城市道路雨污水管道修复技术研究
2019-01-23张鹏英
张鹏英
(济南市市政工程设计研究院 (集团) 有限责任公司徐州分公司,江苏 徐州 221000)
城市道路管理工作中,雨污水管道修复属于一个较为突出问题,雨污水管道在使用过程中受到雨污水侵蚀和老化作用影响,很多管道存在不同程度损坏,必须要对其修复,更好地满足实际使用需要。但是一般管道修复方式不仅需要较长时间,同时还占地面积大,不利于城市的正常运行,因此,为了更好地满足管道修复方面需求,必须要注意施工工艺的改进,选择先进管道修复技术,取得理想修复效果,现就此展开了研究分析。
1 城市道路雨污水管道现状
在我国社会经济发展过程中,城市建设规模有明显增大,雨污水管道铺设长度越来越长,管道剩余使用寿命逐渐降低。 城市道路雨污水管道不仅面临有寿命降低问题, 同时,在使用过程中因为城市用水量的增加,城市排水量有明显增大,雨污水管道承受的负荷也越来越大,当前在雨污水管道维护和修复等方面,资金投入力度不足,雨污水普遍存在有腐蚀、变形、渗漏和破坏等。
城市道路雨污水管道多位于繁华区域,利用开挖法施工会对道路造成严重破坏,堵塞交通,导致商业活动中断等。因此,在雨污水管道修复过程中需要考虑修复技术的选择,最大限度降低对周围建筑的影响。
2 柔性管道修复
2.1 柔性管道特性
柔性管道指的是管道本身或者接口位置表现为柔性管道,比如HDPE双壁波纹管、玻璃钢夹砂管、柔性接口球磨铸铁管等,一般工程施工中的柔性管道更多的是自身为柔性管道。
2.2 柔性管道病害原因
柔性管道病害的出现存在多个影响因素:(1) 施工回填。柔性管道在实际应用中必须要注意施工回填控制,尤其在胸腔和三角区回填方面,控制其密实度满足要求,一般回填密度不达标问题较为常见,同时还存在有回填材料不符合标准问题。这些问题的出现,会导致管侧缺乏足够抗荷载能力,荷载多集中在管径等位置,在使用过程中管道变形严重,超过相应标准,最终出现破裂,同时管道局部位置可能会因为尖锐石块等出现穿透伤害。 (2) 基础处理。柔性管道如果基础承载力不足或者未做好处理,同样容易造成管道的不均匀沉降,出现管道标高和坡度不合理等问题,存在纵向下凹,对管道通水能力有极大影响,甚至可能断裂,尤其在井口交接位置,容易有管道剪断问题出现。 (3) 管道质量。如果所选择的管道缺乏足够刚度,不具备良好的抵抗荷载变形能力,即使承受较小变形,同样容易出现破坏风险,缺乏足够抗冲击能力,施工过程可能会发生击穿风险。
2.3 柔性管道病害判断和风险分析
在柔性管道病害判断方面,新建管道与原管道在判断标准方面存在一定的差异,原管道判断在管区回填土稳定后进行,考虑整体结构稳定性。在柔性管道病害风险方面,有安全风险和环境风险两个方面内容,安全风险指的是因为坍塌和泄露等带来的风险,环境风险指的是因为污水泄漏等引发的风险。
2.4 柔性管道修复技术
柔性管道的修复一般需要恢复管道排水功能,确保管道有足够使用寿命。城市道路管道修复一般道路位置宽,两侧通常存在绿化带和人行道,人流量大,在管道修复方法选择方面,需要充分考虑到经济效益和修复效果,选择非开挖管道修复技术。
非开挖管道修复技术主要是在不开挖情况下修复存在缺陷管道,维持管道运行稳定性,延长管道使用寿命。非开挖管道修复技术在实际应用中不会对周围交通和环境造成较大影响,社会成本低。雨污水管道非开挖修复技术主要包含以下几种方法。
第一,点状原位固化法。这一修复技术在实际应用中线封堵管待修管道上下游管道,排空管道内部水,对管道内部进行冲洗,冲洗时使用泥浆泵抽排泥浆水,直至管道内部不存在淤泥和泥浆,之后结合管道闭路电视所获取的检测资料,明确需要修复位置的尺寸,按照尺寸剪裁玻璃纤维。计算树脂使用量,按照一定的比例混合配置,混合树脂搅拌后倒入玻璃纤维材料,材料浸润后将玻璃纤维包裹在管道内衬修复器,利用管道内衬修复器将纤维材料放置在需要修复位置,利用管道闭路电视监测修复处理,完成修复后给予放气处理,玻璃纤维材料固化后可取得相应修复效果。
第二,钢套环片内衬法。先封堵管道上下游,抽干水,准备好修复材料,施工人员定位修复位置。在安装钢内套前需要先凿除管缝位置水泥包块,控制勾缝凿深不低于5 cm,将其中的填充物和浮渣清除干净,嵌填麻丝,铺设注浆管,对管道渗水位置注浆至止水,将注浆管割除。在安装钢内套时,为了避免出现滑动等情况,需要在钢内套与管壁两侧空隙位置使用防水硬性木楔固定,之后在缝隙位置埋入注浆管,控制其间距在0.7 m。使用水泥填充,使用聚氨醋注浆至饱和,避免有漏浆等问题出现,取得理想封闭效果。在浆液凝结后,将外露注浆管割除,对注浆孔封闭处理。在半弧形连接板位置使用较高强度柔性水泥,确保其有足够抗腐蚀性,延长其使用年限。
第三,翻转式原位固定法。首先做好准备工作,对待修管道封堵处理,将其清洁干净,制作一定程度灌装数值的管材,同时选择在施工井上方位置制作翻转作业平台。为了实现对树脂软管的有效保护,避免树脂出现外流等情况对地下水质造成影响,需要提前将辅助内衬管送入管道内。在翻转作业平台,将运送到施工现场的树脂软管安装在翻转头,连接注水管。将提前铺设的辅助内衬管内利用注水水柱压力将数值软管送入管内,之后使用热水锅炉等将水体加热至80 ℃,持续数小时保温,确保树脂完全固化。树脂固化后,利用特殊机械切开管端部,为了确保良好水流,还需要对井底做坡口处理。为了确保管道内质量满足要求,在切开管端后,利用管道闭路电视对管道内部进行检查,以此评估修复效果是否满足要求。
第四,原位破管穿插法。在需要修复的管段两侧位置,各开挖一个钻杆入土和出土坑,如果条件受到限制,可将出土坑做检查井。利用导向技术,在导向仪引导下从入土工作坑钻入检查井,顺着修复管道钻进至另一个检查井。更换扩孔器,利用分级回扩方式破碎原管道,在扩孔内连接管材后回拖。锯开回拖就位管材两段,给予端口处理,通过这一方式,在原管道位置完成受损管道的更换,取得理想修复效果。
3 结语
城市道路雨污水管道在使用过程可能因为雨污水侵蚀或其他因素影响出现破坏,为了恢复其正常使用,避免造成不良影响,必须要给予修复处理。开挖法修复在实际应用中会对周边造成较大影响,很难满足实际修复需要,非开挖法修复技术不需要通过开挖即可取得理想修复效果,能够更好地满足城市道路雨污水管道修复需要,恢复其正常使用功能,充分发挥出雨污水管道的价值和作用,为城市的现代化发展提供重要支撑。