專題文章
非開挖修復(fù)技術(shù)在排水管道修復(fù)中的應(yīng)用
隨著國(guó)內(nèi)黑臭水體治理、污水處理提質(zhì)增效等工作的在各省市大規(guī)模開展,城鎮(zhèn)排水管道結(jié)構(gòu)性檢測(cè)(CCTV檢測(cè))查明管道存在破裂、變形、錯(cuò)口、脫節(jié)、滲漏、腐蝕等影響管道運(yùn)行安全的缺陷,缺陷危害程度有輕有重。這些缺陷廣泛存在于各種管材的小型、中型、大型和超大型管道,為了保證排水管道的安全運(yùn)行,管道只要有缺陷,就需要修復(fù)。但當(dāng)需要修復(fù)的管道多,而修復(fù)力量有限的情況下就需要根據(jù)缺陷的嚴(yán)重程度和缺陷對(duì)周圍的影響程度,根據(jù)缺陷的輕重緩急制定修復(fù)計(jì)劃、選擇經(jīng)濟(jì)適用的修復(fù)技術(shù)方法。
一、修復(fù)計(jì)劃的制定
管道只要有缺陷,就需要修復(fù)。由于排水管道管道深埋地下,如無(wú)專業(yè)隊(duì)伍對(duì)管道進(jìn)行定期檢查很難發(fā)現(xiàn)管道存在缺陷問(wèn)題。國(guó)內(nèi)大多數(shù)城鎮(zhèn)早期重建設(shè)輕管理,使得排水管道多年來(lái)一直處于無(wú)體檢狀態(tài),有病了就治一下,也就是那堵了疏通那,那塌了就修那。但隨著黑臭水體治理、污水提質(zhì)增效等工作的開展,排水管道體檢全面展開,大量的管道缺陷也一下暴露了出來(lái),大城市的一個(gè)區(qū)就上萬(wàn)處缺陷,小城鎮(zhèn)(縣城)也上千處缺陷。如果全部都修復(fù)更新,少則幾千萬(wàn)元,多則上億甚至幾億、十幾億!
為了保證排水管道安全運(yùn)行,應(yīng)該對(duì)管道缺陷分級(jí)、評(píng)估,分出輕重緩急,制定修復(fù)計(jì)劃,分期進(jìn)行修復(fù)治理?!冻擎?zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》(CJJ181)對(duì)排水管道視頻檢測(cè)缺陷進(jìn)行了分類、分級(jí)和針對(duì)缺陷管段進(jìn)行了修復(fù)等級(jí)評(píng)估,給出了修復(fù)建議。
二、排水管道修復(fù)技術(shù)選擇
在城市內(nèi),市政排水管道一般布置在市政道路上,或車行道或人行道或綠化帶內(nèi)。隨著排水管網(wǎng)逐漸向污水處理廠、河道排水口方向管道埋深逐漸變大,一般管道縱行坡度在1-2‰。排水管道因其以重力自流方式收集排水區(qū)域內(nèi)的雨水和污廢水,管道內(nèi)易沉積雨污水?dāng)y帶而來(lái)的泥沙,為了后期養(yǎng)護(hù)清淤每隔一定距離設(shè)有檢查井。這也為排水管道非開挖修復(fù)提供了便利條件。排水管道的缺陷修復(fù)可以采用開挖換管治理也可以采用非開挖管道內(nèi)襯修復(fù)更新治理。開挖修復(fù)和非開挖修復(fù)各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。
開挖修復(fù)可以對(duì)排水管道的各種缺陷通過(guò)管道更換等方式進(jìn)行徹底修復(fù),常規(guī)條件下,造價(jià)相對(duì)較便宜。但城市道路上各種地下管網(wǎng)密布容易對(duì)其他管網(wǎng)造成損壞,同時(shí)開挖時(shí)需破除地面、綠地后期恢復(fù)致使開挖修復(fù)費(fèi)用大大增加。另外在管道埋深超過(guò)3米時(shí)需采用鋼板樁支護(hù)更大大增加開挖修復(fù)費(fèi)用。開挖修復(fù)工期一般較長(zhǎng),至少半個(gè)月左右,對(duì)交通、附近居民出行影響時(shí)間長(zhǎng)。
非開挖修復(fù)一般利用現(xiàn)有檢查井作為修復(fù)材料和修復(fù)機(jī)具的出入口,不需要或很少開挖路面,修復(fù)時(shí)間短(一天左右),對(duì)交通、附近居民出行影響時(shí)間短。同時(shí)非開挖修復(fù)選用的材料多具有防水性能,可阻止地下水內(nèi)滲和污水外滲,對(duì)污水提質(zhì)增效效果明顯。非開挖修復(fù)一般比開挖修復(fù)造價(jià)較高,但在管道埋設(shè)較深并有路面、綠化帶破拆和恢復(fù)時(shí),造價(jià)基本一致,甚至還少。尤其需有鋼板樁防護(hù)開挖修復(fù)時(shí),非開挖修復(fù)更具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。但非開挖修復(fù)不能對(duì)所有管道缺陷都達(dá)到修復(fù)效果。
排水管道缺陷修復(fù)采用開挖修復(fù)還是非開挖修復(fù)呢?如何選擇?
首先應(yīng)根據(jù)缺陷具體情況確定采取預(yù)防性修復(fù)還是結(jié)構(gòu)性修復(fù),一般預(yù)防性修復(fù)多可采用非開挖修復(fù)。需進(jìn)行結(jié)構(gòu)性修復(fù)時(shí),應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和社會(huì)成本進(jìn)行比選。最后對(duì)采用非開修復(fù)應(yīng)進(jìn)行排水能力驗(yàn)算,以保證管道結(jié)構(gòu)安全的同時(shí)滿足管道的設(shè)計(jì)排水能力需要。
開挖和非開挖修復(fù)工藝的選取,可總結(jié)為如下判斷流程圖:
1)非開挖修復(fù)管道適用性
非開挖修復(fù)技術(shù)并不適用所有損壞的管道的修復(fù),目前還不能對(duì)管道線型進(jìn)行整形,如錯(cuò)口過(guò)大、管道起伏、管形彎曲變形等管道需采用開挖翻新。
2)修復(fù)后確保排水能力、滿足管道疏通養(yǎng)護(hù)要求
修復(fù)后的斷面排水能力一般應(yīng)滿足設(shè)計(jì)排水量,故應(yīng)核算修復(fù)后的排水能力,當(dāng)不能滿足時(shí),應(yīng)當(dāng)提出彌補(bǔ)缺失流量的措施,否則應(yīng)采用開挖方法進(jìn)行翻排更新。如選用的修復(fù)技術(shù)使養(yǎng)護(hù)單位無(wú)法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的,則應(yīng)另選修復(fù)技術(shù),如需特種設(shè)備的,則應(yīng)建議配置。
3)現(xiàn)場(chǎng)條件符合非開挖修復(fù)要求
當(dāng)?shù)叵侣裨O(shè)管線、交通狀況、周圍環(huán)境等因素不具備開挖施工條件,而符合非開挖修復(fù)條件時(shí),可在滿足修復(fù)后管道的流量要求的前提下優(yōu)先考慮采用非開挖修復(fù)方法。
三、非開挖修復(fù)技術(shù)的選擇
各類非開挖修復(fù)技術(shù)均具有各自的優(yōu)勢(shì)、修復(fù)效果和局限性,應(yīng)根據(jù)修復(fù)目的、效果需求及管道的流量、強(qiáng)度及現(xiàn)狀管道的損壞情況進(jìn)行選擇。
1、按非開挖修復(fù)技術(shù)可達(dá)效果,按如下分類選擇:
1)恢復(fù)強(qiáng)度及防腐蝕
因管道損壞造成破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏、腐蝕等使管道自身喪失了原有的強(qiáng)度時(shí),恢復(fù)管體強(qiáng)度或更新管道。常用修復(fù)技術(shù)有紫外光固化法、熱水(蒸汽)固化法、石漿噴涂法、熱塑成型法、短管置換、鋼內(nèi)襯法等。
2)止水、防滲漏
因管道損壞造成破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏、腐蝕等使外來(lái)水滲入管道內(nèi)并有泥砂隨著流水流入或出現(xiàn)漏水時(shí)將水流及泥砂止住。常用修復(fù)技術(shù)有土體注漿、局部原位固化、不銹鋼雙脹圈、快速鎖、紫外光固化法、熱水(蒸汽)固化法、熱塑成型法等。
2、按非開挖修復(fù)范圍,按如下分類選擇:
1)輔助修復(fù)
對(duì)工體進(jìn)行注漿,起到對(duì)地基加固、防滲作用,作為一種輔助修復(fù)被應(yīng)用,一般與其他修復(fù)技術(shù)配合使用。
2)局部修復(fù)
對(duì)管段中某部分的缺陷進(jìn)行修復(fù)的方法,適用于部分缺陷集中于某個(gè)部位的場(chǎng)合。修復(fù)技術(shù)有局部原位固化、不銹鋼雙脹圈、快速鎖等。
3)整體修復(fù)
對(duì)整個(gè)管段進(jìn)行修復(fù)的方法,適用于損壞部位比較廣泛的場(chǎng)合。常用修復(fù)技術(shù)有紫外光固化法、熱水(蒸汽)固化法、石漿噴涂法、熱塑成型法、短管置換等。
在確定采用非開挖修復(fù)方法后,還應(yīng)進(jìn)一步比較可采用各種工法的經(jīng)濟(jì)性、優(yōu)越性,選擇最合理方案。
3、非開挖修復(fù)技術(shù)的適用性
根據(jù)修復(fù)的條件和技術(shù)要求,合理選擇修復(fù)對(duì)象和修復(fù)方法。不同的非開挖修復(fù)技術(shù)有不同的適用情況,在修復(fù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)檢測(cè)視頻和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境具體情況,進(jìn)行綜合判定選取適宜的修復(fù)方案。修復(fù)技術(shù)選取可參考表2與表3 。
1)土體注漿
(1)修復(fù)管道為雨污排水管道,管材不限;
(2)DN800及以上管道宜用管內(nèi)向外鉆孔注漿法;小于DN800管道宜用地面向下鉆孔注漿法。
(3)適用于管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏,且接口錯(cuò)位不大于3cm管道,要求管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化;
(4)適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修理;
(5)適用于檢查井井壁和拱圈的開裂滲水。
(6)不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道破裂、管道脫節(jié)呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性損壞的修理。
(7)不適用于嚴(yán)重沉降、與管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位損壞的檢查井。
2)不銹鋼雙脹環(huán)修復(fù)技術(shù)
(1)適用管材為球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土管、和其他合成材料的材質(zhì)雨污排水管道。
(2)適用于管徑大于等于800mm以上及特大型排水管道局部損壞修理。
(3)適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏,且接口錯(cuò)位應(yīng)小于等于3cm,管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化
(4)適用于對(duì)管道內(nèi)壁局部沙眼、露石、剝落等病害的修補(bǔ);
(5)適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修理;
(6)不適用于對(duì)塑料材質(zhì)管道、窨井損壞修理。
(7)不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道破裂、管道脫節(jié)呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò) 位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
3)不銹鋼發(fā)泡筒修復(fù)技術(shù)
(1) 適用管材為鋼筋混凝土材質(zhì)、塑料材質(zhì)和球墨鑄鐵的雨污排水管道。
(2) 適用于管徑150?1350mm的排水管道局部損壞修理。
(3) 適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為脫節(jié)、滲漏,管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi) 明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化。
(4) 適用于管道接口處有滲漏或臨界時(shí)預(yù)防性修理;
(5) 不適用于檢查井損壞修理。
(6) 不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道脫節(jié)口呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線 形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
4)局部現(xiàn)場(chǎng)固化修復(fù)技術(shù)
(1)適用管材為鋼筋混凝土材質(zhì)的雨污排水管道。
(2)適用于排水管道局部和整體修理。
(3)管徑DN800以上及大型或特大型管道施工人員均可下井管內(nèi)修理;管徑DN800以下可以采用電視檢測(cè)車探視位置,然后放入氣囊固定位置。
(4)適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏,且接口錯(cuò)位應(yīng)小于等于5cm,管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化
(5)適用于管道接口處有滲或臨界時(shí)預(yù)防性修理;
(6)不適用于檢查井損壞修理。
(7)不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道坍塌、管道脫節(jié)口呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
5)現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)
(1)現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯法是翻轉(zhuǎn)后固化成型,其適用于管道幾何截面為圓形、方形、馬蹄 形等,管道材質(zhì)為鋼筋砼管、水泥管、鋼管以及各種塑料管的雨污排水管道。
(2)適用于管徑150?2200mm的排水管道、檢查井井壁和拱圈開裂的局部和整體修理。紫外線加熱固化適用于管徑小于600mm的排水管道。
(3)適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏、腐蝕,且接口錯(cuò)位宜小于等于直徑的15%,管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化。
(4) 適用于對(duì)管道內(nèi)壁局部沙眼、露石、剝落等病害的修補(bǔ);
(5) 適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修理;
(6) 適用于各種材質(zhì)檢查井損壞修理。
(7) 不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道破裂、管道節(jié)脫呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷嚴(yán)重?fù)p壞的修理。
(8) 不適用于嚴(yán)重沉降、與管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位損壞的檢查井。
6)石漿噴涂修復(fù)技術(shù)
(1) 適用管材為鋼筋混凝土材質(zhì)的雨污排水管道。
(2) 適用于管徑大于等于800mm以上的排水管道、檢查井井壁和拱圈開裂的局部和整體修理。
(3) 適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為脫節(jié)、錯(cuò)位、滲漏、破裂,且接口錯(cuò)位應(yīng)小于等于3cm, 管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化。
(4) 適用于對(duì)管道內(nèi)壁局部沙眼、露石、剝落等病害的修補(bǔ)。
(5) 適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修理。
(6) 不適用于對(duì)塑料材質(zhì)管道、檢查井損壞修理。
(7) 不適用于水泥砼管材管道基礎(chǔ)斷裂、管道破碎、管節(jié)脫口呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
(8) 不適用于嚴(yán)重沉降、與管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位損壞的檢查井。
7)短管置換
(1)適用于管道直徑范圍為50~1000mm。
(2)適用于等管徑管道更換或增大直徑管道更換。
(3)不適用管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
(4)0.8cm或埋深小于0.8m時(shí),建議不要使用該方法
表3 非開挖修復(fù)技術(shù)的選擇表
一、修復(fù)計(jì)劃的制定
管道只要有缺陷,就需要修復(fù)。由于排水管道管道深埋地下,如無(wú)專業(yè)隊(duì)伍對(duì)管道進(jìn)行定期檢查很難發(fā)現(xiàn)管道存在缺陷問(wèn)題。國(guó)內(nèi)大多數(shù)城鎮(zhèn)早期重建設(shè)輕管理,使得排水管道多年來(lái)一直處于無(wú)體檢狀態(tài),有病了就治一下,也就是那堵了疏通那,那塌了就修那。但隨著黑臭水體治理、污水提質(zhì)增效等工作的開展,排水管道體檢全面展開,大量的管道缺陷也一下暴露了出來(lái),大城市的一個(gè)區(qū)就上萬(wàn)處缺陷,小城鎮(zhèn)(縣城)也上千處缺陷。如果全部都修復(fù)更新,少則幾千萬(wàn)元,多則上億甚至幾億、十幾億!
為了保證排水管道安全運(yùn)行,應(yīng)該對(duì)管道缺陷分級(jí)、評(píng)估,分出輕重緩急,制定修復(fù)計(jì)劃,分期進(jìn)行修復(fù)治理?!冻擎?zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》(CJJ181)對(duì)排水管道視頻檢測(cè)缺陷進(jìn)行了分類、分級(jí)和針對(duì)缺陷管段進(jìn)行了修復(fù)等級(jí)評(píng)估,給出了修復(fù)建議。
表1 管段修復(fù)等級(jí)劃分
等級(jí) | 修復(fù)指數(shù) RI | 修 復(fù) 建 議 及 說(shuō) 明 |
Ⅰ | RI≤1 | 結(jié)構(gòu)條件基本完好,不修復(fù) |
Ⅱ | 1<RI≤4 | 結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)不會(huì)發(fā)生破壞現(xiàn)象,但應(yīng)做修復(fù)計(jì)劃 |
Ⅲ | 4<RI≤7 | 結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)可能會(huì)發(fā)生破壞,應(yīng)盡快修復(fù) |
Ⅳ | RI>7 | 結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生或即將發(fā)生破壞,應(yīng)立即修復(fù) |
在城市內(nèi),市政排水管道一般布置在市政道路上,或車行道或人行道或綠化帶內(nèi)。隨著排水管網(wǎng)逐漸向污水處理廠、河道排水口方向管道埋深逐漸變大,一般管道縱行坡度在1-2‰。排水管道因其以重力自流方式收集排水區(qū)域內(nèi)的雨水和污廢水,管道內(nèi)易沉積雨污水?dāng)y帶而來(lái)的泥沙,為了后期養(yǎng)護(hù)清淤每隔一定距離設(shè)有檢查井。這也為排水管道非開挖修復(fù)提供了便利條件。排水管道的缺陷修復(fù)可以采用開挖換管治理也可以采用非開挖管道內(nèi)襯修復(fù)更新治理。開挖修復(fù)和非開挖修復(fù)各有優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)。
開挖修復(fù)可以對(duì)排水管道的各種缺陷通過(guò)管道更換等方式進(jìn)行徹底修復(fù),常規(guī)條件下,造價(jià)相對(duì)較便宜。但城市道路上各種地下管網(wǎng)密布容易對(duì)其他管網(wǎng)造成損壞,同時(shí)開挖時(shí)需破除地面、綠地后期恢復(fù)致使開挖修復(fù)費(fèi)用大大增加。另外在管道埋深超過(guò)3米時(shí)需采用鋼板樁支護(hù)更大大增加開挖修復(fù)費(fèi)用。開挖修復(fù)工期一般較長(zhǎng),至少半個(gè)月左右,對(duì)交通、附近居民出行影響時(shí)間長(zhǎng)。
非開挖修復(fù)一般利用現(xiàn)有檢查井作為修復(fù)材料和修復(fù)機(jī)具的出入口,不需要或很少開挖路面,修復(fù)時(shí)間短(一天左右),對(duì)交通、附近居民出行影響時(shí)間短。同時(shí)非開挖修復(fù)選用的材料多具有防水性能,可阻止地下水內(nèi)滲和污水外滲,對(duì)污水提質(zhì)增效效果明顯。非開挖修復(fù)一般比開挖修復(fù)造價(jià)較高,但在管道埋設(shè)較深并有路面、綠化帶破拆和恢復(fù)時(shí),造價(jià)基本一致,甚至還少。尤其需有鋼板樁防護(hù)開挖修復(fù)時(shí),非開挖修復(fù)更具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。但非開挖修復(fù)不能對(duì)所有管道缺陷都達(dá)到修復(fù)效果。
排水管道缺陷修復(fù)采用開挖修復(fù)還是非開挖修復(fù)呢?如何選擇?
首先應(yīng)根據(jù)缺陷具體情況確定采取預(yù)防性修復(fù)還是結(jié)構(gòu)性修復(fù),一般預(yù)防性修復(fù)多可采用非開挖修復(fù)。需進(jìn)行結(jié)構(gòu)性修復(fù)時(shí),應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境和社會(huì)成本進(jìn)行比選。最后對(duì)采用非開修復(fù)應(yīng)進(jìn)行排水能力驗(yàn)算,以保證管道結(jié)構(gòu)安全的同時(shí)滿足管道的設(shè)計(jì)排水能力需要。
開挖和非開挖修復(fù)工藝的選取,可總結(jié)為如下判斷流程圖:
圖1 修復(fù)方法選取流程圖
1)非開挖修復(fù)管道適用性
非開挖修復(fù)技術(shù)并不適用所有損壞的管道的修復(fù),目前還不能對(duì)管道線型進(jìn)行整形,如錯(cuò)口過(guò)大、管道起伏、管形彎曲變形等管道需采用開挖翻新。
2)修復(fù)后確保排水能力、滿足管道疏通養(yǎng)護(hù)要求
修復(fù)后的斷面排水能力一般應(yīng)滿足設(shè)計(jì)排水量,故應(yīng)核算修復(fù)后的排水能力,當(dāng)不能滿足時(shí),應(yīng)當(dāng)提出彌補(bǔ)缺失流量的措施,否則應(yīng)采用開挖方法進(jìn)行翻排更新。如選用的修復(fù)技術(shù)使養(yǎng)護(hù)單位無(wú)法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的,則應(yīng)另選修復(fù)技術(shù),如需特種設(shè)備的,則應(yīng)建議配置。
3)現(xiàn)場(chǎng)條件符合非開挖修復(fù)要求
當(dāng)?shù)叵侣裨O(shè)管線、交通狀況、周圍環(huán)境等因素不具備開挖施工條件,而符合非開挖修復(fù)條件時(shí),可在滿足修復(fù)后管道的流量要求的前提下優(yōu)先考慮采用非開挖修復(fù)方法。
三、非開挖修復(fù)技術(shù)的選擇
各類非開挖修復(fù)技術(shù)均具有各自的優(yōu)勢(shì)、修復(fù)效果和局限性,應(yīng)根據(jù)修復(fù)目的、效果需求及管道的流量、強(qiáng)度及現(xiàn)狀管道的損壞情況進(jìn)行選擇。
1、按非開挖修復(fù)技術(shù)可達(dá)效果,按如下分類選擇:
1)恢復(fù)強(qiáng)度及防腐蝕
因管道損壞造成破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏、腐蝕等使管道自身喪失了原有的強(qiáng)度時(shí),恢復(fù)管體強(qiáng)度或更新管道。常用修復(fù)技術(shù)有紫外光固化法、熱水(蒸汽)固化法、石漿噴涂法、熱塑成型法、短管置換、鋼內(nèi)襯法等。
2)止水、防滲漏
因管道損壞造成破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏、腐蝕等使外來(lái)水滲入管道內(nèi)并有泥砂隨著流水流入或出現(xiàn)漏水時(shí)將水流及泥砂止住。常用修復(fù)技術(shù)有土體注漿、局部原位固化、不銹鋼雙脹圈、快速鎖、紫外光固化法、熱水(蒸汽)固化法、熱塑成型法等。
2、按非開挖修復(fù)范圍,按如下分類選擇:
1)輔助修復(fù)
對(duì)工體進(jìn)行注漿,起到對(duì)地基加固、防滲作用,作為一種輔助修復(fù)被應(yīng)用,一般與其他修復(fù)技術(shù)配合使用。
2)局部修復(fù)
對(duì)管段中某部分的缺陷進(jìn)行修復(fù)的方法,適用于部分缺陷集中于某個(gè)部位的場(chǎng)合。修復(fù)技術(shù)有局部原位固化、不銹鋼雙脹圈、快速鎖等。
3)整體修復(fù)
對(duì)整個(gè)管段進(jìn)行修復(fù)的方法,適用于損壞部位比較廣泛的場(chǎng)合。常用修復(fù)技術(shù)有紫外光固化法、熱水(蒸汽)固化法、石漿噴涂法、熱塑成型法、短管置換等。
在確定采用非開挖修復(fù)方法后,還應(yīng)進(jìn)一步比較可采用各種工法的經(jīng)濟(jì)性、優(yōu)越性,選擇最合理方案。
3、非開挖修復(fù)技術(shù)的適用性
根據(jù)修復(fù)的條件和技術(shù)要求,合理選擇修復(fù)對(duì)象和修復(fù)方法。不同的非開挖修復(fù)技術(shù)有不同的適用情況,在修復(fù)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)檢測(cè)視頻和現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境具體情況,進(jìn)行綜合判定選取適宜的修復(fù)方案。修復(fù)技術(shù)選取可參考表2與表3 。
1)土體注漿
(1)修復(fù)管道為雨污排水管道,管材不限;
(2)DN800及以上管道宜用管內(nèi)向外鉆孔注漿法;小于DN800管道宜用地面向下鉆孔注漿法。
(3)適用于管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏,且接口錯(cuò)位不大于3cm管道,要求管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化;
(4)適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修理;
(5)適用于檢查井井壁和拱圈的開裂滲水。
(6)不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道破裂、管道脫節(jié)呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性損壞的修理。
(7)不適用于嚴(yán)重沉降、與管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位損壞的檢查井。
2)不銹鋼雙脹環(huán)修復(fù)技術(shù)
(1)適用管材為球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土管、和其他合成材料的材質(zhì)雨污排水管道。
(2)適用于管徑大于等于800mm以上及特大型排水管道局部損壞修理。
(3)適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏,且接口錯(cuò)位應(yīng)小于等于3cm,管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化
(4)適用于對(duì)管道內(nèi)壁局部沙眼、露石、剝落等病害的修補(bǔ);
(5)適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修理;
(6)不適用于對(duì)塑料材質(zhì)管道、窨井損壞修理。
(7)不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道破裂、管道脫節(jié)呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò) 位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
3)不銹鋼發(fā)泡筒修復(fù)技術(shù)
(1) 適用管材為鋼筋混凝土材質(zhì)、塑料材質(zhì)和球墨鑄鐵的雨污排水管道。
(2) 適用于管徑150?1350mm的排水管道局部損壞修理。
(3) 適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為脫節(jié)、滲漏,管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi) 明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化。
(4) 適用于管道接口處有滲漏或臨界時(shí)預(yù)防性修理;
(5) 不適用于檢查井損壞修理。
(6) 不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道脫節(jié)口呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線 形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
4)局部現(xiàn)場(chǎng)固化修復(fù)技術(shù)
(1)適用管材為鋼筋混凝土材質(zhì)的雨污排水管道。
(2)適用于排水管道局部和整體修理。
(3)管徑DN800以上及大型或特大型管道施工人員均可下井管內(nèi)修理;管徑DN800以下可以采用電視檢測(cè)車探視位置,然后放入氣囊固定位置。
(4)適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏,且接口錯(cuò)位應(yīng)小于等于5cm,管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化
(5)適用于管道接口處有滲或臨界時(shí)預(yù)防性修理;
(6)不適用于檢查井損壞修理。
(7)不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道坍塌、管道脫節(jié)口呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
5)現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)
(1)現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯法是翻轉(zhuǎn)后固化成型,其適用于管道幾何截面為圓形、方形、馬蹄 形等,管道材質(zhì)為鋼筋砼管、水泥管、鋼管以及各種塑料管的雨污排水管道。
(2)適用于管徑150?2200mm的排水管道、檢查井井壁和拱圈開裂的局部和整體修理。紫外線加熱固化適用于管徑小于600mm的排水管道。
(3)適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏、腐蝕,且接口錯(cuò)位宜小于等于直徑的15%,管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化。
(4) 適用于對(duì)管道內(nèi)壁局部沙眼、露石、剝落等病害的修補(bǔ);
(5) 適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修理;
(6) 適用于各種材質(zhì)檢查井損壞修理。
(7) 不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道破裂、管道節(jié)脫呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷嚴(yán)重?fù)p壞的修理。
(8) 不適用于嚴(yán)重沉降、與管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位損壞的檢查井。
6)石漿噴涂修復(fù)技術(shù)
(1) 適用管材為鋼筋混凝土材質(zhì)的雨污排水管道。
(2) 適用于管徑大于等于800mm以上的排水管道、檢查井井壁和拱圈開裂的局部和整體修理。
(3) 適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為脫節(jié)、錯(cuò)位、滲漏、破裂,且接口錯(cuò)位應(yīng)小于等于3cm, 管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)明顯變化、管道壁體堅(jiān)實(shí)不酥化。
(4) 適用于對(duì)管道內(nèi)壁局部沙眼、露石、剝落等病害的修補(bǔ)。
(5) 適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修理。
(6) 不適用于對(duì)塑料材質(zhì)管道、檢查井損壞修理。
(7) 不適用于水泥砼管材管道基礎(chǔ)斷裂、管道破碎、管節(jié)脫口呈倒栽式狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
(8) 不適用于嚴(yán)重沉降、與管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位損壞的檢查井。
7)短管置換
(1)適用于管道直徑范圍為50~1000mm。
(2)適用于等管徑管道更換或增大直徑管道更換。
(3)不適用管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。
(4)0.8cm或埋深小于0.8m時(shí),建議不要使用該方法
表2 非開挖修復(fù)技術(shù)的工法特征
非開挖修 復(fù)更新方法 | 適用范圍和使用條件 | ||||||
適應(yīng)管徑 (mm) | 內(nèi)襯管材質(zhì) | 工作坑的需求 | 注漿需求 | 最大允許轉(zhuǎn)角 | 截面形狀 | 修復(fù)類型 | |
原位固化法 | 翻轉(zhuǎn)式:200?2700 拉入式:200?2400 |
玻璃纖維、針狀毛氈、樹脂等 | 不需 | 不需 | 45° | 圓形、蛋形、矩形等 | 整體修復(fù) |
短管置換法 | 200?1200 | PE、PVC-U、玻璃鋼、金屬管等 | 需要 | 不需 | 7° | 圓形 | 整體更新 |
不銹鋼雙脹圈 | 200?1500 | 止水橡膠套、不銹鋼套筒等 | 不需 | 不需 | — | 圓形 | 局部修復(fù) |
不銹鋼雙脹圈 | 200?1500 | 止水橡膠套、不銹鋼套筒等 | 不需 | 不需 | — | 圓形 | 局部修復(fù) |
快速鎖 | |||||||
點(diǎn)狀原位固化法 | 200?1500 | 玻璃纖維、 針狀毛氈、 樹脂等 | 不需 | 不需 | — | 圓形、蛋形、矩形等 | 局部修復(fù) |
石漿噴涂 | 400?2000 | 水泥基材料 | 不需 | 不需 | 15° | 圓形、蛋形、矩形等 | 整體更新 |
表3 非開挖修復(fù)技術(shù)的選擇表
修復(fù)技術(shù) | 土體注漿 | 不銹鋼雙脹環(huán) | 不銹鋼發(fā)泡筒 | 局部現(xiàn)場(chǎng)固化 | 現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯 | 短管置換 | 石漿噴涂 |
適用管徑 | 所有 | ≥800mm以及特大型管道 | 150~1350mm | 200~1500mm | 150~2200mm | 小管徑350~1000mm | ≥400mm |
適用管材 | 所有 | 所用 | 鋼筋混凝土管 | 所有 | 所有 | 鋼筋混凝土 | 鋼筋混凝土 |
適用時(shí)效 | 臨時(shí)、永久 | 臨時(shí)、永久 | 臨時(shí)、永久 | 臨時(shí)、永久 | 永久 | 永久 | 臨時(shí)、永久 |
止水 | √ | √ | √ | √ | √ | ||
恢復(fù)強(qiáng)度 | √ | √ | |||||
破裂 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
變形 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
錯(cuò)位 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | |
脫節(jié) | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
滲漏 | √ | √ | √ | √ | √ | √ | √ |
腐蝕 | √ | √ | √ | ||||
優(yōu)點(diǎn) | 施工方法簡(jiǎn)單,止水有效??商畛渫馏w空隙,增加承載力 | 施工速度快,質(zhì)量穩(wěn)定性較好。 | 施工速度快、止水效果好、使用壽命長(zhǎng)、可帶水作業(yè)。 | 施工速度快,耐腐蝕,使用壽命長(zhǎng)。 | 施工速度快,具有耐腐蝕、耐磨損,可防地下水滲入問(wèn)題,整體修復(fù)效果很好。 | 施工速度快,內(nèi)襯管強(qiáng)度高,接口質(zhì)量可靠,設(shè)備簡(jiǎn)單,價(jià)格低。 | 施工方便、無(wú)接縫,設(shè)備簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜。 |
缺點(diǎn) | 需要配合其他工法使用 | 對(duì)水流形態(tài)和過(guò)水?dāng)嗝嬗幸欢ㄓ绊?。不適用于絞車疏通 | 對(duì)水流形態(tài)和過(guò)水?dāng)嗝嬗幸欢ㄓ绊?,但較小。不適用于絞車疏通。 | 大口徑修復(fù)成本高,施工技術(shù)要求高。 | 材料成本較高。 | 管道修復(fù)后斷面損失比較大。 | 小管徑管道無(wú)法修理,接口多、對(duì)管道表面處理要求高,工期長(zhǎng)。 |
造價(jià) | 低 | 高 | 高 | 高 | 較高 | 中 | 中 |
作者:劉愛國(guó)