試論有壓承插口管道的無損拆除技術(shù)★

郝瑞麗 張學(xué)偉 屈俊峰

(1.鄭州水務(wù)建筑工程股份有限公司，河南 鄭州 450004; 2.河南省高技術(shù)創(chuàng)業(yè)服務(wù)中心,河南 鄭州 450004)

1 概述

管道工程技術(shù)當(dāng)今應(yīng)用廣泛，在市政建設(shè)和水利建設(shè)中起著舉足輕重的作用。而管道過程的質(zhì)量控制尤為重要，當(dāng)管道安裝過程中出現(xiàn)軸線偏差、高程有誤或管道對(duì)接口產(chǎn)生的漏壓現(xiàn)象,或者根據(jù)施工設(shè)計(jì)需要變更管道線路時(shí)，均需拆除重新施工。常用的管道拆除方式是剛性材料直接用吊車把有質(zhì)量問題的管道吊起，或者進(jìn)行爆破拆除，這樣拆除后的管道管口就會(huì)被破壞，有時(shí)候也會(huì)導(dǎo)致管體受損，拆除后的管道不能再次循環(huán)使用，不但浪費(fèi)了管材，提高了施工成本，還會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。本施工技術(shù)用于河南省南水北調(diào)受水區(qū)鄭州21號(hào)口門供水配套工程施工1標(biāo)段項(xiàng)目中，在大學(xué)路南水北調(diào)主干渠北側(cè)綠化帶施工中出現(xiàn)近100 m的JPCCP管道設(shè)計(jì)位置與市政天然氣管道位置沖突，所以為避免沖突該施工段原設(shè)計(jì)施工線路位置需設(shè)計(jì)變更。故原已頂進(jìn)的臨近變成位置的10節(jié)DN 2 400 mm 的管節(jié)需要開挖拆除后按設(shè)計(jì)變更后的施工路線進(jìn)行施工。

2 關(guān)鍵技術(shù)

1)將需要拆除的有壓承插口管道進(jìn)行無損拆除。先將需拆除的管道四周進(jìn)行土質(zhì)清除，然后平衡管道內(nèi)外壓力，將管節(jié)承插口處的所有密封填充物進(jìn)行剔除，然后進(jìn)行防護(hù)填充，最后用柔性吊帶將管道吊出。

2)做好拆除過程的管道防護(hù)工作。為保障被拆除的管道進(jìn)行循環(huán)利用，在土質(zhì)清除、剔除密封材料、管道吊離時(shí)一定要做好防護(hù)工作，以防管道的保護(hù)層和管道承插口被破壞。

3)對(duì)拆除后的管道進(jìn)行各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)測(cè)定。管道拆除后，對(duì)拆除的管道委托第三方進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，管道各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到GB/T 19685—2017預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管標(biāo)準(zhǔn)和《2018年輸水管道產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督國(guó)家監(jiān)督抽查方案》。

3 承插口管道無損拆除主要施工技術(shù)

承插口管道的無損拆除方法，其拆除順序?yàn)閺囊欢诉M(jìn)行逐節(jié)拆除，包含以下幾個(gè)方面的施工工藝。

3.1 土質(zhì)清除

從拆除管道線路的一端開始進(jìn)行拆除，拆除前將需要進(jìn)行拆除的停運(yùn)管道進(jìn)行土質(zhì)清除，先用挖掘機(jī)將管道上部土清除至高程離管節(jié)30 cm處，為保障管節(jié)不受損，余土采用人工清除，使管節(jié)承插位置及管節(jié)裸露。且管節(jié)承插位置及靠近管節(jié)承插位置的左右局部管節(jié)管體懸空，懸空位置土體結(jié)構(gòu)為下挖槽，且下挖槽下挖深度為50 mm～100 mm，以備后續(xù)穿插吊管用的柔性吊帶；并根據(jù)管節(jié)重量每隔500 mm～1 000 mm在管節(jié)下面預(yù)留高度為300 mm～500 mm的土體對(duì)管節(jié)起到支撐作用(見圖1)[1]。

3.2 壓力平衡

由于管節(jié)在承插安裝后需要進(jìn)行打壓測(cè)漏，測(cè)試完成后水體從試壓密封空間排出導(dǎo)致密封空間內(nèi)部氣壓變低，因此在拆除時(shí)直接拆除管節(jié)由于負(fù)壓作用很難直接拆除。因此先將打壓孔處填充材料進(jìn)行剔除，使試壓使用的密封空間與外部空間連通，進(jìn)行放壓，從而起到平衡氣壓的作用，這樣就減小了拆除阻力，便于拆除管節(jié)脫離(見圖2)[2]。

3.3 剔除連接

在管節(jié)施工時(shí)為保證管節(jié)的氣密性，管節(jié)承插口處均填充了密封材料，拆除前應(yīng)將管節(jié)承插口處的所有密封填充物進(jìn)行剔除，包括管節(jié)承插時(shí)裸露于外側(cè)的環(huán)狀外管縫和管節(jié)承插時(shí)裸露于管道內(nèi)側(cè)的環(huán)狀內(nèi)管縫密封填充物，使相鄰兩個(gè)管節(jié)的承插口沒有直接連接，這樣就減少了拆除管道時(shí)的阻力，便于下一步管節(jié)脫離(見圖3)。

3.4 防護(hù)填充

在管道放壓后和管節(jié)承插口處的所有密封填充物進(jìn)行剔除干凈后再進(jìn)行防護(hù)材料的填充。在環(huán)狀外管縫和環(huán)狀內(nèi)管縫的上、下、左、右四點(diǎn)位置均進(jìn)行高密度柔性材料填充，高密度柔性材料采用實(shí)木墊片即可,既節(jié)省造價(jià)又環(huán)保。防止后續(xù)管節(jié)調(diào)離時(shí)對(duì)管節(jié)的承口和插口造成損傷。

3.5 管節(jié)調(diào)離

最后運(yùn)用柔性吊帶吊起拆除管節(jié)端部，并緩慢上下移動(dòng)，使被拆除管節(jié)與原先具有承插關(guān)系的管節(jié)之間脫離，并將脫離拆除的管節(jié)吊出，即完成一個(gè)管節(jié)的無損拆除。

然后重復(fù)上述施工工序，依次將所有需要改線的管節(jié)進(jìn)行拆除，將拆除的管節(jié)吊出后放至安全位置保存，以便循環(huán)利用。

3.6 有壓管道無損拆除前、后各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的對(duì)比結(jié)果

管道拆除后，對(duì)拆除的管道委托第三方進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，管道各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到GB/T 19685—2017預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管標(biāo)準(zhǔn)和《2018年輸水管道產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督國(guó)家監(jiān)督抽查方案》(見表1)。

表1 有壓管道無損拆除前、后各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)的對(duì)比結(jié)果

3.7 有壓承插口管道無損管道的拆除方法的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

本技術(shù)方案摒棄了以往的破土爆破式的暴力拆法，在城市進(jìn)行拆除時(shí)不會(huì)產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，因此不會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成過大的影響[3]。

通過無損進(jìn)行拆除，有效保護(hù)了管節(jié)承口和插口的結(jié)構(gòu)完整，因此被拆除的管節(jié)可以進(jìn)行循環(huán)利用，對(duì)拆除材料進(jìn)行有效回收，大大減少了施工成本，且實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用減少垃圾排放[4]。無損拆除的手段柔和，較傳統(tǒng)破土爆破式拆法大大降低了工傷概率，確保了安全施工。

4 結(jié)語

用傳統(tǒng)的開挖爆破，花費(fèi)高，不但對(duì)環(huán)境干擾大，而且造成大量的管材浪費(fèi)。為管道拆除重復(fù)利用，經(jīng)充分考察、調(diào)研后，于2019年3月起河南省南水北調(diào)受水區(qū)鄭州21號(hào)口 門供水配套工程施工1標(biāo)段項(xiàng)目開始采用“有壓承插口管道的無損拆除技術(shù)”管道拆除及管道重復(fù)利用現(xiàn)象。應(yīng)用后產(chǎn)生的明顯效果為：管節(jié)拆除工具經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能夠大大節(jié)約施工成本；拆除過程中沖擊力可控，能夠保證被拆除管節(jié)不破損，從而達(dá)到二次利用；該方案操作性很強(qiáng)，且簡(jiǎn)單，能夠節(jié)省施工時(shí)間，縮短過程工期。不但保證了施工安全，節(jié)約了施工成本，還加快了工程工期。

實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明，該技術(shù)施工速度快、環(huán)境污染小，對(duì)結(jié)構(gòu)無損壞，且能對(duì)拆除后的管道進(jìn)行重復(fù)利用，大大減輕環(huán)境污染及資源浪費(fèi)的現(xiàn)象。由于該技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，應(yīng)用效果優(yōu)良，因此我們將繼續(xù)在所承接的地下管道項(xiàng)目中推廣應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，使其產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。