李建

中部戰(zhàn)區(qū)某直屬單位 北京 100144

引言

隨著城鎮(zhèn)建設(shè)大開發(fā)，我國的排水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)模也日益龐大。地下排水管道在復(fù)雜地質(zhì)條件的影響下，產(chǎn)生了管道內(nèi)壁腐蝕﹑破裂變形及錯口脫節(jié)等結(jié)構(gòu)性損壞問題。如不能對管道隱患點(diǎn)及時修復(fù)，將影響排水管道排水性能與結(jié)構(gòu)的承受能力。目前國內(nèi)出現(xiàn)的“城市看?！暴p“井蓋噴泉”以及路面出現(xiàn)塌陷等事件，一定程度上是受到城市排水設(shè)施系統(tǒng)不完善的影響，另一方面是存在結(jié)構(gòu)性隱患管道未及時修復(fù)造成的。因此采取科學(xué)有效的管道評估檢測，對不能滿足排水能力且達(dá)到結(jié)構(gòu)性損害修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的排水管道進(jìn)行修復(fù)是十分必要的。

1 排水管道缺陷檢測與評定步驟

排水管道由于不同原因存在不同種類的病害，通過排水管道結(jié)構(gòu)性損害原因分析，根據(jù)結(jié)果檢測方法檢測，進(jìn)一步對病害排水管道進(jìn)行結(jié)構(gòu)評級。

1.1 排水管道結(jié)構(gòu)性損害原因分析。

地下排水管道受到多種因素的影響而存在著不同的病害，歸納起來主要可以分為功能性缺陷和結(jié)構(gòu)性缺陷。根據(jù)結(jié)構(gòu)檢測影像對各類管材管道受到影響因素而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)性病害主要有：污水中存在的有毒有害氣體與排水管道發(fā)生一系列反應(yīng)，從而使管道發(fā)生磨損與腐蝕。排水管道在受到地面承載力﹑地下水位變化及周圍土壤結(jié)構(gòu)變化而易出現(xiàn)錯口﹑脫節(jié)等病害。部分柔性管道受到外部荷載力作用還會有變形的情況發(fā)生。

1.2 排水管道結(jié)構(gòu)檢測方法

為保障雨污水管網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，做到管道病害早發(fā)現(xiàn)﹑早解決，應(yīng)定期對排水管道進(jìn)行常規(guī)檢測。常規(guī)檢測的項目主要為脫節(jié)﹑侵入﹑錯口﹑腐蝕﹑滲漏﹑變形等結(jié)構(gòu)性破損以及沉積﹑結(jié)垢﹑障礙物﹑殘墻﹑壩根﹑樹根﹑浮渣等功能性缺陷[1]。隨著市政管網(wǎng)制度的完善與發(fā)展，應(yīng)用于其他領(lǐng)域的管道檢測技術(shù)也逐步應(yīng)用到了排水管道的結(jié)構(gòu)性與功能性檢測上。①排水管道傳統(tǒng)檢測方法。一般為人工下井檢查，這種檢測方式主要適用于800mm以上大管徑且水流速度小于0.5m/s的管道。另一種為反光鏡法﹑量泥桿（斗）法等，這類主要用于井室檢測與管道口處情況查看。傳統(tǒng)管道檢測方法適用性比較低，并且管道環(huán)境要求較高，同時受檢測人員主觀影響較大。②現(xiàn)代檢測工具的應(yīng)用。隨著地下空間環(huán)境的安全檢測評估越來越重視，目前應(yīng)用于排水管道的檢測技術(shù)主要為電視檢視系統(tǒng)（closedcircuit television，簡稱CCTV）﹑雷達(dá)檢測﹑潛望鏡檢測（QV檢測）﹑聲吶檢測技術(shù)﹑電法測漏檢測等[2]。相比傳統(tǒng)技術(shù)現(xiàn)代檢測技術(shù)在適用范圍更廣﹑適用環(huán)境要求低，檢測質(zhì)量更高等優(yōu)點(diǎn)。

1.3 排水管道結(jié)構(gòu)性病害評定

根據(jù)排水管道損害類型通過對排水管道檢測資料和智能算法自動對管道結(jié)構(gòu)及功能進(jìn)行健康評級，通常以井段為最小的檢測和評定單位。根據(jù)北京市某企業(yè)制定《排水管道結(jié)構(gòu)等級評定標(biāo)準(zhǔn)》對管道進(jìn)行CCTV（closed-circuit television，電視檢視系統(tǒng)）檢測后數(shù)據(jù)，結(jié)合管道類型﹑長度﹑管道性質(zhì)﹑周圍土質(zhì)等參數(shù)利用標(biāo)準(zhǔn)公式得出管道修復(fù)指數(shù)RI[3]。根據(jù)RI值結(jié)合實(shí)際情況對缺陷管道提出修復(fù)建議，具體評定與修復(fù)建議見表1。

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2 排水管道修復(fù)施工技術(shù)研究分析

2.1 排水管道修復(fù)施工技術(shù)

排水管道修復(fù)施工技術(shù)可以分為傳統(tǒng)意義上的明開槽修復(fù)和運(yùn)用現(xiàn)代技術(shù)手段的非開挖修復(fù)[4]。相對于傳統(tǒng)開槽施工工藝，非開挖修復(fù)技術(shù)具有對道路交通影響小﹑較為環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。目前排水管道非開挖技術(shù)可分為整體修復(fù)和局部修復(fù)兩大類。整體修復(fù)通常指對某一段管進(jìn)行整體的加固和修復(fù)，采用整體修復(fù)可以達(dá)到防腐﹑防滲﹑增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度甚至整舊如新的目的，如螺旋纏繞﹑紫外固化﹑熱塑﹑脹插﹑插管等[5]。局部點(diǎn)修復(fù)也稱點(diǎn)狀修復(fù)，通常指對管道口等損壞點(diǎn)進(jìn)行防滲堵漏修理。點(diǎn)狀修復(fù)針對性比較強(qiáng)，可以降低項目維修成本，但其沒有根本解決管道得結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，如點(diǎn)狀CIPP修復(fù)技術(shù)﹑不銹鋼雙脹圈修復(fù)技術(shù)﹑石漿噴涂技術(shù)[6]。

2.2 排水管道修復(fù)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

排水管道是基礎(chǔ)性建設(shè)項目，具有隱蔽性強(qiáng)特點(diǎn)，施工中因為周邊環(huán)境影響及修復(fù)施工工藝的不同也容易出現(xiàn)一些不易發(fā)現(xiàn)的問題。因此了解排水管道修復(fù)技術(shù)在施工中出現(xiàn)的問題并掌握修復(fù)施工技術(shù)要點(diǎn)，是保障工程質(zhì)量的重要前提。

2.2.1 排水管道修復(fù)施工常見問題。因施工中使用到的機(jī)械設(shè)備精確度問題，包括人工作業(yè)時誤差較大等原因，導(dǎo)致在實(shí)際施工中管道基礎(chǔ)施工的平整度誤差較大。同樣因為測量及不能詳細(xì)掌握周邊土質(zhì)都將影響施工質(zhì)量。

2.2.2 排水管道修復(fù)施工中質(zhì)量管理與控制[7]。施工前期掌握管道周邊地下管道埋設(shè)情況，通過科學(xué)勘察避免對現(xiàn)有管道造成影響。排水管道因不同材料的制作具有不同的性質(zhì)，根據(jù)工程特點(diǎn)挑選符合參數(shù)的管材管道。

2.2.3 充分做好施工準(zhǔn)備工作。施工人員在施工前應(yīng)詳細(xì)掌握施工圖紙內(nèi)容，掌握施工管線性質(zhì)﹑材料﹑走向﹑坡度等關(guān)鍵信息，結(jié)合施工經(jīng)驗和現(xiàn)場情況制定詳細(xì)施工方案并預(yù)測施工作業(yè)中會發(fā)生的問題情況。

2.2.4 排水管道鋪設(shè)技術(shù)要點(diǎn)。做好溝槽的平整與夯實(shí)度是對管道后期使用具有重要意義。鋪設(shè)前對管道也要全方位檢查，包含管道外觀﹑質(zhì)量等。管道安裝過程中嚴(yán)格按照設(shè)計位置與高程進(jìn)行施工，避免倒坡現(xiàn)象。

3 排水管道修復(fù)施工技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用案例

3.1 脹插法修復(fù)技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用案例

2020年朝陽區(qū)北部污水設(shè)施維修工程，慧忠里小區(qū)路污水局部維修項目管段出現(xiàn)破裂病害，根據(jù)CCTV檢測資料，該管段長度為18.5m，其中出現(xiàn)破裂﹑坍塌管段8.82m。由于該管線為小區(qū)內(nèi)部井室經(jīng)過圍墻至馬路檢查井，采用傳統(tǒng)開槽方式將涉及小區(qū)圍墻與周邊配電室拆除工作，對周邊居民生活影響較大。因為病害長度接近兩井室之間管段長度一半，采用環(huán)氧樹脂局部修復(fù)工藝造價較高并且會影響過水?dāng)嗝鏈p少?？紤]到工程經(jīng)濟(jì)效益與修復(fù)效果，決定采用較為經(jīng)濟(jì)且能還原管道設(shè)計通水能力的脹插法技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。該工程原管段為d400混凝土管道，新鋪設(shè)管道采用d400高密度聚乙烯（PE）?，F(xiàn)場井室分別作為工作井和接收井，在設(shè)備安裝完成后拉入脹頭對原管道進(jìn)行破碎。將PE直壁管根據(jù)要求切割為53cm一段，6cm承插口，便于進(jìn)行推管作業(yè)。用頂管機(jī)把預(yù)制好的PE管道進(jìn)行逐段推入孔洞直至接收井。

3.2 明開槽置換管道技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用案例

北京市朝陽區(qū)北部2020年積水點(diǎn)治理工程項目共計29項，項目總長度399.5m，管徑為d300mm，管道埋深約0.5～1.5m，管材為混凝土管，各項管線長度基本在1～25m之間。在夏季防汛與日常結(jié)構(gòu)檢測工作中發(fā)現(xiàn)，北苑路西側(cè)雨水B線雨水支管出現(xiàn)混凝土澆灌封堵﹑將臺路北延雨水北段雨水支管坍塌﹑瀝青廠南路雨水支管破裂﹑和平里路土城以北雨水支管錯口脫節(jié)等問題。針對雨水口支管存在的不同結(jié)構(gòu)性病害，初步選定以下方案：對于管道完全被混凝土等板結(jié)物封堵病害可采用清理板結(jié)物方式進(jìn)行，對于支管破裂與錯口小于5cm管道可考慮采用環(huán)氧樹脂非開挖修復(fù)。經(jīng)過進(jìn)一步比較論證，因雨水支管管徑較小，采用清理板結(jié)物工藝造價相對較高。環(huán)氧樹脂工藝對于管道內(nèi)部條件高并且會對雨水支管造成一定的縮徑。同時由于雨水支管基本只有一端存在檢查井，非開挖工藝不適用。考慮到雨水支管管徑較小，埋深較淺等情況，最終該項工程所有病害均采用明開槽置換管道進(jìn)行修復(fù)。通過對出現(xiàn)堵塞﹑破裂﹑坍塌等問題的雨水管道的置換，解決了道路因支管不通造成積水問題，同時消除了因管道坍塌﹑破裂問題而影響路面塌陷的隱患，確保了城市排水管道安全運(yùn)行。

4 結(jié)束語

本文基于排水管道修復(fù)施工技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用與分析，通過管道病害原因分析和建構(gòu)檢測方法，研究分析了科學(xué)有效的修復(fù)技術(shù)，把控排水管道修復(fù)要點(diǎn)。認(rèn)為對有結(jié)構(gòu)性缺陷排水管道的高質(zhì)量修復(fù)理論和實(shí)踐意義。排水管線的養(yǎng)護(hù)與修復(fù)應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步重視。在城市快速發(fā)展的環(huán)境下，通過科學(xué)的設(shè)計與現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用大力發(fā)展排水管道修復(fù)施工工藝，同時開發(fā)排水管線連接方式，應(yīng)用綠色管材。保障排水管網(wǎng)發(fā)揮充分的作用，使排水管道修復(fù)施工技術(shù)更加完善，為我國城市基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)質(zhì)發(fā)展提供保障。