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摘要:传统市政管道修理需进行大面积开挖,影响交通及环境。本文就非开挖管道修复技术进行研究,就其在市政管道改造中的作用、应用分析报道,以案例形式证实该报道真实性,望可为读者提供借鉴。亦希望本文可影响市政相关部门完成技术改造,为广大人民群众提供便利条件。
关键词:非开挖管道修复技术;市政;管道改造
引言
市政管网可实现地下空间的合理利用,满足城市多元化需求。近年市政管道改造中非开挖管道修复技术较为流行,可减少传统大面积开挖修复管道造成的人工及技术消耗。但部分城市市政管道改造中尚未落实非开挖管道修复技术,故本文将重点介绍该技术,望指导实践。
一、非开挖技术及其在管道网修复中的作用
非开挖技术:通过非开挖方式完成管道修理的技术即非开挖技术。我国非开挖技术相对西方国家仍存在一定差距,目前较少用于市政管网工程中。非开挖技术可分两类,即施工和修复。施工和修复时多采用定向、导向钻进手法于出入口钻开小孔,探查、铺设、更换、修复地下管线。该技术可较少施工的损害性及资金投入,经济价值较高。将非开挖技术用于市政管道网修复可节省技术工人的工时工序,推动市政管网工程进步。且随新材料的合成、新技术的开发亦昭示了非开挖技术的未来发展方向。作用分析:第一,开挖技术机械位于地面,需更多大型仪器设备,工程耗时长。而非开挖技术的应用使得施工成本及劳动力成本均有所降低。且非开挖技术可最大限度避免拆迁及环境破坏,减少工程额外投资。第二,非开挖技术有利于路面交通运行,不影响生态环境,施工时受人们欢迎。第三,非开挖技术可采取液压设备,噪声低,环保性能好,可减少扰民及社会负面效益,施工周期短。第四,非开挖钻孔技术施工快,管道修复更有效率,占地面积小,不需要大型机械地面工作,缩减了地面工作量[1]。
二、市政管道改造中非开挖管道修复技术的应用
(一)市政管道非开挖修复技术
第一,软管内衬修复。软管内衬即原始固化法,为目前常用管道修复技术。90%整体非开挖技术多以翻转或拖拉方式填充树脂的内衬软管,经热固化方式修复管道内内衬,改善管道缺陷,稳定修复结构。局部修复工艺多在缺陷处环状贴补复合材料、止水橡胶、树脂型材料达到整体修复目的。第二,U型内衬HDPE管修复技术。该法亦可称之为紧密结合内衬法,可采用外径相对较小的管道经变形设备压缩成U型,后通过牵引机将管道穿入旧管道。插入管道后经水、气压将其恢复到原来的直径,保证新旧管道相贴,形成“管中管”结构。该技术可实现长距离修复,多用于排水管网修复之中。第三,短管内衬修复。短管内衬是将短管一边焊接一边拖入旧管道,后将新旧管道间隙注浆填充。该法经济实用型较强,修复后断面损失较大。第四,碎裂修复。碎管法可采用碎管设备将旧管道碎片挤入周围土体形成管孔,拉入新管道。该修复技术用于陶瓷、石棉水泥及塑料管道更新,直径为75~2000mm。第五,螺旋缠绕修复。在旧管道内将带状型材料通过压制卡口不断前进形成新的管道,多用于长距离的管道修复。第六,不锈钢内衬修复。不透钢内衬修复是在旧管道内部穿插内衬管达到防渗漏及腐蚀的目的,提高原管道耐压性。因不透钢内衬可组织管内壁腐蚀,减少管内壁粗操作,增加过流量,故内衬管道更安全轻便,修复作用更佳。
(二)常见问题及对策分析
第一,定向钻施工区域的地下土质存在回填土和异物,故钻井时可存在尖锐物质挂上管道。故应针对不同施工方法对土质松软、沙化土质进行定向钻技术,以衬管防护定向钻技术奖衬管拖入地下,后将管道拖入衬管,后拖出衬管为下一道工序做准备,避免伤及衬管表面。第二,翻转内衬要求内衬软管与原有管道内壁经粘合剂紧密粘合在一起,借助高压水进行燃气管道内部清洗[2]。但内衬粘合质量不一,部分粘合质量差的部位可出现局部塌陷引起安全隐患。故施工结束时可通过微型可视设备进行管内录像检测,确定软管无空鼓和塌陷。第三,定向钻技术需避开地下常见障碍物、其他管线,避免局部深度大于5m。若如此深度的管道发生泄露将无法开挖抢修,只能对整根非开挖管线进行废除,增加抢修成本。若见管道敷设较深的局部管段可选择缩口径穿管非开挖技术替代定向钻技术,维修时直接将内部管道拖出维修,做好棺材防护,保证施工质量。
(三)注意事项
首先,设计工人可充分结合实际情况施工,避免后续工程问题。①管道修复前应检测管道内壁,及时对管道缺陷进行准确定位。②管道局部渗漏影响UV内衬固化修复时可进行局部点状修复。③管道修复前需对水管道进行封堵处理,再采用高压清洗车和吸淤车对管道进行疏通和抽水。④操作坑深3米以上,地下水位较高需先行降水。⑤如图纸密实操作坑可对坑壁进行放坡,保证坡壁边缘无活动土块。如遇土质松软、水位较高时需行刚性支护。⑥应严格控制挖掘长度,保证施工安全。其次,加强施工单位安全施工意识。①施工单位应落实安全管理职责,就现场安全隐患及时排查,避免影响工程质量。②非开挖施工前需做好周密前期准备,尽可能摸清地下土质及管线资料后方可施工。③施工中应严格开挖操作规程,及时对各项管道工序质量进行自检,避免出现差错。最后,加强管线的维护,防患于未然。①定期组织管道维护成员进行管道检修,如有问题及时更换管道。②启动设备前务必确保调速旋钮处于最低速状态。③设备充气时需按充气按键,释放充气按钮5秒后读取屏幕显示气压,若小于阈值需急需充气,单次充气不可超过1min。④连接或拆卸各部分电缆接头前务必保证设备处于断电状态。⑤使用完毕须检查电缆线磨损情况,如发现电缆损坏可及时更换。⑥避免泥水进入控制盒,及时清理控制盒[3]。
(四)案例分析
某区北部有一截污污水主管道为重力流管道。该管道位于盐田下方。经疏通检测及测绘发现管道结构状况较差,大部分存在变形、破裂、渗透及错口缺陷,导致水断面减小,影响管道运行。通过多方比较论证可采用局部原始固化发进行修复,解决管道渗漏、破裂、变形、错口等问题。第一,具体修复。将特种树脂促进剂涂抹在玻璃纤维上,后将纤维材料包裹在修复气囊上完成修复。定位准确后充气、固化,使其紧紧地贴在管壁上形成纤维增强塑料。第二,测试材料。粘合强度为12N/mm2千帕,收缩率为0.1%。第三,质量控制。①施工前需对原有管道进行预处理,防止渗水及漏水现象。如有上述情况及时进行止水或隔水处理。②管道缺陷点始终在动态变化之中,施工前应再次对缺陷点进行复合,确定改造方案后进行改造。③施工时应采取相应措施临时封堵,泵站配合抽水。此环节需尽量减少水沟对施工的影响,并配备足够的抽水设施。第四,效果观察。上述案例对非开挖管道修复技术综合运用,发现该技术良性修复了市政管道,未过多破坏周围建筑及地面,对居民生活影响较小。
(五)前景分析
因非开挖修复技术相比开挖技术存在多种优势,对城市环境、交通及居民生活影响不大,故部分市政管道改造引入非开挖修复技术。就我国非开挖修复技术目前仍存在几种缺陷:第一,我国缺乏该类人才,影响技术推广及前沿技术研究;第二,缺少专门部门及国家性质的技术推荐,故我国管道修复技术工人缺少专业化技术培训及职业教育;第三,我国大部分材料靠进口,增加了技术成本,缺乏自主知识产权的材料支持。我国部分企业已放眼于非开挖管道修复技术,加大了相关产业研发力度,故可知该技术具广阔前景。该技术的发展一部分有赖技术本身,另一部分有赖材料研究。故为加快我国非开挖修复技术发展,推动市政管道修复改革应从以下几个方面着手:第一,加强相关人才培养。设立高校相关专业,充分借鉴国外先进经验,落实人才培养战略,充分实现就业。第二,丰富完善职业教育。职业教育模式多样化,可通过网上慕课教育、课下技术教育、单位内部培训完成职业教育,提高自身技能。第三,加强企业耗材研究。政府应加强对非开挖修复技术的投资,确保非开挖技术相关耗材的研究,为我国市政管道修复事业提供技术支持,改变当下耗材进口现状,推动市政事业的进步与发展。第四,明确政策监管,就非开挖管道修复技术在市政管道改造中的不良事件进行合理监管,增加相应法律法规约束不当行为。强化落实工作人员法律意识及法律观念,确保施工过程合规合法,不可出现违法行为影响非开挖修复技术的应用效果。
结论:综上所述,可持续发展观推动我国经济与环境的可持续发展,完善了我国市政管网工程建设。我国的非开挖相关技术尚未完善,故市政管网技术引入存在难度。故明确非开挖技术的作用及应用将助力市政管道改造技术的革新,完善市政基础设施建设。
参考文献:
[1]褚同伟.非开挖管道修复技术在市政管道改造中的应用[J].城镇供水,2018,204(05):67-71.
[2]于浩文.市政管道修复中应用非开挖技术的分析[J].冶金丛刊,2018,000(010):56-57.
[3]肖倩,项立新,杨明轩,等.非开挖技术在深圳市排水管道修复中的选择与应用[J].给水排水,2019,55(01):117-121.