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【进展播报】专注非开挖管道修复材料及设备的专业化公司—上海拓洪

地下管道非开挖修复技术在排堵保畅工作中的实际应用

 ――浦东新区沪南路北中路口污水管道修复工程介绍

前言

埋设在道路下的各种管道,是我们生活中不可或缺的基础设施。由于路面车辆的振动,管道本身的基础不良,以及腐蚀性污水、有害气体等的影响,地下管道会产生裂缝、破损、管接头错位和管内腐蚀现象,需要进行及时的修复以避免造成道路塌陷,给交通安全和市民的生命财产造成危害。对已经损坏的管道如果采用一般的开槽式施工方法进行维修时,需要对道路进行「开肠剖肚」。这样的施工方法工期长,会产生大量的废物,而且对道路交通产生很大的影响,对我们的生活环境带来危害。为此,在经济飞速发展、道路车辆交通非常繁忙的现在,如何既要及时修复已经损坏的地下管道,又要使施工给交通带来的影响降到最低限度,是从事城市设施管理以及地下管道设施维护修复工作人员的一大新课题。


在浦东新区沪南路北中路口已损坏的污水管道的修复工程中,为了能减少在工程施工中对交通的影响,真正实现「保畅排堵」,我们在采用新技术、新工艺上作了一些尝试,利用先进的非开挖修复技术对管道进行了修复,取得了较好的效果。以下,对工程的整个情况做如下介绍。


工程简况以及施工技术的比较和选择

沪南路南接环南一大道(A20公路),北连龙阳路,是浦东新区内南北向的主干道。据统计,在该道路上运行的有线路号码的公交路线就有27条,还有其他的公交班车和不定期班车等也在该道路运行,其交通状况非常繁忙。为此,维护好该道路的地下管道,保证道路的交通畅通是城市管理部门的一项重要工作。

 

2004年4月,由于地下污水管道损坏的原因,在沪南路北中路口的东南侧非机动车道上发生了局部沉降。为此,负责该区域管理工作的花木城管署采取了紧急措施,会同施工和养护单位进行了原因分析,并及时采取了去除已严重损坏的部分管道,在该位置增设检查井的对策,及时恢复了路面,保证了道路的畅通。在最后进行竣工检查时,对新设置检查井后的上游,下游管道采用CCTV检测系统进行了调查。结果发现,位于沪南路北中路口的Φ600污水管内有严重损坏的现象。为此,城管部门在对管内进行全面调查的同时,开始了堵漏止水技术和修复方法的论证和选择工作。管道的具体位置见图-1。

 

采用CCTV设备对管道进行调查的结果如下∶

1.管内有大量淤泥堆积

CCTV从中间检查井开始向沪南路方向行走时,由于管道内有大量淤泥堆积的情况,CCTV无法向前行走,最严重部分的泥砂堆积深超过0.30m。其原因是接口处有地下水流入,将周围的泥沙带入管道所致。

 

2.管道接口有明显的错位现象

根据调查发现,管道的接口部位有明显的错位,管口发生严重拉开现象。其原因是施工时管道地基处理方法不同,以及管接口开裂后大量泥沙流入管内后,导致管的力不够所致。

 

3.有大量地下水流入

由于管道有不均等沉降,管接口已被拉开,地下水从裂缝处大量流入,导致了上述的淤泥堆积和管道沉降。

图-1已损坏管道的位置


上述调查结果中说明的地下水流入,管路接口部的脱开,以及淤泥大量堆积的现象是互相关联的,并且会产生恶性循环。如果不及时采取有效的修理方法制止,随着时间的推移,管道内的地下水渗漏会沉日趋严重。一旦管道周围泥土被大量掏空的话,其后果不堪设想。内部的损坏照片见照片-1和照片-2。

 

城管部门根据上述的结果和现场的实际情况,对大开挖及非开挖修复技术在施工时间,施工时对交通和周围环境的影响,工程的经济性等方面进行了综合论证和比较后,决定对该二段管道,采用非开挖修复技术进行修复施工。其主要工艺为∶在Φ600mm的管内用人工进行注浆、止水作业后,采用国际上使用十分广泛的翻转法CIPP内衬修复技术,在该管道内做一个高强度内衬新管进行修复。

采用该工艺进行施工时,施工所需的场地只占用了人行道部分,除在施工时对管内的情况进行确认时需要打开在沪南路和北中路上的检查井的井盖时以外,原则上不会对道路交通造成影响,对解决施工时的交通堵塞,实现保畅排堵起到了十分积极的作用。

 

管内注浆堵漏技术的应用

地下管道的接口错位以及大量的地下水流入,把管道以及基础周围的泥沙带入了管内,从而出现道路地基的空洞化现象。为了及时切断地下水脉,堵住往管道内流入的地下水流,并填满地基的空洞,恢复道路的承载能力,一般的做法是在地面按一定的规范打注浆孔,对管道周围的地基实行压密注浆。

 

1.注浆方法的比较选择

由于本次工程的修复对象管道埋设于交通量非常大的沪南路之下,如图-1所示管道横穿二条机动车道。如果采用常规的在路面上打孔注浆的施工方法,必将实施交通封锁,对车辆的正常通行造成危害,而且会在路面上留下注浆孔的痕迹。这样施工,不利于排赌保畅,需要进行有利于交通的施工方案选择。

 

本次施工是以CIPP内衬修复为主的修复工艺,注浆的主要目的在于阻止地下水向管内的流入,为CIPP内衬施工提供良好的施工条件和环境。为此,可以采用在管内通过管道接口的缝隙向管外注浆,在填满存在于管道周围的空洞的同时,达到止水的目的。由于该管道的直径为600mm,管内注浆的难度十分大,经过和施工单位协商,决定改进注浆技术,使用小型的注浆泵,并采用个子矮小的操作人员实施施工。

 

2.注浆工作及其结果

对整个管道实施清扫后,采用管内聚氨酯注浆,对有地下水渗漏的接口部位全部进行了注浆止水操作。管内注浆完成后,对管道内采用CCTV检测设备进行了内部调查,结果表明,由于管道的基础出现了空隙等,管道出现了一些左右和上下的位移,但是管道内的接口部漏水处都已堵住了漏水、接口脱开并伴有裂缝的部分也已用砂浆封住,管道内平整光滑,完全达到了CIPP内衬修复的施工要求。施工后的管内情况见照片-1

 

为了实现施工时尽量不影响道路交通的宗旨,在实际的止水施工中采用了上述的施工方法。这样做,施工人员的工作条件变差了,施工的难度也上升了,但是,减少了施工对交通的影响,改善了整个的施工形象,取得了很好的社会效果。

 

CIPP内衬修复技术的应用

1.CIPP技术的施工原理和特点

CIPP技术(Cured In  Place Pipe)施工法是以不开挖道路进行地下管道修理的新技术。该技术在英国发明,在日本、美国、韓国以及欧洲的经济发达国家得到众多顾客的信頼,是十分成熟的,具有信赖性的管道非开挖修复技术之一。CIPP施工技术不仅限于下水管道,在自来水管,煤气管,通訊电缆管道等的修理施工方面也同样得到广泛的应用。

 

其主要施工原理为,根据现场的实际情况在工厂内按设计制造内衬软管,然后灌浸热硬化性树脂制成树脂软管。施工时首先向旧管内插入辅助内衬管,然后利用翻转法,将树脂软管和加热用温水输送管翻转插入辅助内衬管内。翻转完成之后,利用水压使树脂软管膨胀并紧贴在旧管内,然后利用循环的方式通过温水循环加热。在规定的设计时间内,使具有热硬化性的树脂软管硬化成型,旧管内即形成一层高强度的内衬新管。图-2为施工示意图。

 

翻转法内衬修复技术有如下几个优点:

① 施工时间短:內衬管材料在工厂加工后运至工地,现场的施工从准备,翻转,加热,固化只需约1天时间,可以十分方便地解决施工时的临时排水问题。

 

② 设备占地面积小:CIPP施工法只需小型的锅炉和热水循环泵等设备,施工用道路面积小(在检查井边的位置,宽2.5m,长12m),噪音低,对道路交通影响小。

 

③ 内衬管耐久实用:内衬材具有耐腐蚀,耐磨损的优点,材料强度大,耐久性根据设计要求最大可达20年,对管的地下水渗入问题彻底解决,一劳永逸。管的断面积损失小,表面光滑,水流摩擦下降(摩擦系数由0.013降为0.010),提高了管道的流量能力。

 

④ 保护环境,节省资源:不开挖路面,不产生垃圾,不堵塞交通,使管道修工的形象大为改观。总体的社会效益和经济效益好。

图-2施工示意图

照片-3 止水施工后的管内情况

照片-4 CIPP内衬法修复施工的情况