城市地下排水管網滲漏非開挖注漿修復施工技術分析

陳鈺林，鄭登登

1.福州市城市排水有限公司，福建 福州 350000

2.福建江夏學院，福建 福州 350108

1 城市地下排水管網修復工程特點

（1）管井內外注漿修復技術的使用，能快速、準確地封堵滲漏點，該技術先進可靠，修復成功率高。

（2）注入材料采用一種用于堵漏和土體穩固的聚氨酯材料，遇水迅速反應，隨著時間逐漸穩固，耐化學腐蝕，無毒，對富水環境下的管道修復非常有效。

（3）運用注漿材料遇水反應發泡膨脹的特性，注入注漿材料填塞破損部位，同時固結周圍土體，可以極大地提高修復效果。

（4）通過注漿修復技術的使用，避免了管道開挖造成的大量浪費，有效地節約了資源，保護了周邊環境。

2 城市地下排水管網修復工藝原理

2.1 管、井外注漿修復技術

管、井外注入注漿材料填塞破損處及固結周圍土體。該施工技術中采用特制袖閥管注漿，通過調整每環隘漿孔數量、孔口方向，確保管道弧形土體部位的注入均勻，提高了管、井外注漿修復效果。經驗證，注漿材料注入量為3kg/m3時，其經濟效果最佳。

2.2 管、井內注漿修復技術

管、井內注漿孔與出漿孔均穿透修復部位結構物，注入注漿材料填塞破損部位及固結周圍土體，提高管、井內注漿修復效果。

3 城市地下排水管網修復施工操作要點

3.1 修復管、井探測

（1）較大管、井采用人工進入探查，較小管、井則利用可視智能機器人進行管內探測。

（2）重點探測破損部位和破損程度，為修復方案的選定提供重要依據。

3.2 修復方案的選擇

（1）根據修復管井的大小、破損程度、修復部位、地下水環境、周邊地理環境影響、社會環境影響等因素，選擇管、井外注漿修復或管、井內注漿修復，也可結合使用兩種修復方案。

（2）管、井外注漿修復適用于施工人員不能或不直接進入內部施工的較小管道及窟井修復加固。

（3）管、井內注漿修復適用于施工人員能夠進入內部施工的較大管道及窟井修復加固。

3.3 管、井外注漿修復

（1）定位、鉆孔。①注漿孔的地面定位準確，關系到管、井修復質量。同時，地面定位誤差較大，鉆孔可能造成管、井的再次損壞。②管道修復部位的地面定位。首先，利用2臺激光鉛錘儀置于井口之上，將管道兩端位置引上地面。其次，精確測出修復部位距管口兩端的相對位置。小管道利用可視智能機器人的測距功能測量，大管道采用人工測量。再次，管道修復部位偏位測量。運用1臺激光發射器從一端管口中心照射另一端管口中心，測量偏位方向與偏位量。施工人員不能進入小管道時可通過判斷激光束的相對位置估算偏位量，誤差應＜5cm。最后，管內修復部位高標確定。測量兩端管口標高，推算管內修復部位標高。③注漿孔位的布置。首先，管道修復時，注漿孔沿管道兩布置，距管道外側30～50cm，縱向相鄰注漿孔凈距為50～80cm；其次，窟井修復時，注漿孔距井壁最外側30～50cm，相鄰注漿孔凈距直為50～80cm；再次，當管、井修復需要特別加固周邊土體時，可采用多排注漿孔注漿，擴大加固面；最后，鉆孔采用工程地質鉆機，利用2臺經緯儀呈90°布置測量，控制垂直度偏差＜O.1%。鉆孔孔徑根據袖閥管管徑確定，為8～10cm。

（2）注套殼料、放管。①特制袖閥管：特制袖閥管外管為單向間管采用內徑50cm的塑料管，每隔一定距離設置一環溢漿孔（根據實際注漿作用范圍定，一般為20～50cm）外包橡皮套。與常用袖閥管外管相比，特制袖閥管外管通過調整每環溢漿孔數量來控制每環出漿量，使管道弧形土體部位注入均勻。溢漿孔孔口方向為一側出漿，確保注入漿液更好的作用于修復部位，提高管、井外注漿修復效果。②注套殼料：套殼料又稱封閉泥漿，鉆孔到設計深度后從鉆內灌入封閉泥漿，其作用是封閉單向間管和鉆孔之間的空隙，迫使從灌漿孔內開環，壓出的漿液擠破套殼料注入四周土層。套殼料采用水泥∶黏土∶水=1∶1.5∶1.88（重量比）配制的漿液，可適當加入少量細砂，提高脆性及擠破能力。③放管：套殼料注入后插入特制袖間管，封閉管內充滿清水以防套殼料凝固前袖間管上浮。特制袖間管頂部應標記溢漿口的方向，放管完成溢漿口應對準修復部位方向。同時，每環溢漿口應對準管道弧型土體層的相應部位，放管前應根據管道深度確定袖間管的放管深度。

（3）開環、注漿。①在套殼料泥漿達到一定強度后，在單向閥管內插入雙向密封注漿芯管進行分層注漿。②注漿修復前應采用橡膠氣囊封堵排水、砌管攔水壩等方式，將管、井內積水排除或將積水位降低至修復位置以下O.5cm。③開環：首先加大壓力使漿液頂開橡皮套，擠破套殼料，在土體產生劈裂，并沿著裂縫擴散，擴散范圍受洋漿壓力、時間、漿液配比、土層特征等因素的影響。④注漿方法：漿液通過注漿芯管從底部向上注漿，達到一定的壓力后，提起一段再注漿，重復進行。注入兩型漿液時，兩型漿液注入完畢后再提起注漿芯管注下一段。首先，當地下水流動性較小時，可直接采用PURH1OO注入，當修復破損部位向外冒漿2～3s時，停止注漿；其次，當遇地下水豐富，流動性較大時，先按前述方法注入PURH1OO封堵破損部位，再注入PURH40加固周圍土體，注入量按3kg/m3計算。⑤注漿參考壓力為O.1～O.3MPa。

（4）恢復。注漿完成后袖間管外管留于土體之中，截除地面以上部分，并在管內填塞水泥砂漿封閉洞口。

3.4 管、井內注漿修復

（1）布孔、鉆孔。①每組注漿管與出漿管在修復裂縫或修復點水平兩側騎縫布置，注漿管與出漿管水平間距應根據裂縫大小、滲漏程度確定，一般為30～50cm。沿修復部位每組之間縱向間距為20～40cm。相鄰各組注漿管出漿管交叉設置。各注漿管出漿管均安裝閥門，以便排水和注漿。②采用風鉆打孔，孔徑以注漿管與出漿管外徑為準。注漿孔與出漿孔均穿透修復部位結構物，鉆入土體10cm。

（2）安置注漿管、出漿管。注漿管與出漿管一般采用4分塑料管制作，均安裝有閥門，長度為20～30cm。注漿管、出漿管的安裝應嚴實牢靠，防止注漿過程中出現漏漿、漏汽的現象，以免影響注漿質量或導致注漿失敗。因此，要求管與孔壁間的間隙采用封堵膠泥進行封堵，確保安裝嚴實、牢靠。注漿施工前應進行注水試驗，檢查其密封性。

（3）注漿。①注漿順序。各組由下而上依次注漿。②注漿方法。首先，當地下水流動性較小時，直接采用PURH100注入。將注漿頭插入注漿管內連接，打開該組注漿管與出漿管閥門加壓注漿，參考壓力為O.1～0.3MPa。當出漿管開始出漿2～3s后停止注漿，關閉該組注漿管與出漿管閥門。由下而上打開下一組注漿管與出漿管閥門，按前述步驟反復操作。其次，當遇地下水豐富流動性較大時，先按前述方法注入PURH100。關閉出漿孔，繼續注入PURH40，注入量按kg/m3計算。

（4）恢復。注漿完成待漿液完全固化后，鋸掉注漿管與出漿管，用防水砂漿封平洞口。

3.5 修復效果評估

注漿完成后5～10d內，利用可視智能機器人、測量工具等，觀察破損部位、周邊土體是否固化穩定，是否有滲漏等情況，做出評估結果。

3.6 管、井內修飾

根據修復管、井的損壞程度及修復程度，可選擇防水砂漿局部抹面、防水砂漿整體噴涂等方法。

4 城市地下排水管網修復工程質量保證措施

（1）做好各種施工機械設備的保養、檢修工作，保證施工過程中機械設備的正常運行。袖閥管注漿中的套殼料配方由現場試驗確定，套殼料施工質量決定注漿施工的質量。

（2）鉆孔機對準孔位，調整垂直度，保證垂直鉆孔機對準孔位，調整垂直度，保證垂直成孔。

（3）加強施工測量的控制工作。尤其重點管控管、井外注漿孔的定位，安排經驗豐富的測量技術人員放樣，且安排專人復核檢查注漿孔位。

（4）管、井內注漿前應對注漿機系統進行全面檢查，注漿閥、管及壓力表等器件的接頭部位一定要靠牢固，閥門一定要擰緊，不能引起漏漿事故。

（5）管、井內注漿時在注漿管與孔洞結合處可能會出現漏漿、冒漿現象，這種現象屬于封閉不嚴所致，注漿前必須進行注水試驗。

5 結束語

城市排水管網注漿非開挖修復技術能夠快速高效的修復城市排水管網，取得良好的社會效應。相比開挖修復技術，該技術更節能和環保，使用更少的施工資源，讓老舊排水管網恢復最大使用功能，延長了排水管網的使用壽命，節約了社會資源。