沿河污水干管修复工程问题探讨

曾祥根

摘    要：通过分析沿河污水干管渗漏的原因，提出采用非开挖局部内衬修补法进行管道修复，比较适用于因管道结构性缺陷导致渗漏修复的应用。

关键词：污水管道;渗漏;修复

1  前言

污水管网是城市的重要基础设施之一，具有收集城市生活污水与各类工业生产废水的功能，它是保障城市公共卫生安全、控制水体污染、保证城市正常运转的重要生命线。

2  概述

五指山市污水主干管于2010年建成使用，管道总长约14.3km，污水主干管从污水厂敷设到什曼桥，沿着南圣河两岸敷设，管径D800～D1000，污水管的收集范围主要为老城区生活污水。

3  污水主干管存在问题

现状污水管道的基础为浆砌块石基础，在河水中长期浸泡，管道渗漏在河道高水位时，河水倒灌到污水管中，稀释污水管中的有机物浓度，导致污水厂生物处理阶段无法启动;河道低水位时，污水管中的污水外渗入河道中，一方面污染河水，另一方面导致进厂污水水量严重不足。专业公司对管道内部进行检测发现的渗漏问题：检测时发现部分井室存在不同大小的方孔开孔，及圆孔或者圆管开孔。由于管道本身埋设在河床上，这种直接在井室上的开孔均存在漏水的隐患。水质检测分析结果：水务部门委托污水处理厂对主干管上的检查井内的污水及接入污水支管的污水进行抽样检测，在支管管口取样的污水，COD值都较高，支管接入点的检查井内取样的污水COD值也比其它管段的检查井取样污水要高。COD值最低的地方为小桥下游截流井和进污水厂前的截流井，最低COD指达到11.72。根据以上水质分析结果，可知污水主干管渗漏特别严重。

4  原因分析

（1）污水管道管体没有明显的腐蚀、错口、起伏、脱节现象;管道的结构性缺陷主要为渗漏，接口材料脱落和管体、井体破裂。此次检测的管道已安装并投入使用近10年，经过本次详细勘探，未发现因基础沉降导致管道不均匀沉降而出现接口错位的现象，管道基础稳定，另管道基础在河床基岩上，管道上方无交通荷载，若无发生不可抗力因素，不会导致基础不均匀沉降而产生管道错口、脱节。

（2）由于管道接口處橡胶圈老化、填充材料脱落等原因，部分管道接口处存在渗漏现象。

（3）由于存在质量缺陷导致污水管道内存在大量外部水体侵入，主要的原因：①检查井与管道结合部位处理不当;②检查井井底和侧墙连接部位处理不当;③因开孔不当等原因导致的损坏。

5  管道修复

根据现场勘察及水质检测资料，初步分析五指山市污水主干管存在的问题为管道渗漏，为解决管道渗漏、改善河道水质、提搞进污水厂有机物浓度，需要对管道进行修复，确保管道通畅。

5.1  拆除重建

全部拆除存在问题管段的管道，重新敷设新管道，管道基础采用混凝土带状基础，管材采用HDPE双壁波纹管，采用强度为C25的混凝土360度包封，抗渗等级P6。

优点：全部拆除存在问题的管道能从根本上解决管道的渗漏问题。

缺点：因管道沿防洪堤敷设，管道施工受汛期影响，同时拆除工程量较大，施工工期较长、投资成本高，全部拆除重建对环境有一定的影响。

5.2  定点修复

根据内窥检测结果，在管道渗漏的地方，定点开挖修补渗漏点。

优点：方法传统，有针对性。

缺点：（1）可操作性不强，需把管道块石衬砌挖开，且不得破坏现有管道，只能人工开挖，施工速度慢，质量难以保证。（2）现状管道为钢筋混凝土管，接口较多，根据内窥检测资料，大多数接口都存在胶圈脱落导致的渗漏情况，如更换胶圈，需把两个检查井之间的管道拆除重装，工作量较大，费用较高。（3）因渗漏点较多，且胶圈脱落较多，几乎要把所有管道拆除后才能实施，施工质量要求高，施工速度缓慢，工程费用较高。

5.3  非开挖局部内修复

目前管道的修复常用的的方法为非开挖局部内修复法。非开挖局部内修复法国内主要采用嵌补法、注浆法等;国外有采用局部内衬法。

5.3.1  国内

嵌补法：在点状修理中，接缝嵌补是应用最早的一种非开挖修理方法。早期的嵌补材料为石棉水泥，属刚性材料，抗变形能力差。近年来，化学材料越来越多，有环氧焦油砂浆、聚硫密封胶、聚氨酯等。这些分化学密封料属于柔性材料，抗变形能力强，密封效果好。

优点：价格便宜，修补后对水流没有影响。

缺点：施工期长，耗费人工多，质量稳定性差，虽然嵌补法有这些缺点，但因为价格便宜，在1m以上的大管道中还是经常被采用。

注浆法：通过向接口部位和管外土体注浆来堵塞渗漏是又一种常用的点状修理方法。注浆材料可分为水泥浆和化学浆两种;按注浆管的设置位置又可分为地面向下注浆和管内向外注浆两种。美国和日本规定，严重渗漏的管道不宜采用注浆法，注浆后每隔半年还要进行回访。注浆法经常作为一种辅助手段和嵌补法同时使用。

5.3.2  国外

局部内衬法修补：选择软质玻璃纤维或聚酯纤维毡作为内衬原料，在其绒面均匀涂抹合成树脂浆，通过专用修补器具，将修补原料送入管道内部，利用CCTV摄像系统进行定位，在修补器具到达管道破损位置后利用气囊压力将合成树脂与管道内壁贴合，待聚酯纤维毡固化后即完成管道修复。

其工艺特点就是针对管道损坏的部位进行局部修补，相较开挖修复，非开挖内修复具有以下优点。

①局部内衬法修补法适用性强，可在不停水的情况下进行修补，整个修复过程工作人员无需进入管道，安全可靠。无须开挖，利用现有检查井就可以完成修复工作。

②施工时间短，由于修复材料固化时间短，从树脂混合到完成局部内衬修复仅需数十分钟，可在极短的时间内完成工作。

③操作方法相对简单，常温固化，无需加热或紫外线等外加能量。

④材料耐酸碱腐蚀，水密性强，粘结性高，固化玻璃纤维局部内衬修复厚度3mm，修复后的管壁光滑，可提高通水能力，适用于混凝土及陶土管材。

⑤适用管径范围广：150mm～1200mm，特殊配方混合树脂，可在潮湿的地下或带水流情况下作业，无害施工，经济环保。

⑥不破坏管道基础，不损伤相邻管道。

综合国内及国外的内修复方法的优缺点，并根据其在国内的应用情况：国内的修复方法在实际应用中状况并不理想，在修复后两年左右开始出现渗漏，而采用国外的修复方法在管道运行了8年后尚未出现渗漏的情况。

6  结论

通过对管道内部检测发现渗漏的原因，结合污水水质抽样检测报告及管道现状运行情况，能得出管道的渗漏程度。推荐采用非开挖局部内衬法修补管道，不仅能够节省工程投资，也缩短了建设工期，较适用于本工程污水管道的修复。

参考文献：

[1] 姚雨霖，任周宇，陈忠正等.城市给水排水（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，1986.

[2] CJJ/T 210—2014.城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程[S].

[3] GB 50014—2006.室外排水设计规范（2016年版）[S].