鋼套管修復與加固污水管道施工技術淺談——以浦東北路污水管道修復工程為例

張 瑋

（上海浦東三行市政綜合養(yǎng)護有限公司，上海市 201206）

1 工程概況

浦東北路位于浦東新區(qū)外高橋地區(qū)，地處港區(qū)，交通流量大，通行車輛多為集裝箱卡車，因此該路段道路損毀嚴重，路面有大面積沉陷。浦東北路（花山路—和雅路）范圍由于污水管道管材接口差、重車通行造成地面沉降等原因，部分管段接口已經嚴重滲漏。經現場實地探查，發(fā)現凡路面發(fā)生塌陷及大面積沉降路段，其基礎下φ1 000 mm、φ1 200 mm的污水管均已不同程度毀壞，接縫處有拉開、錯位、位移現象，管道周圍土體從管接縫中滲入管道，造成管道上方土體松動，引起路面基礎破壞，形成路面不均勻沉降及塌陷。另外，由于水土的大量流失，大部分污水窨井都有下沉、破裂、漏水現象，因此需對浦東北路現有污水管道進行修復與加固維修。

2 施工流程及施工工藝

2.1 施工流程

施工流程見圖1。

2.2 施工準備

（1）施工區(qū)域圍護

根據設計要求擬定的修復區(qū)段，先走訪沿線的居民和廠家，在得到交警部門的確認后，編制專項交通組織方案先行進行全封閉彩鋼板圍場。在充分考慮到交通安全、文明環(huán)境及施工作業(yè)的需要后，每500~550 m為一施工段是最理想的，每一施工段的全封閉圍護需要25 d左右（包括交通設施）。

（2）管道通風及淤泥清理

圖1 施工流程圖

在封堵抽水后，清理污泥工序是危險比較大的階段，在正式進入管道內施工之前，必須進行窨井及管道的通風，該項工作約為4~5個工作日。在放入鴿子與進行硫化氫測試后確認窨井及管道內的有害氣體在允許值以下，方能組織人員進行淤泥的清理及管道的清洗工作。根據以往經驗，翻動污泥時容易散發(fā)毒氣傷人，因此首先派帶防毒面具的專業(yè)人員將污泥進行清理。該項工作應邊進行邊安排，通風工作自開始至結束都必須始終進行，測試含氧量不得少于18%，硫化氫的測試工作也應每天每一個小時測試一次。施工前有限空間作業(yè)必須辦理《有限空間安全作業(yè)證》；下井拆封頭子時，必須辦理《市政下井拆封頭子申請報批表》；下井作業(yè)時，必須辦理《下井安全作業(yè)票》。對作業(yè)人員進行硫化氫特性、防范有毒有害危險作業(yè)場所中毒等事故須知等各項安全教育，有專職監(jiān)護人員、專用通信設備等確保管道內作業(yè)人員的絕對安全。

（3）管道清洗

管道淤泥清除后用高壓水槍沖洗管壁，對結垢進行鏟除，產生的污水及垃圾及時清理，保證管道內清潔，有良好的作業(yè)環(huán)境。對管道內的漏水點進行編號統(tǒng)計，根據實際情況，繪制每個管節(jié)斷面施工圖，為接縫注漿做好準備。

（4）污水管道損壞統(tǒng)計

管道清理完畢，需對所有管道進行一次徹底的檢查，統(tǒng)計污水管道損壞數量，并對投標時的物探數量進行比較。

2.3 管道接縫、窨井壁注漿及鋼套管定制

堵漏前必須對管道和井壁滲漏處先進行擴口，除去管縫內各種雜物并沖洗干凈，沿管縫每0.75 m埋入1根注漿管，預留管外長度100 mm，用麻絲及速凝水泥拌合后填嵌入管縫內，起固定注漿管及封堵水源作用。聚氨脂堵漏注漿要嚴格按操作順序進行（該材料特點是與水具有良好的混溶性，漿液遇水后立即進行聚合反應，分散、乳化、發(fā)泡、膨脹。發(fā)泡體積可以增大4～10倍。聚合后的固體有良好的延伸性、彈性及抗?jié)B性。在水中永久保持原形，并具有耐低溫、強度高的特點），通過預留管注漿時，宜先上后下，注漿壓力控制在0.1MPa。當管縫不漏水時即可停止注漿，隨后割除注漿軟管，用快速水泥抹平管道和井壁接縫。同時，對每節(jié)管道接口處的斷面尺寸進行編號統(tǒng)計，上報給鋼套管制作單位進行鋼套管制作。見圖2、圖3。

2.4 管底及窨井底部注漿

對管底土體進行雙液分層壓密注漿時，以管底中心線為布孔軸線，孔距1 m，孔位距管縫0.5 m，鉆孔直徑φ46 mm，孔深0.95~1.25 m，注漿深度為管底以下0.95~1.25 m，每0.75 m為一注漿段，漿液按設計要求采用42.5級普通硅酸鹽水泥和水玻璃混合液（水玻璃模數為3.0～3.3）配制，每段注漿量80～100 L，每孔注漿量107 L，注漿壓力控制在0.3 MPa，流量8～10 L/min。鄰孔注漿間隔不宜大于24 h，以免漿液凝固。注漿時應根據壓力和注漿速度及時調整注漿量，在沒有壓力或較小壓力情況下，可適當增加注漿量；壓力過高或發(fā)生冒漿時，應當立刻停注，待查明原因后方可繼續(xù)注漿。跟蹤測量是指導管內注漿的重要手段，測點布置在距管口200 mm管底中心線位置上，基準點可設于對應井壁下端。注漿開始即開始測量，當發(fā)現管道抬升超出原標高，也應立即停止注漿。每孔注漿結束后應及時用快速水泥封堵孔口，予以抹平（見圖4）。

圖4 管內及井底雙液分層注漿加固示意圖（單位：mm）

2.5 鋼套管安裝及注漿

為了鞏固管道修復成果，對所有施工范圍內的管道接縫全部安裝鋼制內套。鋼內套由2塊弧形鋼板拼裝而成，外徑φ980 mm、1 180 mm，寬度300 mm，厚度12 mm，鋼板緊固件為φ16 mm高強度螺栓。鋼內套安裝之前必須對已止漏的管縫四周再次清洗，確保清潔。安裝鋼內套時，為了防止鋼內套滑動，管壁與鋼內套之間空隙用硬性木鎮(zhèn)塊固定，在管壁與鋼內套縫隙處，兩側交叉分別以0.6 m等距預埋尼龍注漿管，用快速水泥充填封嵌縫隙，隨后在注漿管中進行聚氨脂注漿，直至飽和狀態(tài)，待漿液凝固后，割除預留注漿管，封閉注漿孔。鋼內套全部安裝好后，須對腰部連接板進行包塊處理，包塊材料由快速水泥和普通水泥調和而成，包塊保護層不小于30 mm，體積不大于連接板的50%。同時必須對鋼內套兩側周邊坡進行處理，周邊坡寬度不得小于150 mm，坡度宜平緩。見圖5～圖7。

2.6 管道及窨井兩側壓密注漿加固

管道兩側壓密注漿加固時，依據注漿漿液擴散半徑不小于0.75 m的理論參數，平面縱向布孔，孔距為1 m，孔徑φ46 mm。注漿深度白管底以下0.95~1.25 m至管頂上0.95~1.25 m，注漿時先外排后內排，每0.5 m為一注漿段提拔，注漿壓力控制在0.2～0.5 MPa，流量10~12 L/min，注漿量每段80~100 L，每孔注漿量為106 L。注漿時根據注漿壓力及跟蹤測量數據進行調控，保證兩側土體填充均勻。

2.7 養(yǎng)護、驗收

施工完成后對管道和窨井進行清理，每天檢查管道接口有無滲漏情況。如有滲漏水跡，即采取重新注漿進行修復。持續(xù)一周無滲漏情況后組織參建方進行驗收，驗收完成后進行通水使用。

3 主要機械設備

主要機械設備見表1。

表1 主要機械設備表

4 安全及文明施工措施

該工程安全工作的重點為：預防井下硫化氫氣體中毒，預防井下作業(yè)缺氧，安全拆封頭子，井下用電安全、高空、井口防墜落，等等。重中之重為預防井下硫化氫氣體中毒。

[1]GB 50268—2008，給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范[S].

[2]吳麗娟.城市污水管道頂管施工工藝及問題[J].科技資訊,2009(8):32.