城市排水管道非开挖修复技术及质量控制重点探析--中国期刊网

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城市排水管道非开挖修复技术及质量控制重点探析

发表时间：2020/9/28 来源：《基层建设》2020年第17期作者：牛保荣

[导读] 摘要：国内市政工程的主要作业模式就是非开挖技术，该技术在地下工程中经常用到。

        北京北排建设有限公司北京 100022
        摘要：国内市政工程的主要作业模式就是非开挖技术，该技术在地下工程中经常用到。施工中，运用岩土钻孔、土方开挖、管线铺设、不开挖沟渠等一系列流程完成工程施工，减少对地面的干扰与影响。在地下作业中，地下管线设备能够自行维修地下管线，该技术可以被看做是一种对城市影响很小的作业模式。该技术的深入研究有助于对城市的可持续发展提供支持与帮助。
        关键词：排水管道；城市排水系统；非开挖修复；质量控制
        前言：城市系统中，排水管线是非常重要的组成结构，作用为排水、排污。城市排水系统包括工业污水、大气污水、生活污水三个部分。国内排水选择的模式是分流制与合流制。从字面意思来看，分流制说的就是用两条或更多独立排水管道排放生活污水、工业污水、大气降水的模式。合流制排水则是使用同一条管道排放生活污水、工业污水和大气降水。为了迎接现代化城市，当前越来越多的管材，如通信管材、水管都被设置在了地下。而地下管线的改造与维护存在不小的难题。非开挖修复这项技术可以在不影响地面基础上完成管道施工。该施工技术不会对地面建筑物与其他设施造成干扰与影响，所以得到了广泛运用。
        一、现阶段城市排水管道的修复情况
        现阶段国内城市可用地面积越来越少，这一前提条件限制了城市的发展。为了减少表面用地的浪费，城市开始开发地下空间，各种管线纷纷转移到地下，不仅保障了城市美观，同时也让城市的用地空间得到了扩大。但与之对应的是，城市管道的修复难度变得越来越大。过去城市管道损坏的施工与修复，只需要工人前往现场直接更换管线即可，而现如今则需要考虑城市道路的负载、地下管线的交叉。
        水管修复中存在很多的问题和挑战，修复的时候需要以技术角度出发，讨论运输中的压力和问题。如果长时间不处理管道的损坏问题，就会引起交通堵塞、交通瘫痪，进而影响人们的生活水平与生活条件。
        二、常规管道修复方式
        （一）新管插入
        该技术的原理为，将一条直径相对来说比较小的管道插入到原有旧管道当中，重新让管道复活，恢复应有作用。当然因新管道的直径小于旧管道，所以新管道输送能力远不如旧管道[1]。此时管壁承压会不断增加，这一现象不利于快速发展的城市。城市排水管道需要考虑排水能力问题。一味的缩小管径会增加排水压力，无法解决城市内涝问题，甚至可能会加剧城市的内涝情况。考虑到种种，这种不具备任何优势的技术，近些年已经在逐渐淘汰。
        （二）软管翻转内衬
        该手段有着很强的强度，面对有着较大弯曲度的管线，仍旧有非常不错的操作效果。当然该技术很容易受到人为因素干扰，无法保障施工质量，故此该技术对于外界施工条件有着较为苛刻的要求。该修复方式无法做到一次性完全修复，该技术每次最大修复距离只有不足700米。作业中因效率太低，所以该技术很少被应用。
        （三）管内涂布固化
        该技术运用专业设备在管道内壁涂抹树脂形成管道防腐层，能够恢复管道应有能力。因为树脂对于管道的内壁有着较大的腐蚀性。所以面对没有输送压力要求、没有出现过泄露的管道才能够使用这种技术[2]。假设管道已经出现了腐蚀性问题，甚至是穿孔现象，则无法保障管道修复后的使用效果。
        三、城镇非开挖修复技术
        现代社会的发展，催生了许多新的大中型城市。传统掘进方法对于大中型城市的商业活动、交通系统、道路运营都会造成严重影响。此时修复存在有缺陷的管道，保障管道能够发挥应有作用就需要运用非开挖技术，减少外在影响。非开挖管道技术在近些年不断进步，渐渐已经成为了城市管道修复中的常用手段。
        （一）破管法
        该技术包括气动管与静态拉伸管破裂两种模式，以上两种模式的区别表现在路上破管。气动破管运用的是气动冲击锤，静态拉伸管破裂运用的是物理切割手段，以此扩张静态张力。当然以上两种技术都是用打破原有管径大小扩大管道管径的技术，因此被统一叫做破管法。这种技术不论是在什么样的底层条件和管径下都可以使用，通常用更换增径管、更换等径管一类的方法，大直径膨胀管的使用需要考虑到直径大小限制。破管法的运用优势在于能够更换管道直径[3]。与其他方法相比可以扩大管道流动能力、承载能力，是城市管道修复主要目标。当然该方法仍旧存在局限性问题，如膨胀土内层管道更换就不适合使用这种技术，容易出现错位情况。
        （二）贯入法
        该技术包括两种形式，一种是连续点缀，另外一种是不连续点缀，使用牵引力将新管道送入原始管道之中。连续渗透贯入法对于微通管道、旧管道的修复都会用推动衬管进微隧道管道的方法，所以叫做连续方法。这种方式能够用于重力流管、压力管、圆形管、油管、弯曲管、饮用水管道、化学管道更新。该技术优点在于渗透直径没有限制，管道修复十分简单，成本不高。对于板式结构管道、结构管道、重力流管道、压力流管道修复有着非常好的效果。当然贯入法并非单一修复手段，需要分组才能够修复，减少管道表面的同时降低管道的容量。
        （三）缩径内衬
        这种技术将压缩内径管道直接送入原管道。该技术植入目的是让原管道和新管道连为一体，避免渗透。也就是说该技术可以看做是对渗透方式的更新，常用在超电流、重力圆形管。管径一般在100毫米至600毫米范围，管材主要是MDPE以及HDPE。该技术优点在于有着较快的施工效率，维修距离很长，能够保持连续性。当然修复的时候需要运用支管连接以及局部开挖。即该技术并非真正的非开挖技术。除此之外面对有着严重变形的管道，该技术也不适用。
        （四）原位凝固
        这种技术可以在不更换管道的同时完成管道修复。管材在吸收了树脂植入物以后，在圆管孔上固化。该技术可以节省材料，保障效率。该技术唯一的难点就是严格管理凝固过程。
        四、CIPP翻转法施工质量管理
        以相关报告可以看到，许多城市的雨水管局部都存在错位、堵头破裂、沉积问题。此时不锈钢双胀环是非常好的问题处理方法。这里将以某地区的结构性缺陷污水管修复为例，进行CIPP翻转法修复技术使用思路分析。
        （一）施工质量管理
        施工前确定所有设备都能够正常运转。安装时，严控维修点状态，消除一切对安装存在影响的条件。所用钢环由专门的单位负责。第一个钢涂层为两张300毫米宽宽板，使用了富锌702防腐涂层与668-3漆，最后涂抹了两层氯化橡胶面漆。密封部位使用高强度螺栓，并配备了10毫米橡胶垫。为避免管道滑移，管道墙壁被固定管道两边洞口，洞口具有防水性。聚氨酯泡沫填充层建造前，清楚表面灰尘与浮油，并在表层喷洒适量水。最后检查钢圈没有有松动问题。
        （二）腐蚀面处理
        为了确保管道后强度达标，使用高压水车清洗管道，并用锤子敲击内部腐蚀零部件，让腐蚀部位脱落，漏出混凝土内层。之后用水泥砂浆找平，修复与处理混凝土表面脱落部位和腐蚀部位。
        （三）管道内衬修复
        施工井用转盘施工，并在管道中央设置挡板，提高稳定性，避免事故发生。树脂软管使用冷保护运输的方式运输到现场，并在周转头上安装树脂软管，最后连接顶压机。
        （四）检查井修复
        检查井内衬施工中，提前将工厂预制生产的内掺材料运输到现场，之后用水和压缩空气让材料贴附在检查井内部，形成CIPP内衬井。切除管口井壁材料，随后修复，让井壁和端口形成一体。最后用树脂密封处理，防止地下水流入，如图1所示。

        图1 内衬修复
        结语：可以预见的是，今后城市地下排水系统的修复主流方式就是非开挖修复技术。虽说当前国内技术并不完善，但在科技发展中，一定能够改进技术、升级技术、优化技术，为人们谋求福祉。
        参考文献：
        [1]王晓静，陈永祥.城市排水管道结构性缺陷及应对策略[J].城乡建设，2020（05）：51-53.
        [2]徐晔.论城市排水管道检测技术的应用及发展[J].大众标准化，2020（04）：19-20.
        [3]王新妍.城市排水管道缺陷检测方法及发展现状探析[J].铁道建筑技术，2020（02）：50-53+58.