非開挖式小管徑鋼筋混凝土排水管內(nèi)壁破損樹脂固化修復(fù)研究

朱自璽　呂均健　唐大安　李廣壯　甘聰詩(shī)

摘? 要：市政排水管網(wǎng)在城市排水系統(tǒng)中占有巨大作用，對(duì)于已建成道路下內(nèi)壁破損的小管徑排水管，采用非開挖式樹脂固化修復(fù)技術(shù)，通過采用CCTV檢測(cè)定點(diǎn)、CCTV探測(cè)車運(yùn)送氣囊、氣囊充氣安裝樹脂的方式對(duì)管道內(nèi)壁破損部位進(jìn)行修復(fù)，既保證了工人的安全性，也能對(duì)狹小管道進(jìn)行修復(fù)，同時(shí)提高了施工效率，降低建設(shè)成本。

關(guān)鍵詞：小管徑、內(nèi)壁破損、檢測(cè)、樹脂固化、氣囊壓覆

1? 引言

隨著城市快速發(fā)展，市政排水管網(wǎng)起到的作用越來越明顯，為了保證管道的排水通暢，排水管網(wǎng)的施工質(zhì)量及后期管理維護(hù)也變得越來越重要，由于排水管網(wǎng)部分管徑較小，對(duì)于路面結(jié)構(gòu)層已經(jīng)施工完成的，管內(nèi)壁破損如何非開挖修復(fù)是一大施工難題。

為了解決這一難題，興寧區(qū)五塘工業(yè)集中區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目通過技術(shù)改進(jìn)及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，使用樹脂固化修復(fù)技術(shù)，避免了對(duì)已完成道路的損壞，并達(dá)到了對(duì)管道內(nèi)壁的修復(fù)的目的。

2? 工藝原理

采用CCTV檢測(cè)技術(shù)對(duì)管道裂縫部位進(jìn)行精準(zhǔn)定位，確定管道內(nèi)部修復(fù)實(shí)地位置，通過環(huán)氧樹脂和固化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生固體聚合物對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行修復(fù)。

將混合均勻的樹脂與固化劑混合液倒于鋪開的玻璃纖維之上，涂抹均勻后將玻璃纖維牢牢捆綁于氣囊之上，通過氣囊進(jìn)行樹脂玻璃纖維的安裝。

使用CCTV探測(cè)車將氣囊運(yùn)送至待修復(fù)部位，然后對(duì)氣囊進(jìn)行充氣，通過控制壓力表將樹脂玻璃纖維完全壓覆于管道內(nèi)壁破損部位，充氣完成后，待樹脂自然固化，固化完成后，將氣囊放氣縮小、拉出管道，樹脂玻璃纖維形成固體聚合物與管道融為一體，最后使用CCTV檢測(cè)再次進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，完成修復(fù)。

通過整套的工藝實(shí)施，既保證了工人的安全性也能對(duì)狹小管道進(jìn)行修復(fù)。保證了整體施工質(zhì)量，又提高了施工效率，加快了施工進(jìn)度。

3? 施工特點(diǎn)

采用CCTV檢測(cè)技術(shù)對(duì)管道裂縫部位進(jìn)行精準(zhǔn)定位。

采用氣囊充氣的方式安裝涂有樹脂的玻璃纖維。

通過使用一定比例的環(huán)氧樹脂和固化劑混合液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行修復(fù)。

采用CCTV探測(cè)車運(yùn)送氣囊，避免了人工下井，保證了安全。

與傳統(tǒng)開挖換管相比，使用本工法全過程采用機(jī)械施工，人員無需下井，保證了安全，同時(shí)避免了對(duì)完成道路的損壞，加快了施工速度。

4? 工藝流程及操作要點(diǎn)

4.1? 工藝流程

施工工藝流程見圖4.1-1。

4.2? 操作要點(diǎn)

4.2.1 管道清淤、封堵

4.2.1.1 在修復(fù)施工開始前，管道應(yīng)封堵上游管段，確保修復(fù)管段無積水，防止流量過大導(dǎo)致樹脂流失，影響樹脂固化效果。

4.2.1.2 處于運(yùn)營(yíng)階段的管道，封堵后上游的水壓力過大，因此主管線必須采用潛水封堵的方法，避免封頭被水流沖破而造成施工人員的生命危險(xiǎn)。一般采用每隔3-4個(gè)井位進(jìn)行封堵。同時(shí)使用潛水封堵段內(nèi)加以橡膠氣囊輔助封堵，確保封堵徹底

4.2.1.3 本工程為新建管道，可不用封堵，但需將管道清洗干凈，保證管道內(nèi)沒有淤泥及影響管段水力性能的障礙物。

4.2.1.4 管道清洗采用高壓水射流清洗，利用經(jīng)設(shè)備增壓系統(tǒng)加壓的水由噴頭射出形成，靠高速水流切割擊碎管道內(nèi)的淤積物，并隨高速水流排出管道，流入檢查井，使管道內(nèi)的淤積物沖洗干凈。

4.2.2? CCTV內(nèi)窺檢測(cè)定點(diǎn)

使用裝有攝像頭的機(jī)器人進(jìn)入有缺陷部位的管段進(jìn)行檢測(cè)，并在在連接機(jī)器人的供電電纜上做好刻度。

在檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，應(yīng)將機(jī)器人在完全能夠解析缺陷的位置至少停止10s，確保所拍攝的圖像清晰完整。同時(shí)應(yīng)根據(jù)電纜上的標(biāo)記長(zhǎng)度精確確定具體的缺陷部位。

4.2.3? 混合液準(zhǔn)備并涂抹于玻璃纖維

4.2.3.1 進(jìn)行玻璃纖維的裁剪，應(yīng)根據(jù)待修復(fù)管道內(nèi)徑大小、修復(fù)長(zhǎng)度、折疊層數(shù)及搭接寬度計(jì)算裁剪尺寸，裁剪完成后將玻璃纖維平鋪展開。

4.2.3.2 將環(huán)氧樹脂和固化劑按照2：1的比例進(jìn)行混合并攪拌均勻，傾倒于鋪開的玻璃纖維之上，并使用抹刀將樹脂刮開確保涂抹均勻。

4.2.3.3 將玻璃纖維按三層進(jìn)行進(jìn)行折疊，折疊過程中將樹脂涂覆于新的表面之上，確保樹脂混合液完全浸透玻璃纖維，折疊完成后使用滾筒碾壓逼平，以避免氈布中挾帶空氣使樹脂質(zhì)量變差。

4.2.4? 玻璃纖維固定于氣囊并運(yùn)送就位

4.2.4.1 在氣囊表面使用聚乙烯薄膜進(jìn)行捆扎，以使氣囊與玻璃纖維之間形成一層隔離層，方便施工完成后氣囊容易拖出。

4.2.4.2 將樹浸透有脂混合液的玻璃纖維捆綁于氣囊之上，必須捆綁牢靠，以防止氣囊在管道內(nèi)前進(jìn)過程中滑動(dòng)或掉下。

4.2.4.3 氣囊綁扎完成后，通過使用標(biāo)記的電纜長(zhǎng)度作為參照，在CCTV探測(cè)車的牽引下將氣囊運(yùn)送至修復(fù)地點(diǎn)，并且使玻璃纖維中部對(duì)準(zhǔn)待修復(fù)部位。

4.2.5? 氣囊充氣

4.2.5.1 運(yùn)送至指定位置后，對(duì)氣囊進(jìn)行調(diào)整，確保氣囊與管道平行。

4.2.5.2 對(duì)氣囊進(jìn)行充氣，使玻璃纖維緊緊壓覆在管道內(nèi)壁上。

4.2.5.3 充氣時(shí)使用壓力表控制充氣的飽滿程度，待氣壓打滿時(shí)停止充氣。

4.2.6? 樹脂固化

采取自然固化的方式，充氣完成后需保持一段時(shí)間，使環(huán)氧樹脂與固化劑充分完成固化，需保持半個(gè)小時(shí)的固化時(shí)間。

4.2.7? 氣囊放氣卸壓移除

環(huán)氧樹脂固化完成后，將氣囊放氣縮小拉出管道，玻璃纖維則緊貼于管道內(nèi)壁與管道融為一體，修復(fù)完成。

4.2.8? CCTV檢測(cè)驗(yàn)收

使用進(jìn)行CCTV檢測(cè)對(duì)修復(fù)進(jìn)行質(zhì)量驗(yàn)收，，如驗(yàn)收合格，則整個(gè)局部樹脂固化法施工過程至此結(jié)束，否則需按照上述步驟繼續(xù)修復(fù)。

5? 結(jié)語(yǔ)

隨著排水系統(tǒng)起到的作用越來越顯著，排水管網(wǎng)的施工質(zhì)量及管理維護(hù)也變得越來越重要，非開挖式小管徑鋼筋混凝土排水管內(nèi)壁破損樹脂固化修復(fù)技術(shù)避免了新建道路的損壞，全過程均采用機(jī)械操作，既保證了施工安全，也保證了質(zhì)量，同時(shí)通過應(yīng)用本技術(shù)，合理優(yōu)化施工工藝，可極大加快施工進(jìn)度，提高施工技術(shù)水平，使企業(yè)施工的各項(xiàng)管理工作得到全面提升，為企業(yè)施工管理積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。

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