時間:2020年07月24日 分類:推薦論文 次數:
摘要:排水管道設施是城市市政基礎設施的重要組成部分,在城市污水收集與輸送、防汛排水方面發揮著不可或缺的作用。截止2017年,徐州市區市管排水管道已達770公里,在加快城市排水管道設施建設的同時,排水管道的維護需求也日益迫切。從排水管道建設和運行管理情況匯總看,我市管網除了建成年代較久管道出現損壞外,一些新建的管道也由于地質條件差等原因出現結構性和功能性損壞。與此同時,在建工程對周邊已建排水管道造成損壞的情況也時有發生,這些情況嚴重影響了城市排水管網的安全運行,但管道維護與修復往往受到繁忙的城市交通、地下管線、構筑物及河流等各種復雜地理環境因素的影響,導致傳統的開挖修復施工維護措施代價高昂,迫使應用對周圍環境影響較小的非開挖修復技術。我國非開挖修復技術的研究和應用開始于上世紀八九十年代,最早在上海等大城市運用。我市非開挖修復于2014年開始較大規模運用,近幾年已對市區多條主排水管道進行了修復,取得了不錯的效果。
關鍵詞:非開挖修復技術;排水管網修復;運用
1非開挖修復技術介紹
排水管道非開挖修復的基本目的是采用少開挖或不開挖地表的修復技術對損壞的排水管道進行局部或整體修復,使其恢復原有功能。
排水管道非開挖修復方法很多,目前常用排水管道非開挖修復按技術可分為土體注漿法、嵌補法、套環法、局部內襯、現場固化內襯、螺旋管內襯、短管及管片內襯、牽引內襯、涂層法和裂管法等;按修復目的可分為防滲漏型、防腐蝕型和加強結構型三類;按修復范圍可分為輔助修復、局部修復和整體修復三大類。
排水方向論文范例:工業廠區給水排水管道布置及施工的相關思考
1.1輔助修復
輔助修復常用方式為土體注漿。土體注漿法是較早應用的一種排水管道防滲堵漏和填充方法,通過管內向外或者地面向下對排水管道周圍土體和接口部位、檢查井底板和四周井壁注漿,填充因水土流失造成的空洞。注漿材料主要為水泥漿液和化學漿液兩種。
1.2局部修復
局部修復是對舊管道內的局部破損、接口錯位、局部腐蝕等缺陷進行修復的方法,主要適用于管道本身質量較好,僅出現少量局部缺陷的情況。常用工藝有嵌補法、套環法和局部內襯法。
(1)嵌補法。嵌補法是將發生滲漏的接縫、管道局部破損處清理干凈后,采用剛性或者柔性材料進行找補的局部修復技術。常用的剛性材料有雙A水泥砂漿,柔性材料為聚氨酯。嵌補法存在著質量不夠穩定的問題,在地質條件較好而經費又不足的情況下可選擇使用。
(2)套環法。套環法為局部修復常采用的方法,施工時在接口部位或局部損壞部位安裝止水套環。常用的套環法有不銹鋼雙脹環、不銹鋼發泡筒修復技術等。套環法的質量穩定性較好,而且施工速度快。徐州最早于上世紀90年代在云龍山東側排水管道中采用不銹鋼套環修復排水管道,現狀運行良好。
(3)局部內襯法。局部內襯法是將整體內襯運用于局部修復。利用氈筒氣囊局部成型技術,將涂灌樹脂的氈筒用氣囊使之緊貼母管,然后用紫外線等方法加熱固化。
1.3整體修復
整體修復是對兩個檢查井之間的管段整段加固修復。對管道內部嚴重腐蝕、接口滲漏點較多、以及管道的結構遭到多處損壞或經濟比較不宜采用局部修復的管道采用整體修復可以達到修舊如新的效果。
(1)現場固化內襯。現場固化內襯是一種全新的排水管道非開挖整體修復技術。將浸滿熱固性樹脂的氈制軟管通過翻轉或牽引等方法將其送入已清洗干凈的需要修復的管道中,并通過水壓或氣壓使其緊貼于管道內壁,然后進行加熱固化,形成內襯樹脂新管。現場固化內襯是目前常用的整體修復技術。
(2)螺旋管內襯。螺旋管內襯是通過安放在井內的制管機將塑料板帶繞制成螺旋狀管不斷向舊管道內推進,在管內形成新的內襯管。修復后的管道內壁光滑,輸送能力比修復前的混凝土管要好,適合長距離的管道修復。
(3)短管及短片內襯。短管及管片內襯是既可以對排水管道進行非開挖整體修理,也可以進行局部修理的方法。將特制的塑料短管或管片由檢查井進入管內,組裝成襯管,然后逐節向舊管內推進,最后在新舊管道的空隙間注入水泥漿固定,這種復合結構內襯管是在舊的管道中形成“管中管”,使修復后的管道具備結構性能加強,延長了使用壽命,但該方法的管道橫截面面積損失較大。
(4)牽引內襯。牽引內襯是對排水管道非開挖整體內襯修理,采用牽引機將整條塑料管由工作坑或檢查井牽引拉入舊管內,然后進行形狀復原形成新的內襯管。
(5)涂層內襯。涂層內襯主要用于防腐處理,對滲漏也有一定預防作用。涂層內襯對施工前的堵漏和管道表面處理有較嚴格的要求,施工質量受操作環境和人為因素較大,穩定性和可靠性比較差,檢查和評定涂層質量也比較困難。目前新推出的CCCP內襯技術,除可解決滲漏問題外,對結構亦可進行補強。
非開挖修復技術也存在局限性,排水管道能否采用非開挖修復技術修復應對需要修復管道損壞情況、所處環境和修復后能達到的功能等進行綜合考慮,修復前需要進行管道信息收集、損壞檢測和評估、修復技術選擇等程序。
2徐州市區非開挖修復技術使用情況
自南宋至清咸豐五年(1855年),黃河在徐州流淌了600余年,除了給徐州帶來深重的水患以外,還造就了徐州市區地下粉砂、粉土地質層,該土層土質較細,易隨水流失,對管道敷設及管道運行極為不利,徐州市區因管道滲漏造成的地面塌陷頻發。
一直以來,徐州市區管道修復以注漿、堵漏、局部修復及開挖重建為主。2014年,故黃河青年路段地面發生大面積塌方,經視頻后檢測后發現,因排水管建成年代較遠,管道嚴重滲漏,造成周邊土體流失,致使地面塌陷。而該段截污管埋深約6m,西鄰故黃河,東靠建筑物,周邊還有大量其他管線,無法進行開挖重建,經多次研究,決定采用非開挖修復技術,并組織人員到上海學習,最終采用現場固化整體修復+注漿技術,對該段約60m管道進行了修復,取得了不錯的效果。為避免類似青年路段沉陷的情況再次發生,管網養護處對故黃河截污管淮海路至和平路段全段進行了CCTV檢測,于2015年進行了修復。
自2014年起,徐州市已對市區多條存在缺陷的管道進行了修復,保證了管道的有效運行,保障了居民人身財產安全。
3非開挖修復設計
非開挖修復設計的核心內容為前期調查、檢測、評估及修復技術的選擇,本次以故黃河截污管淮海路至和平路段修復作為典型進行介紹。
3.1管道基本情況調查與檢測
(1)排水管道建設運行情況調查。故黃河截污管淮海路至和平路段是故黃河西岸主要的截污管道,管網建成于上世紀就是年代,管徑DN800、DN1000及DN1200,基本位于黃河東路下,埋深4~6m,排水范圍為中山路以東、和平路以北、二環北路以南、津浦鐵路以西。
(2)排水管道檢測。排水管道檢測是為了掌握管道的損壞情況,一般采用CCTV電視攝像技術,在管道封堵排水后,利用機器人進入管道內攝像。
2014年排水建設處委托專業公司對黃河東路(和平路-淮海路)排水管道進行了CCTV檢測,檢測總長度為1408米。
3.2排水管道評估
排水管道評估主要是對管道功能性及結構性缺陷進行評判,目前評價管道損壞程度是按照《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》(CJJ181-2012)執行。
經評估,故黃河截污管淮海路至和平路段管道老化,大部分管道存在滲漏、錯位。破裂等結構性缺陷,其中2級及以上缺陷達200多處。
3.3修復方案設計
(1)修復方案應遵循的原則。①滿足管道的荷載要求;②管道整體修復后的管道流量一般應達到或接近管道原設計流量;③滿足對該管道養護的技術標準要求;④管道整體修復后的管道設計使用年限不小于20年。
(2)非開挖修復技術的選擇。根據檢測評估結果,故黃河截污管淮海路至和平路段管道整體情況較差,大部分接口出現滲漏,且管道運行時間已超出鋼筋混凝土管使用年限,出現表面酥松情況,故選擇整體修復。在整體修復技術中,牽引內襯僅適用于300~600mm小管徑;短管焊接內襯施工速度慢,且管道修復后斷面損失大;螺旋管內襯施工速度慢,材料成本高;而現場固化內襯具有施工速度快,幾乎不影響過流斷面等優點,故本次工程選用現場固化內襯技術。考慮管周土體流失嚴重,采用管內注漿方法對管道周邊土體進行填充加固。
(3)非開挖設計。現場固化內襯采用材料為熱固性樹脂氈制軟管,其厚度應根據內襯材料是否需要承載等計算而得,本工程管道主要為防止管道滲漏,并考慮管道老化影響。
4結語
非開挖管道修復技術整體優勢在于修復的負面影響小,對地面、交通、環境以及周圍地下管線等的影響弱。是在不開挖或少開挖路面的情況下,利用原管位資源,采取相關非開挖修復技術使管道獲得修復,可以重新獲得不少于20年的使用壽命。伴隨著非開挖修復技術的不斷發展,一些原本需要進行開挖施工的管道可以采取非開挖修復技術解決,使得管道非開挖修復技術越來越多的被運用。
非開挖管道修復技術推廣的難度在于修復費用較高,但隨著從事這項研究的工作人員及施工單位越來越多,非開挖修復技術在我國將不斷成熟發展,修復材料和設備將逐步國產化,修復費用會相應降低,非開挖修復技術將成為排水和市政行業建設的重要組成部分,并且廣泛的應用于城市管網的修復。
參考文獻
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[2]尤新軍,聶麗曼.紫外光固化技術在排水管道非開挖修復中的應用[J].化工管理,2018(25):188-189
作者:王文杰1薛麗敏2