中电建生态环境集团有限公司 深圳市 518102
摘要:针对排水管道损坏问题,从检测评估与非开挖修复这两个方面展开讨论。介绍排水管道开挖现状与非开挖技术,分析检测评估内容,从方案设计基本要求、明确管道修复流程、选择非开挖修复技术三个方面制定非开挖修复设计方案,肯定非开挖修复在排水管道修复工作中的重要价值,为今后管网维修维护工作提供参考。
关键词:排水管道;检测评估;非开挖修复技术;功能性损坏
排水管道的检测评估与非开挖修复是沉管抢修、预防修复的重要手段,其中非开挖修复是通过少开挖、不开挖地表修复的方式,修复将发生或已发生破损的排水管道,确保不影响(或少影响)地上生产生活基础上短时间内恢复管道功能。尤其在重要建筑物、城市主干道下,或者经济活动密集的商业活动区,时间上或位置上不允许采用开挖修复(更换)的施工方法,需要采取非开挖修复设计方案;其次受客观条件影响,新建管道有时会出现破坏性失效问题。为此,下面重点围绕该问题进行探讨。
1管道非开挖修复施工工
在主要的建筑物、构筑物、河流、地下轨道交通、重要商业区、城市主干道等下方的排水管道以及埋深较深的管道修复,应优先采用非开挖修复施工工艺。不大面积开挖路面、地表,合理解决了城市地下管线建设对于交通、环境、商业以及附近居民的影响[2]。此外,非开挖修复技术的操作简单,能够切实提高施工效率,减少成本支出,具有非常可观的经济、社会效益。在前述情况中,如果施工背景一致,采用非开挖修复技术进行管道修复,所支出的综合成本远低于地面开挖更换管道的成本,尤其是管径、埋深增加的情况下,成本差异会更加明显。
2 排水管道检测评估
排水管道检测评估工作的重点是判断管道功能性与结构性缺陷,根据管道功能性缺陷的判断结果制定修复方案,并且明确管道清理工作内容与需要花费的成本。管道结构性缺陷的评估,有利于了解管道缺陷种类与严重程度,以此为依据明确管道损坏是否严重。根据排水管道检测评估规定,开展管道结构性缺陷评估,可以按照所使用的损坏评估方式对修复指数进行计算。关于损坏评估方式的选择并没有明确的标准作为参考,可以根据管道结构性缺陷种类与实际情况等做出判断,具体分析如下:
2.1结构性缺陷类型
管道检测完成后根据损坏情况的分析确定结构性缺陷类型与等级,制定针对性的修复方案。
2.2 明确结构性缺陷程度
按照结构性缺陷评估得到的结果确定严重程度,主要有局部修复、不修复这两个方案,其中局部修复又分为三级,如果相同管段中的局部修复点已经超过3个建议进行整体修复[3]。排水管道修复规定中,根据管道结构性缺陷种类、数量、管道长度与土质影响等管道修复指数,可以依据这一指数了解修复严重程度。
2.3排水管道运行实际情况
针对城市中所有排水管道进行检测与评估,了解管道老化、破损情况是一项非常重要的工作。按照实际需求开展下列调查,为今后排水管道修复工作提供参考:(1)采集排水管道基本信息,如管道所在排水系统、在系统中是否重要、竣工时间、施工方法、管径与埋深、使用管材、接口形式等;(2)采集维护信息,如排水管道养护与维护操作的记录信息;(3)采集其他信息,例如排水管道设计与现状流量、排水设施附近管线等。
2.4 明确检测内容
为了保证排水管道的正常运行,需要定期组织检测工作,和管道养护同步进行。修复管道检测工作要在制定非开挖修复设计方案之前实施,最终获得的检测结果与检测维护环节发现的问题充分结合,为非开挖修复设计方案的制定提供依据。具体检测内容包括以下几个方面:(1)管道接口位置是否有错位、脱节问题、(2)破裂、变形与腐蚀现象;(3)渗漏、流砂渗入问题;(4)排水功能是否正常;(5)维修与维护记录是否详细。
3 制定非开挖修复设计方案
3.1方案设计基本要求
(1)与管道荷载规定相符;(2)经过整体修复之后,排水管道流量要与原设计流量差异不大;(3)符合养护技术标准;(4)排水管道需要整体修复,需要保证设计使用年限超过20年;(5)非开挖修复技术适合在沉管抢修、预防性修复中应用。
3.2 明确管道修复流程
首先检查管道,确定没有严重的结构性缺陷,不需要进行下一环节检查,若发现存在问题,则要再次检查排水管道接受非开挖修复的适应性,如果不适应性较差则不能够采用这一方式,若适应性强,需要针对修复之后的管道排水性能、疏通养护情况、经济性以及与非开挖修复适应性展开检查,最终确定不存在问题可以使用非开挖修复技术,否则建议采用开挖修复技术。
按照排水管道检测所得结构性缺陷结果,将其与使用年限、事故发生率、事故影响程度等充分结合做出综合判断,以此了解排水管道是否有修复的必要性。对于非开挖修复技术的适用性,可以确定的是非开挖修复技术并非适合应用于所有管道修复工作中,例如无法解决管道线型整形、管道错口与管形变形量较大等问题,必须要采用开挖翻新的方式解决质量问题;对于修复工作完成之后的排水性能,一旦修复工作结束,断面排水性能必须要与设计排水量相符,计算修复之后的排水能力。如果结果显示不满足要求,需要及时采取有效的缺失流量完善方案,或者通过开挖的方式进行翻排更新[4]。若修复过程中不能同时进行养护工作,则要选择其他修复技术,养护方面有特殊要求,需要尽最大能力满足;对于排水管道施工现场条件,经过调查发现施工现场地下埋设管线、交通、环境等不支持开挖施工,只能采用非开挖修复技术,便要在确保修复后管道流量的基础上选择非开挖修复技术;对于修复技术经济性,若现场可以同时应用开挖、非开挖修复技术,便要将工程成本费用作为修复技术选择的指标。修复工程造价中包括诸多内容,例如修复建造安装、基础设施监测、维护社会环境稳定等环节产生的成本,必须要加以重视。
3.3 选择非开挖修复技术
非开挖修复包括的工法非常多,常见的有局部非开挖修复的气囊点状修复、点状UV原位固化法修复、不锈钢发泡筒、不锈钢双胀环、不锈钢套筒等;整段修复的常用的有穿插法、水翻原位固化法、UV-CIPP原位固化法、折叠内衬法、机制螺旋缠绕法等等。每种工法都比较实用,但都有各自的优势和缺陷。目前整段修复基本上采用水翻原位固化法和UV-CIPP,两种方法的共同点是能实现道路零开挖、一次修复无任何接头、管道整体性好、能实现“自立管”设计强度,且粗糙度低,不降低管道设计流量。
不同地方是紫外光固化施工速度更快,更省人工,固化过程可实时监控,效率高、效果好,但成本较高。而热水固化采用水带动材料翻转和前进,利用水的流动性对于大管径及异形管的修复更具优势,能适应更大口径的管道,且成本较低,但翻转热水固化法CIPP施工过程相对比较繁杂,需要在施工现场进行树脂搅拌、软管真空浸渍、材料压制、材料运输、现场翻转、加热固化、冷却降温、端头切割、尾部处理各过程,所有施工质量保证成都较UV-CIPP原位固化法又略低。
所以从技术层面来讲,任何一种管道修复方法,都有其使用范围及应用场景,没有一种修复方式能解决所有的管道问题,关键在于拟修复管道的实际情况、客观环境条件,以及设计单位拟采用的标准等级和施工单位的施工质量保证能力。
结束语
综上所述,排水管道一旦出现损坏,为了以最快的速度将其修复,需要开展检测评估与非开挖修复,明确破损类型、程度,结合实际情况制定非开挖修复方案,采用合理可行的非开挖修复技术,将管道破损问题解决,提高城市排水稳定性与安全性,为城市经济发展提供动力。
参考文献:
[1]樊淼.紫外光固化技术在上海市排水管道非开挖修复中的应用[J].上海水务,2019,35(02):19-20+12.
[2]黄琛,王和平.地下排水管道非开挖修复工程作业特征及人工费的确定[J].城市勘测,2018(S1):50-52.
[3]侯照保,梁豪.小直径排水管道非开挖修复预处理技术应用研究[J].市政技术,2018,36(05):151-153.
[4]安关峰,刘添俊,梁豪,李占伟.排水管道非开挖原位固化法修复内衬优化设计[J].地质科技情报,2016,35(02):1-4+9.