城市排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)及質(zhì)量控制重點

胡毓敏

（上海浦林城建工程有限公司，上海市 200126）

0 引言

上海世博會于2010年10月結(jié)束，世博浦東園區(qū)內(nèi)道路將逐步向浦東新區(qū)移交并對社會開放，恢復(fù)世博浦東園區(qū)內(nèi)道路市政交通功能，還路與民，實現(xiàn)園區(qū)變城區(qū)，“城市讓生活更美好”的理念傳承。根據(jù)“園區(qū)變城區(qū)”的總體要求，原則上按市政設(shè)施現(xiàn)狀進行移交，但必須做到“四個有利于”，即：有利于園區(qū)盡快開放；有利于養(yǎng)護作業(yè)人員人身安全；有利于設(shè)施安全運行；有利于行業(yè)管理。

上海世博園浦東片區(qū)雨污水管道陸續(xù)由建設(shè)單位接管養(yǎng)護。為便于市政基礎(chǔ)設(shè)施順利移交，浦東新區(qū)政府相關(guān)部門委托上海浦公檢測公司對第一批移交道路的雨污水管道進行了全部的CCTV檢測；委托上海浦東公路養(yǎng)護建設(shè)有限公司對第二批移交道路的雨污水管道進行了全部的CCTV檢測；通過CCTV檢測報告影像資料可以看到雨污水管道內(nèi)局部有沉積、障礙物、堵頭破裂、錯位、坍塌、異物侵入等問題。對于沉積、障礙物、堵頭等功能性缺陷已在清淤工程中得到有效解決。為滿足地塊的后續(xù)開發(fā)建設(shè)，需要完好的雨污水管道系統(tǒng)作支撐，故需對世博浦東園區(qū)內(nèi)存在結(jié)構(gòu)性缺陷的雨污水管道進行修復(fù)，提高管道排水能力。

1 不銹鋼雙脹環(huán)修復(fù)

根據(jù)CCTV檢測報告的影像資料，針對部分雨水管道內(nèi)局部有沉積、堵頭破裂、錯位等問題，確定采用不銹鋼雙脹環(huán)修復(fù)方案，鋼套環(huán)采用Q235-A碳鋼，鋼套環(huán)厚度12 mm，寬度300 mm。

1.1 主要施工工藝

施工前，先對該管道的上下游管道進行封堵，將管內(nèi)水抽干。首先準備充足的修補材料（修補材料為雙快水泥、聚氨酯填充劑）。然后施工人員下井對修補位置定位。

具體工藝流程為：

管道破裂點定位畫圈→上下游管道封堵→注漿→堵漏；

埋設(shè)引流管→跟蹤測量→管縫止水、修補→安裝鋼套→聚氨酯注漿→養(yǎng)護觀察；

導(dǎo)流管割除→修復(fù)面檢測→膠泥面層修粉。

1.2 施工質(zhì)量控制

施工前，檢查所有設(shè)備運轉(zhuǎn)是否正常。安裝過程中，檢查修復(fù)點的情況，清除一切可能影響安裝的障礙物。

鋼套環(huán)由鋼結(jié)構(gòu)專業(yè)單位加工、制作。由兩塊寬度為300 mm，厚度12 mm半弧形鋼板拼裝而成，鋼內(nèi)套底漆為灰色702環(huán)氧富鋅防腐漆，面漆為白色667-3氯化橡膠厚漿型防腐面漆，涂刷2遍。緊固件為高強度螺栓，連接板之間的襯墊采用10 mm橡膠墊。

鋼內(nèi)套安裝前必須對管縫處原水泥包塊全部鑿除，溝縫鑿深5 cm以上，清除浮渣及其填充物，并清洗溝縫，嵌填麻絲埋入注漿管，用雙快水泥抹平至管壁，對管縫滲水點進行聚氨酯注漿直至止水，而后割除管縫注漿管。鋼內(nèi)套安裝時，為防止滑動，管壁與鋼內(nèi)套兩側(cè)空隙上，采用防水硬性木楔固定。定位后，在管壁與鋼內(nèi)套縫隙處，兩側(cè)交叉分布，埋入注漿管，間距0.7 m，用雙快水泥填充、封嵌縫隙，再次進行聚氨酯注漿直至飽和，達到防漏、密封效果。漿液凝結(jié)后，割除外露注漿管，封閉注漿孔。

固化后的泡沫具有填縫、粘結(jié)、密封等功能。另外阻燃型聚氨酯發(fā)泡劑能達到B和C級阻燃。

聚氨酯泡沫填縫劑施工前，應(yīng)去除施工表面的油污和浮塵，并在施工表面噴灑少量水。使用前，將聚氨酯發(fā)泡劑罐搖動至少60 s，確保罐內(nèi)物料均勻。

修復(fù)完成后，經(jīng)CCTV檢查鋼套環(huán)安裝緊密，無松動現(xiàn)象。漏水、漏泥等管道缺陷已經(jīng)消除，工程質(zhì)量達到了質(zhì)量驗收要求。

2 CIPP翻轉(zhuǎn)法修復(fù)

通過CCTV檢測報告影像資料的分析，對上海世博浦東園區(qū)內(nèi)存在結(jié)構(gòu)性缺陷的雨污水管道整體性的修復(fù)，提高管道排水能力。故對這部分的管道采用CIPP翻轉(zhuǎn)法進行修復(fù)。

2.1 CIPP翻轉(zhuǎn)法施工簡述

（1）CIPP技術(shù)施工法是以不開挖道路進行下水管道修理的技術(shù)。該技術(shù)在英國發(fā)明，在日本、美國、韓國以及歐洲的經(jīng)濟發(fā)達國家得到廣泛的運用，近幾年在發(fā)達國家每年都具有上百公里的施工實績。是比較成熟的，具有可信賴性的管道非開挖修復(fù)技術(shù)之一。

（2）CIPP技術(shù)的施工原理

根據(jù)現(xiàn)場的實際情況在工廠內(nèi)按設(shè)計制造內(nèi)襯軟管，然后灌入熱硬化性樹脂制成樹脂軟管。施工時將樹脂軟管和加熱用溫水輸送管翻轉(zhuǎn)插入輔助內(nèi)襯管內(nèi)。翻轉(zhuǎn)完成之后，利用水和壓縮空氣使樹脂軟管膨脹并緊貼在舊管內(nèi)，然后利用循環(huán)的方式通過溫水循環(huán)加熱。使具有熱硬化性的樹脂軟管硬化成型，舊管內(nèi)即形成高強度的內(nèi)襯新管。翻轉(zhuǎn)法內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)有如下優(yōu)點：

a.施工時間短：內(nèi)襯材料在工廠加工后運至工地，現(xiàn)場的施工從準備→翻轉(zhuǎn)→加熱→固化只需約1～2 d時間，可以十分方便地解決施工時的臨時排水問題。

b.設(shè)備占地面積?。篊IPP施工法只需小型的鍋爐和熱水循環(huán)泵等設(shè)備，施工時占用道路面積?。ㄔ跈z查井邊的位置，寬2.5 m，長12 m），噪音低，對道路交通影響小。

c.內(nèi)襯管耐久實用：內(nèi)襯材具有耐腐蝕，耐磨損的優(yōu)點，材料強度大，耐久性根據(jù)設(shè)計要求可達30 a，徹底解決管道的地下水滲入問題。

d.保護環(huán)境：不開挖路面，不產(chǎn)生垃圾，不堵塞交通，使管道修復(fù)施工的形象大為改觀。

施工示意和施工流程見圖1。

圖1 CIPP翻轉(zhuǎn)施工示意圖

CIPP非開挖修理施工法按現(xiàn)場的實際情況制定具體的施工流程見圖2。

圖2 施工流程圖

2.2 CIPP翻轉(zhuǎn)法的主要施工質(zhì)量控制

2.2.1 管道腐蝕部分的表面處理

為了確保施工后管道的強度，首先采用高壓水沖洗車實施沖洗，然后，對管道內(nèi)部腐蝕嚴重的部位以及因腐蝕而強度降低的表層，采用榔頭進行敲擊剝離處理，露出強度較高的混凝土內(nèi)層材料。然后，采用快速水泥砂漿進行找平處理，把腐蝕嚴重和混凝土表面脫落的部位進行表面恢復(fù)處理，使得老管道達到正圓的形狀，確保管道翻轉(zhuǎn)法內(nèi)襯達到預(yù)期的修復(fù)效果，見圖3、圖4。

2.2.2 管道的內(nèi)襯修復(fù)

（1）在施工井上部制作翻轉(zhuǎn)作業(yè)臺，在到達井內(nèi)或管道的中間部設(shè)置擋板等工作，見圖5。要使之堅固，穩(wěn)定，以防止事故發(fā)生，影響正常工作。

圖3 處理管道表面腐蝕部分

圖4 對腐蝕部分進行找平

圖5 施工井上部制作翻轉(zhuǎn)作業(yè)臺

（2）樹脂軟管的翻轉(zhuǎn)準備工作在事先已準備的翻轉(zhuǎn)作業(yè)臺上，把通過保冷運到工地的樹脂軟管安裝在翻轉(zhuǎn)頭上，接上空壓機等，見圖6。如果天氣炎熱，要在樹脂軟管上加蓋防護材料以免提前發(fā)生固化反應(yīng)影響質(zhì)量。

圖6 樹脂軟管翻轉(zhuǎn)準備工作

（3）翻轉(zhuǎn)送入樹脂軟管

利用水把樹脂軟管通過翻轉(zhuǎn)送入管內(nèi)，見圖7。此時要防止材料被某一部分障礙物勾住或卡住而不能正常翻轉(zhuǎn)。

圖7 翻轉(zhuǎn)送入樹脂軟管

（4）溫水加熱工作

樹脂軟管翻轉(zhuǎn)送入管道后，在管內(nèi)接入溫水輸送管。同時把溫水泵，鍋爐等連接起來，開始樹脂管加熱固化工作，見圖8。此時要注意不要接錯接口，以免發(fā)生熱水不能送入等情況。

圖8 溫水加熱樹脂軟管

（5）管頭部的切開

樹脂管加熱固化完畢以后，把管的端部用特殊機械切開，見圖9。同時為了保證良好的水流條件，井的底部做一個斜坡。

圖9 管頭部切開

（6）施工后管內(nèi)檢測

為了了解固化施工后管道內(nèi)部的質(zhì)量情況，在管端部切開之后，對管道內(nèi)部采用CCTV檢測設(shè)備進行檢測。

2.2.3 檢查井修復(fù)

對檢查井的內(nèi)襯修復(fù)施工，也采用相同的施工程序，把事先在工廠加工制作的檢查井的內(nèi)襯材料運到工地后，用壓縮空氣和水使材料緊緊貼于檢查井內(nèi)加熱固化，形成新的CIPP內(nèi)襯井。

先對檢查井進行內(nèi)襯修復(fù)，并將處于管口部分的內(nèi)襯井壁材料切除。然后，再實施管道的內(nèi)襯修復(fù)，使得管道的端口和檢查井的井壁形成一體，最后，采用具有很強粘結(jié)力的樹脂對井壁內(nèi)襯材和管道內(nèi)襯材實施密封處理，這樣，確保了內(nèi)襯施工后管道和檢查井的一體化處理，阻止地下水的流入，達到防滲漏，保護管口的目的，見圖10。

圖10 檢查井修復(fù)示意圖

3 修復(fù)后的質(zhì)量檢測

施工完成后，經(jīng)對內(nèi)襯新管采用CCTV檢測設(shè)備進行了檢測，表面無鼓脹、無未固化現(xiàn)象，表面無裂紋和縱向陵紋。監(jiān)理也到管道內(nèi)部進行外觀檢查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)襯管內(nèi)部的整個被修復(fù)區(qū)域光滑連續(xù)，無剝落，無凹凸和堵塞現(xiàn)象，內(nèi)襯修復(fù)結(jié)果完全達到了預(yù)期效果。

經(jīng)上海同濟建設(shè)質(zhì)量檢測站對“CIPP整體修復(fù)成品試塊”按照《樹脂澆鑄體性能試驗方法》（GB/T2567-2008）進行強度檢測，結(jié)果如下：

彎曲強度：47.7 MPa＞31 MPa；

彎曲彈性模量：2 300 MPa＞1 724 MPa；

第一裂紋時彎曲應(yīng)力：40.5 MPa＞25 MPa。

4 結(jié)語

針對目前排水管道陳舊老化的現(xiàn)狀和道路交通的繁忙現(xiàn)象，進一步采用非開挖技術(shù)對地下管道進行預(yù)防性修復(fù)已顯得十分必要。

非開挖修復(fù)管道的方法較多，其技術(shù)也日臻成熟，如何有效且在綜合考慮經(jīng)濟效益和社會效益的同時，也是合理選擇非開挖技術(shù)修復(fù)管道方法的重要依據(jù)之一。