探討市政項(xiàng)目排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)

徐彤生

(福州市城區(qū)水系聯(lián)排聯(lián)調(diào)中心,福建 福州 350004)

0 引言

市政排水管網(wǎng)是城市安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障，其主要作用是收集雨水、污水，并及時(shí)排放掉。由于長(zhǎng)期使用，排水管網(wǎng)系統(tǒng)因會(huì)受到腐蝕，導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)排放，導(dǎo)致道路出現(xiàn)積水，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生城市內(nèi)澇問(wèn)題。為解決排水管道破損問(wèn)題，采用非開挖管道修復(fù)技術(shù)，可以不需要開挖地面，能將對(duì)周邊環(huán)境及路面交通的影響降到最低，該文章以某市排水管道修復(fù)工程為例，論述了非開挖管道修復(fù)技術(shù)，具有十分重要的工程實(shí)踐意義。

1 工程概況

某市政排水管道修復(fù)工程事關(guān)民生問(wèn)題，被列入重點(diǎn)項(xiàng)目序列。該市位于亞熱帶季風(fēng)區(qū)，氣候濕潤(rùn)，夏季多雨，年平均降水量高達(dá)1 350mm。豐富的降水，極易導(dǎo)致城區(qū)出現(xiàn)內(nèi)澇問(wèn)題、同時(shí)需進(jìn)行污水提質(zhì)增效工作。當(dāng)前該老城區(qū)的管網(wǎng)系統(tǒng)中有合流制管道、雨水管道、污水管道等，均因已使用多年，各排水管道出現(xiàn)了嚴(yán)重?fù)p壞，急需要立即采取措施予以修復(fù)。老城區(qū)內(nèi)的大部分排水管道修建于交通干道之下，來(lái)往車輛數(shù)量巨大，開挖作業(yè)難度極大。為解決上述問(wèn)題，非開挖管道修復(fù)技術(shù)成為理想選擇。

2 市政排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)

2.1 修復(fù)技術(shù)

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，可運(yùn)用短管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)修復(fù)DN300～DN600管道。采用該技術(shù)，不需要開挖施工，所用的機(jī)械比較簡(jiǎn)單，且不會(huì)影響里面車輛正常通行。修復(fù)DN600～DN1500排水管道，采用的UV內(nèi)襯法修復(fù)技術(shù)，也屬于一種非開挖技術(shù)，在晚上開展施工作業(yè)，通過(guò)紫外線可有效固化排水管道，有利于提高修復(fù)施工效率。應(yīng)采用翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)修復(fù)DN1500管道[2]。

2.2 排水管道導(dǎo)流方案

修復(fù)排水管道，其中的一個(gè)重要前提是不影響其排水功能。所以，為實(shí)現(xiàn)正常排水，針對(duì)施工段的管道，需采取必要的導(dǎo)流措施。

2.2.1 直線型管道導(dǎo)流方案

正式作業(yè)前，使用盲板將待施工段檢查口井管口封堵好。之后，將水泵等設(shè)備安裝到上游檢查井中，將積水排放出去。圖1為直線型管道導(dǎo)流方案。

圖1 直線型管道導(dǎo)流方案

2.2.2 十字交叉排水管道導(dǎo)流方案

開展十字交叉管道的下游修復(fù)施工，使用氣囊或磚墻將與待施工段相聯(lián)的管口封堵壓實(shí)，將積水導(dǎo)流到其他方向排掉。十字交叉排水管道導(dǎo)流方案如圖2所示。

圖2 十字交叉排水管道導(dǎo)流方案

2.2.3 管道交匯處的導(dǎo)流方案

在管道交匯處導(dǎo)流積水，難度較高，單條管道無(wú)法滿足實(shí)際需求，需要額外設(shè)置一條，并使用盲板將管口封堵住。此外，還需將水泵等設(shè)備安裝到管道兩側(cè)，提升導(dǎo)流效果。圖3為管道交匯處的導(dǎo)流方案。

圖3 管道交匯處導(dǎo)流方案

2.3 排水管道清淤

該市政排水管道長(zhǎng)時(shí)間未清淤，管道內(nèi)有許多淤積物，有一半以上的排水管道截面堵塞，嚴(yán)重影響管道修復(fù)施工的正常開展。因此，管道清淤作業(yè)成為管道修復(fù)的一項(xiàng)前期主要準(zhǔn)備工作。

2.3.1 水力清淤

高壓水流從高壓水泵的射水噴頭射出，會(huì)產(chǎn)生較大的作用力，沖刷管道內(nèi)壁，淤積物被沖刷到檢查井內(nèi)，最后被吸泥車集中吸出并運(yùn)走。

2.3.2 機(jī)械清淤

使用清淤設(shè)備將淤泥沖刷到檢查井中，集中后由絞車運(yùn)走。有些管道內(nèi)的淤積物較多，而且固結(jié)在一起，較為密實(shí)，這就需要使用機(jī)械清淤方式，方能取得較好的清淤效果。確定待修復(fù)管道具體位置之后，就加強(qiáng)此段落范圍的管道清潔、干燥等預(yù)處理工序。

3 非開挖修復(fù)技術(shù)的工程應(yīng)用

3.1 短管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)

采用短管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)，就是在不開挖路面的情況下，將特制聚乙烯短管經(jīng)檢查井插至管道受損部位。之后將水泥漿注入到襯管與管道的間隙中，提升短管內(nèi)襯的穩(wěn)定性，使其更加牢固，達(dá)到修復(fù)舊管道的目的[3]。表1為排水管道修復(fù)前后過(guò)流能力數(shù)據(jù)對(duì)比。經(jīng)分析表1發(fā)現(xiàn)，采用短管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)修復(fù)DN300～DN600的排水管道，管道流速明顯加快，流速增加比例在50%以上。與此同時(shí)，排水管道內(nèi)徑有所減小，流量也隨之變小，管道充滿度有所下降，管內(nèi)流水更加通暢，由此證明該技術(shù)具有良好的工程應(yīng)用效果。

3.2 UV內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)

UV內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)是將纖維軟管當(dāng)做內(nèi)襯材料，材料成型后的結(jié)構(gòu)硬度較高，附著于排水管道內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)排水管道修復(fù)。該技術(shù)創(chuàng)新內(nèi)襯材料固化方法，使用紫外線燈照射內(nèi)襯材料，使其快速固化。當(dāng)修復(fù)完管道后，即可投入使用，表2為修復(fù)施工前后管道過(guò)流能力數(shù)據(jù)對(duì)比。

通過(guò)分析表2數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：采用UV內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)施工后，DN700～DN1500的排水管流速明顯加快，DN700、DN800管道的流速提升了40%多，別的管道提升了25%～35%。纖維內(nèi)襯厚度非常薄，不會(huì)增加管徑，且不影響管道流量，管道充滿度明顯下降，管道排水更加通暢。

3.3 翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)

采用該技術(shù)修復(fù)排水管道，就是在氣壓的作用下，將內(nèi)含樹脂的纖維軟管壓進(jìn)管道中，并將其粘貼到管道內(nèi)壁上。使用熱水能加速其固化成型，與管壁融為一體，由此實(shí)現(xiàn)管道修復(fù)[4]。

采用該修復(fù)技術(shù)后，DN1550～DN1750的排水管道的流速提升了25%～35%。所用內(nèi)襯非常薄，不會(huì)影響管徑，管道流速會(huì)稍有下降，管道充滿度也會(huì)降低，由此證明該技術(shù)的應(yīng)用效果較好。

表2 UV內(nèi)襯施工前后管道過(guò)流能力對(duì)比

4 效益分析

針對(duì)DN600、DN1000、DN1600三種規(guī)規(guī)格的管道實(shí)施修復(fù)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐墓こ淘靸r(jià)數(shù)據(jù)，對(duì)比三者的施工費(fèi)用。DN600的溝槽深3m，寬2.5m；DN1000的溝槽深5m，寬2.5m；DN1600的溝槽深5m，寬5m。

采用翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)和UV內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)，分別修復(fù)DN1600和DN1000管道，只計(jì)算管道修復(fù)費(fèi)用，兩者都高于管道開槽施工費(fèi)用，但管道開槽其它附屬工程多，所以非開挖技術(shù)綜合效益還是較好。

修復(fù)DN1600和DN1000管道，相比開挖施工費(fèi)用，非開挖施工的整體費(fèi)用分別要少5.4%和17.3%。使用短管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)修復(fù)DN600管道，相比開挖施工的總費(fèi)用，會(huì)下降38.8%左右。

由此可知，就整體經(jīng)濟(jì)效益而言，非開挖施工技術(shù)要超過(guò)開挖施工技術(shù)，且不會(huì)對(duì)路面交通及環(huán)境構(gòu)成較大影響，所以成為修復(fù)排水管道的最佳選擇。

5 結(jié) 論

綜上所述，該文章以某市政排水管道修復(fù)工程為案例，分析了非開挖管道修復(fù)技術(shù)的工程實(shí)際應(yīng)用，對(duì)比了管道修復(fù)前后的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，所得結(jié)論為：

(1)短管內(nèi)襯技術(shù)適用于修復(fù)DN300～DN600管道；UV內(nèi)襯技術(shù)適用于修復(fù)DN600～DN1500管道；翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)適用于修復(fù)DN1500以上的管道。排水管道經(jīng)過(guò)修復(fù)，其充滿度明顯降低，但流速加快。

(2)相對(duì)于開挖施工技術(shù)，非開挖技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益更高。采用非開挖施工技術(shù)，管道管徑越小，則施工總費(fèi)用越低，對(duì)路面交通及環(huán)境的影響較小，屬于修復(fù)排水管道的最佳方案。