng)估監(jiān)測，利用管道內(nèi)部檢測技術(shù)對(duì)管道狀況進(jìn)行檢測，從而識(shí)別破壞情況，為后續(xù)的修復(fù)提供依據(jù)；隨著專業(yè)技術(shù)的發(fā)展，污水管道內(nèi)部檢測技術(shù)越來越專業(yè)化，準(zhǔn)確性也越來越高，常見的檢測技術(shù)包括聲吶檢測、閉路電視檢測、管道潛望鏡檢測、管道掃描與評(píng)價(jià)檢測等；②修復(fù)技術(shù)，從非開挖管道修復(fù)來看，修復(fù)包括局部修復(fù)和整體修復(fù)，局部修復(fù)主要是對(duì)管道局部進(jìn)行修復(fù)，包括對(duì)局部腐蝕、局部破損、接口錯(cuò)位等進(jìn)行修復(fù)，具有針對(duì)性；整體修復(fù)是利用樹脂固化、小管穿大管、螺旋纏繞等方式進(jìn)行全局修復(fù)，從而改善管道整體情況，以達(dá)到防滲、防腐、增加強(qiáng)度等目的。

2 管道評(píng)估與修復(fù)決策

2.1 管道檢測情況

從污水管道所在區(qū)域來看，當(dāng)?shù)氐慕涤陼r(shí)間集中于3～5月，為了減少施工風(fēng)險(xiǎn)，管道檢測與施工通常選擇避開雨季、避開高溫、低溫季節(jié)。結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況，直徑≥800 mm的管道選擇人員進(jìn)入檢測，值得重視的是人員進(jìn)入管道前，應(yīng)做好管道內(nèi)有毒有害氣體監(jiān)測，充分做好勞保防護(hù)。管道施工中的安全事故大多是人員中毒，必須做好安全措施。直徑<800 mm的管道，選擇潛望鏡檢測的方式進(jìn)行檢測。

污水管道的缺陷包括結(jié)構(gòu)性缺陷和非結(jié)構(gòu)性缺陷兩種類型，結(jié)構(gòu)性缺陷主要包括變形、腐蝕、錯(cuò)位、破裂、脫節(jié)、浸入、滲漏等缺陷；非結(jié)構(gòu)性缺陷包括污垢、浮渣、沉積等缺陷。引發(fā)污水管道缺陷的原因包括管道老化、管材質(zhì)量不佳、施工不規(guī)范、管道周邊占線嚴(yán)重等。污水管道的管道缺陷以2級(jí)缺陷和3級(jí)缺陷為主，雖然級(jí)別偏小，但是一旦破損將會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的后果，因此，需要根據(jù)檢測結(jié)果選擇合適的修復(fù)方案。

2.2 修復(fù)技術(shù)難點(diǎn)

1)周圍環(huán)境，本次研究的污水管道的周邊環(huán)境復(fù)雜，周邊交通繁忙，建筑稠密，而且污水管道大部分處于車行道下，選擇開挖修復(fù)所需的經(jīng)濟(jì)成本和社會(huì)成本較高，因而選擇非開挖修復(fù)的方式，能夠獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益[3]。

2)修復(fù)技術(shù)的選擇，當(dāng)前的非開挖修復(fù)技術(shù)種類較多，其中裂管法、穿插法等成本較高，應(yīng)用較少，原位固化法和螺旋纏繞內(nèi)襯法應(yīng)用相對(duì)廣泛。

3)修復(fù)施工質(zhì)量控制，所設(shè)計(jì)的施工方案應(yīng)符合工藝需求，綜合效益高，而且修復(fù)后的管道滿足使用需求。

2.3 修復(fù)技術(shù)選擇

1)嵌補(bǔ)法。經(jīng)過檢驗(yàn)了解管道的破損情況后，使用嵌補(bǔ)材料對(duì)管道進(jìn)行修補(bǔ)，該方法可用于非結(jié)構(gòu)性破損，施工過程相對(duì)簡單。

2)套環(huán)法。如果管道出現(xiàn)破損、錯(cuò)節(jié)等問題，可以選擇不銹鋼雙脹環(huán)法進(jìn)行修復(fù)，但是該方法可能會(huì)導(dǎo)致管道半徑變小。

3)螺旋內(nèi)襯法，將內(nèi)襯管材纏繞后，置于需要修補(bǔ)的管道內(nèi)部，利用內(nèi)襯管對(duì)污水管道進(jìn)行加固，該方法可用于污水管道系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)施工，內(nèi)襯管道內(nèi)徑會(huì)比原管道內(nèi)徑小5 cm。

4)短管以及管片內(nèi)襯法，主要是在污水管道內(nèi)內(nèi)置管片或短管，通過焊接實(shí)現(xiàn)修復(fù)，該方法需要在焊接完成后對(duì)內(nèi)襯管與原管道空間進(jìn)行加固處理。

5)折疊內(nèi)襯法，選擇在原管道內(nèi)置入U(xiǎn)形管內(nèi)襯，然后對(duì)內(nèi)襯管進(jìn)行加熱加壓，促使管道復(fù)原。

6)原位固定法，選擇樹脂置入管道內(nèi)，然后通過固化，以加固管道，提升其防腐性能、力學(xué)性能。

國內(nèi)常用的修復(fù)方法包括螺旋纏繞法和原位固化法，螺旋纏繞法利用聚氯乙烯或高密度聚乙烯的條帶纏繞送入管內(nèi)，其關(guān)鍵在于塑料條帶形成的內(nèi)襯管是否滿足要求；原位固化法是將浸漬熱固性樹脂的軟管置入管道內(nèi)進(jìn)行修復(fù)，從而起到修復(fù)效果[4]。比較而言，原位固化法具有開挖量小，修復(fù)后使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于北京、上海等城市的污水管道修復(fù)。本文的工程選擇原位固化法作為非開挖管道修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)對(duì)于施工人員和材質(zhì)的要求較高，而且管道必須清理，嚴(yán)格控制環(huán)氧樹脂的配比以及熱固化時(shí)間等參數(shù)。

3 污水管帶非開挖修復(fù)施工

3.1 施工流程與關(guān)鍵步驟

原位固化法施工流程如圖1所示，其中的關(guān)鍵步驟如下。

圖1 原位固化法施工流程

1)襯入待修復(fù)管道位置，可以選擇翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯和拉入法內(nèi)襯的方式襯入，翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯主要是以氣壓和水壓翻轉(zhuǎn)軟管，從而達(dá)到相應(yīng)位置；拉入法襯入是利用牽引力的方式，讓軟管到達(dá)指定位置，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)位置缺陷的修復(fù)。

2)固化養(yǎng)護(hù)，常用的固化養(yǎng)護(hù)方式包括蒸汽、紫外線、噴淋等方式，對(duì)比各種固化方法，紫外線固化方式較好。

紫外光固化技術(shù)主要是由專業(yè)人員探查管道內(nèi)部，將滲透樹脂的玻璃纖維拉入所要修復(fù)的管道內(nèi)部，利用紫外線進(jìn)行固化，固化2～6 h后，可以達(dá)到固化的目的，并且滿足施工的需求。紫外光固化修復(fù)技術(shù)所得到的管道強(qiáng)度高，耐腐蝕、表面光滑，與管道修復(fù)良好，而且該方法不受溫度、濕度等因素的影響，因而具有較大的應(yīng)用前景。為了滿足原位固化法施工需求，需要發(fā)電機(jī)、載重汽車、小型鍋爐、車載內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)機(jī)、紫外線固化設(shè)備等設(shè)備。

3.2 施工難點(diǎn)與措施

參考國內(nèi)外的施工案例，污水管道非開挖修復(fù)技術(shù)的各個(gè)環(huán)節(jié)都存在著潛在的風(fēng)險(xiǎn)，其中的管材驗(yàn)收、設(shè)備安裝、施工組織、施工過程以及驗(yàn)收等過程都存在管理難度，因此需要對(duì)其中的施工難點(diǎn)進(jìn)行分析，做好施工準(zhǔn)備，從而確保施工安全。

從原位固化法的應(yīng)用來看，主要存在的施工難點(diǎn)以及處理措施如下：①外部因素影響施工，施工期間外界交通、行人以及建筑等可能會(huì)對(duì)施工造成影響，因此需要做好施工環(huán)境管理，盡量選擇人流量少的夜間施工，采用半封閉或封閉的路段進(jìn)行施工，施工期間掛好紅燈，減少外界因素的影響[5]；②管道排水，為了確保施工期間的排水工作，可以通過臨時(shí)排水來解決相關(guān)問題；在修復(fù)過程中，做好管道檢測，做好臨時(shí)排水準(zhǔn)備，為施工提供良好的條件；如果存在積水，需要選擇抽水機(jī)抽出積水，并且安裝擋水板和使用排水溝，去除管道內(nèi)積水；③管道測量，選擇自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行測量，確保測試結(jié)果準(zhǔn)確；④管道清理，需要選擇物理和化學(xué)方法清理管道，為管道測量和修復(fù)提供良好的內(nèi)部環(huán)境，保持管道內(nèi)部清潔干燥；⑤管道變形和坍塌，修復(fù)過程中，會(huì)出現(xiàn)管道彎曲和坍塌等情況，需要根據(jù)實(shí)際彎曲情況，選擇合適的修復(fù)方式，如果管道自彎>11°的時(shí)候，需要選擇局部修復(fù)技術(shù)以免出現(xiàn)內(nèi)部褶皺；管道坍塌時(shí)需要改進(jìn)基礎(chǔ)，確保修復(fù)效果；⑥牽引力和反轉(zhuǎn)壓力不足，需要對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)時(shí)調(diào)控施工情況，確保牽引力和翻轉(zhuǎn)力符合施工需求，樹脂襯入指定位置；⑦固化過程，固化過程容易受管道各種因素的影響，需要對(duì)紫外線燈行走速度、固化溫度、固化時(shí)間等進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保固化滿足施工需求。

3.3 施工驗(yàn)收

在整個(gè)施工過程中，對(duì)施工全過程進(jìn)行觀察，確保各個(gè)環(huán)節(jié)的施工控制。施工完成后，啟動(dòng)施工驗(yàn)收，并且實(shí)現(xiàn)文件記錄歸檔。原位固化法的施工檢驗(yàn)包括壁厚檢驗(yàn)、內(nèi)外表面檢驗(yàn)、抗磨損檢驗(yàn)、內(nèi)襯管的彎曲強(qiáng)度測量等。對(duì)施工過程進(jìn)行全面記錄，包括設(shè)備使用、員工培訓(xùn)、施工合同以及施工過程參數(shù)等，為后續(xù)的管理提供數(shù)據(jù)支持。

4 結(jié) 語

1)通過潛望鏡進(jìn)行檢測，城區(qū)內(nèi)部的污水管道健康狀況不容忽視，其中主要以2級(jí)和3級(jí)破損為主，雖然沒有明顯的結(jié)構(gòu)性損壞，但是依然存在著許多安全隱患，而且缺陷數(shù)量多，健康狀況不佳，急需對(duì)污水管道進(jìn)行全方位檢查，并且開展修復(fù)處理。

2)非開挖修復(fù)技術(shù)具有施工效率高、對(duì)居民影響小等特點(diǎn)，其中紫外光修復(fù)技術(shù)能夠滿足質(zhì)量需求，并且不受溫度、濕度等因素的影響，因此，選擇紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，合理安排施工管理，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制。

3)從我國污水管道非開挖修復(fù)技術(shù)發(fā)展來看，當(dāng)前原位固化法的施工經(jīng)驗(yàn)不足，而且原位固化法對(duì)于技術(shù)以及設(shè)備的要求較高，因此，需要參考國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，不斷積累經(jīng)驗(yàn)、提升技術(shù)，從而推動(dòng)非開挖修復(fù)技術(shù)的發(fā)展。

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