非开挖工艺在排水管道修复工程中的应用实例
摘要
关键词
排水管道;非开挖;CCTV检测;紫外光原位固化修复
正文
引言
排水设施是一个城市最重要的基础设施之一,然而重建设、轻维护现象依然存在。做好排水管道的维护管理工作,对于维持城市正常秩序,提升城市品位,有着重要意义。排水管道非开挖修复技术具有对社会影响程度小、施工迅速、经济效益良好等特点[1],因此在城市管道更新维护过程中受到越来越多的应用。临沂市某片区雨污水管网,存在破裂、变形、脱节、错位等缺陷,通过非开挖修复管道及开挖换管等手段解决各类结构性缺陷,实现管道健康运行。
1排水管道检测方法及缺陷类型
在本工程实例中采用CCTV法进行管道检测。CCTV管道检测是通过遥控机器人携带一套摄像检测系统,在管道内自动爬行,对管道内的锈层、结垢腐蚀、穿孔、裂纹等状况进行探测和摄像,同时记录管道内的状况,进而对管道内部进行分析评估,为制定修复方案提供重要依据。
在施工前需进行CCTV检测,检测需复核缺陷位置、特征、缺陷类型和等级,修复完后再次进行CCTV检测,检测需完全明确修复达到工艺要求。通过对CCTV检测影像进行分析,排水管道缺陷存在结构性缺陷和功能性缺陷两种类型。功能性缺陷以沉积、障碍物为主,结构性缺陷主要为破裂、变形、错口等。
2排水管道非开挖技术
市政排水管道修复主要有非开挖修复法和原位开挖换管法。由于城市地下管线错综复杂,原位开挖换管法在实际施工过程中存在局限性,而管道非开挖修复技术由于其对交通影响较小、效率高等特点,逐渐受到人们的青睐。
根据CCTV检测报告,结合临沂市已实施的非开挖修复情况,确定本工程非开挖修复技术。整体修复采用紫外光固化全结构修复,局部修复采用局部树脂固化修复,检查井修复采用机械喷涂特种砂浆修复技术。管道缺陷严重时或可能出现的个别位置管道塌陷时,采用原位开挖换管进行修复。
2.1紫外光原位固化修复
紫外光原位固化技术是将加工好的玻璃纤维树脂软管拉入原有管道内,进行充气扩张紧贴原有管道,然后在管道内使用紫外光照射,使树脂固化形成具有一定强度的内衬管的管道修复技术。紫外光原位固化修复技术适用管道结构性缺陷呈现为破裂、变形、错位、脱节、渗漏、腐蚀,管道基础结构基本稳定、管道线形没明显变化等结构性缺陷。
紫外光原位固化修复后的内衬管密封效果好、抗腐蚀性强、使用寿命长,在较小厚度下即可达到较高机械强度,正常使用年限在50a以上[2]。虽然紫外光原位固化法成本较高,但固化时间较短,管道修复完成后即可立即投入使用[3]。
2.2 局部树脂固化修复
局部树脂固化修复是将含有促进剂的特种树脂涂抹在玻璃纤维材料上,接着将纤维材料包裹在修复气囊上,然后放入待修复的管道,定位后进行充气,将含有树脂的纤维材料紧紧地贴在管壁上,最后采用常温固化方式,使树脂发生化学反应,最终生成玻璃纤维增强塑料管。局部树脂固化修复适用于管段损坏程度较轻且损坏部位较少的情况。
玻璃纤维局部修复后的管壁光滑,耐久实用,可提高通水能力。在该段管道缺陷数量较少时,使用局部树脂固化修复,施工成本相较于其他技术更低。
2.3检查井喷涂修复
检查井喷涂修复是将预先配制好的高性能复合砂浆泵送到旋喷器上,使浆料均匀地喷涂到井壁上,在井壁形成厚度均匀、连续的砂浆内衬,直到形成的内衬层达到设计厚度。检查井喷涂修复主要针对检查井因地质原因及无底板导致的井室下沉、井壁破裂等情况。
本工程选用了某品牌高性能复合砂浆材料,它具有高强度、高抗渗、耐磨及耐腐蚀性好等特点。检查井喷涂修复可实现完全自动化,操作简单;所用复合砂浆为环境友好性较高,成本低廉;能有效修复渗漏、腐蚀等问题,修复的持久性效果较好。
3 实际效果
将紫外光原位固化法管道内衬送往专业机构进行性能测试,弯曲弹性模量、首次断裂弯曲强度和纵向拉伸强度的结果依据 CJJ/T 210-2014《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》进行评估。经测试,弯曲弹性模量平均值为20150Mpa,首次断裂弯曲强度平均值为620Mpa,纵向拉伸强度平均值为160Mpa,均满足性能要求。
修复完后再次进行CCTV检测,根据 CCTV 检测,修复完成后的内衬管表面光
滑,无局部凹陷、划伤、裂缝、磨损等缺陷,对整体修复管道进行的渗漏测试均达到合格标准,修复质量达到预期效果,检测影像如图1所示。
图1修复前后检测影像
4 结语
通过临沂市某片区排水管道修复工程应用实例可知:(1)排水管道非开挖修复技术与原位开挖换管法相比具有一定的优越性,非开挖修复技术施工方便、工期短,还避免了环境污染和交通堵塞问题,具有良好的经济效益和社会效益。(2)非开挖修复技术的选择需综合考虑现场情况、缺陷类型等因素,选择不同的非开挖修复技术。(3)非开挖修复技术存在一定局限性,对于管道缺陷严重的情况,采用非开挖技术不能解决问题,要进行原位开挖换管。
在今后的排水管道修复研究中,对于材料性能及技术指标等关键问题还需要进一步研究,在工程实践中需加强对非开挖修复技术的应用,让排水管道非开挖修复得到科学化、规范化应用。
参考文献:
[1] 雷庭.排水管道非开挖技术研究及工程应用[D]. 北京 :北京工业大学,2015.
[2] 居朝荣.排水管道非开挖修复技术研究进展与工程应用[J]. 城市道桥与防洪,2021(9):119-121.
[3] 顾江海.排水管道非开挖修复技术探讨[J]. 建筑技术开发,2021(48):137-138.
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