岳麓科技产业园内市政道路排水管网修复设计浅析

2021-11-24饶坤

商品与质量 2021年9期

饶坤

湖南省建筑科学研究院有限责任公司湖南长沙 410000

市政排水管网通常敷设在城镇道路下，若排水管道出现结构性缺陷问题，将导致雨、污水外渗，冲刷、侵蚀排水管道周边土体，造成管道周边土体松散、土体流失等地质灾害，甚至导致路面坍塌，带来极大的安全隐患。

1 现状管网情况

岳麓科技产业园内市政道路排水管网位于长沙市岳麓区，由雨、污水主管及其支管组成，管道材质为钢筋混凝土和化学复合材料，管道直径为200-2200mm，管段总长为18232.5m。由检测单位提供的检测报告及CCTV 视频资料可知，园区内排水管道存在不同程度的变形、脱节、错口、破裂、异物穿入等缺陷。其中学士路排水管道结构性缺陷177 处，其中48 处3 级缺陷，39 处4 级缺陷；医专路排水管道结构性缺陷24 处，其中5 处Ⅲ级缺陷，5 处Ⅳ级缺陷；象嘴路排水管道结构性缺陷125 处，其中54 处Ⅲ级缺陷，11 处Ⅳ级缺陷；联丰路排水管道结构性缺陷64 处，其中12处Ⅲ级缺陷，5 处Ⅳ级缺陷；车塘河路排水管道结构性缺陷57 处，其中8 处Ⅲ级缺陷，1 处Ⅳ级缺陷；含浦大道排水管道结构性缺陷68 处，其中30 处Ⅲ级缺陷，13 处Ⅳ级缺陷[1]。

2 排水管网修复措施

根据管道的不同缺陷，分别采用管道局部树脂固化修复、不锈钢双胀圈修复、原位固化内衬（CIPP)整体修复、开挖修复四种修复方式。管段修复建议为：①Ⅰ级缺陷（RI ≤1），结构条件基本完好，不修复；②Ⅱ级缺陷（1＜RI ≤4），结构在短期内不会发生破坏现象，但应做修复计划；③Ⅲ级缺陷（4＜RI ≤7），结构在短期内可能会发生破坏，应尽快修复；④Ⅳ级缺陷（RI＞7），结构已经发生或将发生破坏，应立即修复

2.1 管道局部树脂固化修复

局部内衬法中的一种，主要用作管道渗漏、破损、错口、脱节等结构性缺陷不是很严重(缺陷≤5cm，RI ≤4)的管径≤d1200的混凝土排水管道局部修复，属于非开挖修复技术。主要工作原理为：首先用调配好的树脂固化剂混合液将毡筒充分浸湿，然后通过气囊将其紧贴在待修复处混凝土管壁，最后利用紫外加热或蒸汽加热使树脂固化剂完全固化，不仅能够彻底解决管道因渗漏、破损等缺陷造成的漏水、漏泥问题，还能对管道起到一定的支撑作用。主要技术要求如下：①内衬管的宽度应满足前后比待修复缺陷长度不小于200mm，且单环宽度不小于500mm；②根据管道缺陷情况并结合原料厂商提供的产品参数，按一定配比配置出树脂固化剂混合液，树脂和固化剂的配比宜为2:1；③软管涂抹固化剂后应立即进行修复施工，否则应将软管保存在适宜的温度下，且不应受灰尘等杂物污染；④树脂固化期间气囊内压力应保持在1.5Bar。

2.2 不锈钢双胀圈修复

通过橡胶止水胀圈与不锈钢胀圈对管道缺陷部位进行修复，是套环局部修复中的一种，专用于管道渗漏、破损、错口（≤3cm）、脱节等结构性缺陷不是很严重(RI ≤4)的大口径混凝土排水管道（管径≥800mm）的局部修复，属于非开挖修复技术。本工艺主要利用加压装置对不锈钢胀圈（2-3 片）+橡胶止水胀圈组成的双胀圈加压，使钢套环压紧橡胶圈，然后在钢套环中间垫入垫片使其稳固在管道缺陷处，最后再在环状橡胶内注入发泡剂。工序结束后确认漏水点全部止水，否则继续注浆至止水为止，从而在缺陷处形成密封性、长效性的软连接，达到管道修复的目的。主要技术要求如下：①不锈钢双胀圈设计时，首先要确定原管道的内径，根据管道内径来确定橡胶止水带和不锈钢双胀圈的外径；②不锈钢环采用奥氏体不锈钢304 或316，不锈钢板厚度不小于2mm；③应采用具有耐腐蚀、高强度的橡胶止水双胀圈密封带；④为使橡胶止水双胀圈与待修复管壁紧密贴合，橡胶止水胀圈贴合管道的一侧应做成锯齿状[2]。

2.3 原位固化内衬（CIPP）整体修复

是整体内衬法中的一种，适用于管径d200-d2200 且同一段管道管壁腐蚀严重或存在渗漏、破损、错口、脱节等结构性缺陷数量＞3 处的排水管修复。主要工作原理为：首先用调配好的热固性树脂固化剂将软管充分浸湿，然后通过注水或注气等方式将该软管翻转，使其进入清洁后的待修复管道中并与管内壁紧密接触，最后利用热水或蒸汽等方式加热至树脂固化，进而在缺陷管道内形成具有一定强度的牢固帖服被修复管道内壁的树脂的纤维织物内村管道。主要技术要求如下：①浸渍树脂的软管应储存在不高于20C°的环境中；②采用水翻或气翻时，所用的压力应能让软管充分翻转且不应大于其能承受的临界压力；③树脂性能要求：具有耐污水和耐酸碱性等防腐能力；④内衬新管需满足无未固化现象，内部必须平整、光滑，无孔洞、气泡、裂纹等，保证管道功能完好。

2.4 开挖修复

开挖修复主要针对结构性缺陷Ⅲ级及以上，管道破裂坍塌、破损严重、变形严重、脱节严重等无法利用上述三种非开挖修复技术的排水管道修复。主要施工过程为开挖路面、用相同管径的管道替换（坡度与原管段坡度一致）并修复井室、沟槽回填、恢复路面。其中管径大于等于600mm 的，采用钢筋混凝土Ⅱ级排水管，接口采用承插橡胶圈柔性接口；管径小于600mm 的，采用HDPE 多肋钢带增强缠绕管，热熔焊接。如更换管道与上下游管道接口不严密，可采用360°砼包封处理[3]。