市政排水管道修復施工技術實踐應用與分析

李建

中部戰區某直屬單位 北京 100144

引言

隨著城鎮建設大開發，我國的排水管網系統規模也日益龐大。地下排水管道在復雜地質條件的影響下，產生了管道內壁腐蝕﹑破裂變形及錯口脫節等結構性損壞問題。如不能對管道隱患點及時修復，將影響排水管道排水性能與結構的承受能力。目前國內出現的“城市看?！暴p“井蓋噴泉”以及路面出現塌陷等事件，一定程度上是受到城市排水設施系統不完善的影響，另一方面是存在結構性隱患管道未及時修復造成的。因此采取科學有效的管道評估檢測，對不能滿足排水能力且達到結構性損害修復標準的排水管道進行修復是十分必要的。

1 排水管道缺陷檢測與評定步驟

排水管道由于不同原因存在不同種類的病害，通過排水管道結構性損害原因分析，根據結果檢測方法檢測，進一步對病害排水管道進行結構評級。

1.1 排水管道結構性損害原因分析。

地下排水管道受到多種因素的影響而存在著不同的病害，歸納起來主要可以分為功能性缺陷和結構性缺陷。根據結構檢測影像對各類管材管道受到影響因素而產生的結構性病害主要有：污水中存在的有毒有害氣體與排水管道發生一系列反應，從而使管道發生磨損與腐蝕。排水管道在受到地面承載力﹑地下水位變化及周圍土壤結構變化而易出現錯口﹑脫節等病害。部分柔性管道受到外部荷載力作用還會有變形的情況發生。

1.2 排水管道結構檢測方法

為保障雨污水管網的穩定運行，做到管道病害早發現﹑早解決，應定期對排水管道進行常規檢測。常規檢測的項目主要為脫節﹑侵入﹑錯口﹑腐蝕﹑滲漏﹑變形等結構性破損以及沉積﹑結垢﹑障礙物﹑殘墻﹑壩根﹑樹根﹑浮渣等功能性缺陷[1]。隨著市政管網制度的完善與發展，應用于其他領域的管道檢測技術也逐步應用到了排水管道的結構性與功能性檢測上。①排水管道傳統檢測方法。一般為人工下井檢查，這種檢測方式主要適用于800mm以上大管徑且水流速度小于0.5m/s的管道。另一種為反光鏡法﹑量泥桿（斗）法等，這類主要用于井室檢測與管道口處情況查看。傳統管道檢測方法適用性比較低，并且管道環境要求較高，同時受檢測人員主觀影響較大。②現代檢測工具的應用。隨著地下空間環境的安全檢測評估越來越重視，目前應用于排水管道的檢測技術主要為電視檢視系統（closedcircuit television，簡稱CCTV）﹑雷達檢測﹑潛望鏡檢測（QV檢測）﹑聲吶檢測技術﹑電法測漏檢測等[2]。相比傳統技術現代檢測技術在適用范圍更廣﹑適用環境要求低，檢測質量更高等優點。

1.3 排水管道結構性病害評定

根據排水管道損害類型通過對排水管道檢測資料和智能算法自動對管道結構及功能進行健康評級，通常以井段為最小的檢測和評定單位。根據北京市某企業制定《排水管道結構等級評定標準》對管道進行CCTV（closed-circuit television，電視檢視系統）檢測后數據，結合管道類型﹑長度﹑管道性質﹑周圍土質等參數利用標準公式得出管道修復指數RI[3]。根據RI值結合實際情況對缺陷管道提出修復建議，具體評定與修復建議見表1。

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2 排水管道修復施工技術研究分析

2.1 排水管道修復施工技術

排水管道修復施工技術可以分為傳統意義上的明開槽修復和運用現代技術手段的非開挖修復[4]。相對于傳統開槽施工工藝，非開挖修復技術具有對道路交通影響小﹑較為環保等優點。目前排水管道非開挖技術可分為整體修復和局部修復兩大類。整體修復通常指對某一段管進行整體的加固和修復，采用整體修復可以達到防腐﹑防滲﹑增加結構強度甚至整舊如新的目的，如螺旋纏繞﹑紫外固化﹑熱塑﹑脹插﹑插管等[5]。局部點修復也稱點狀修復，通常指對管道口等損壞點進行防滲堵漏修理。點狀修復針對性比較強，可以降低項目維修成本，但其沒有根本解決管道得結構強度，如點狀CIPP修復技術﹑不銹鋼雙脹圈修復技術﹑石漿噴涂技術[6]。

2.2 排水管道修復施工技術要點分析

排水管道是基礎性建設項目，具有隱蔽性強特點，施工中因為周邊環境影響及修復施工工藝的不同也容易出現一些不易發現的問題。因此了解排水管道修復技術在施工中出現的問題并掌握修復施工技術要點，是保障工程質量的重要前提。

2.2.1 排水管道修復施工常見問題。因施工中使用到的機械設備精確度問題，包括人工作業時誤差較大等原因，導致在實際施工中管道基礎施工的平整度誤差較大。同樣因為測量及不能詳細掌握周邊土質都將影響施工質量。

2.2.2 排水管道修復施工中質量管理與控制[7]。施工前期掌握管道周邊地下管道埋設情況，通過科學勘察避免對現有管道造成影響。排水管道因不同材料的制作具有不同的性質，根據工程特點挑選符合參數的管材管道。

2.2.3 充分做好施工準備工作。施工人員在施工前應詳細掌握施工圖紙內容，掌握施工管線性質﹑材料﹑走向﹑坡度等關鍵信息，結合施工經驗和現場情況制定詳細施工方案并預測施工作業中會發生的問題情況。

2.2.4 排水管道鋪設技術要點。做好溝槽的平整與夯實度是對管道后期使用具有重要意義。鋪設前對管道也要全方位檢查，包含管道外觀﹑質量等。管道安裝過程中嚴格按照設計位置與高程進行施工，避免倒坡現象。

3 排水管道修復施工技術的實踐應用案例

3.1 脹插法修復技術實踐應用案例

2020年朝陽區北部污水設施維修工程，慧忠里小區路污水局部維修項目管段出現破裂病害，根據CCTV檢測資料，該管段長度為18.5m，其中出現破裂﹑坍塌管段8.82m。由于該管線為小區內部井室經過圍墻至馬路檢查井，采用傳統開槽方式將涉及小區圍墻與周邊配電室拆除工作，對周邊居民生活影響較大。因為病害長度接近兩井室之間管段長度一半，采用環氧樹脂局部修復工藝造價較高并且會影響過水斷面減少?？紤]到工程經濟效益與修復效果，決定采用較為經濟且能還原管道設計通水能力的脹插法技術進行修復。該工程原管段為d400混凝土管道，新鋪設管道采用d400高密度聚乙烯（PE）?，F場井室分別作為工作井和接收井，在設備安裝完成后拉入脹頭對原管道進行破碎。將PE直壁管根據要求切割為53cm一段，6cm承插口，便于進行推管作業。用頂管機把預制好的PE管道進行逐段推入孔洞直至接收井。

3.2 明開槽置換管道技術實踐應用案例

北京市朝陽區北部2020年積水點治理工程項目共計29項，項目總長度399.5m，管徑為d300mm，管道埋深約0.5～1.5m，管材為混凝土管，各項管線長度基本在1～25m之間。在夏季防汛與日常結構檢測工作中發現，北苑路西側雨水B線雨水支管出現混凝土澆灌封堵﹑將臺路北延雨水北段雨水支管坍塌﹑瀝青廠南路雨水支管破裂﹑和平里路土城以北雨水支管錯口脫節等問題。針對雨水口支管存在的不同結構性病害，初步選定以下方案：對于管道完全被混凝土等板結物封堵病害可采用清理板結物方式進行，對于支管破裂與錯口小于5cm管道可考慮采用環氧樹脂非開挖修復。經過進一步比較論證，因雨水支管管徑較小，采用清理板結物工藝造價相對較高。環氧樹脂工藝對于管道內部條件高并且會對雨水支管造成一定的縮徑。同時由于雨水支管基本只有一端存在檢查井，非開挖工藝不適用?？紤]到雨水支管管徑較小，埋深較淺等情況，最終該項工程所有病害均采用明開槽置換管道進行修復。通過對出現堵塞﹑破裂﹑坍塌等問題的雨水管道的置換，解決了道路因支管不通造成積水問題，同時消除了因管道坍塌﹑破裂問題而影響路面塌陷的隱患，確保了城市排水管道安全運行。

4 結束語

本文基于排水管道修復施工技術實踐應用與分析，通過管道病害原因分析和建構檢測方法，研究分析了科學有效的修復技術，把控排水管道修復要點。認為對有結構性缺陷排水管道的高質量修復理論和實踐意義。排水管線的養護與修復應當進一步重視。在城市快速發展的環境下，通過科學的設計與現代技術的應用大力發展排水管道修復施工工藝，同時開發排水管線連接方式，應用綠色管材。保障排水管網發揮充分的作用，使排水管道修復施工技術更加完善，為我國城市基礎設施的優質發展提供保障。