城市地下排水管網(wǎng)滲漏非開挖注漿修復(fù)施工技術(shù)分析

陳鈺林，鄭登登

1.福州市城市排水有限公司，福建 福州 350000

2.福建江夏學(xué)院，福建 福州 350108

1 城市地下排水管網(wǎng)修復(fù)工程特點(diǎn)

（1）管井內(nèi)外注漿修復(fù)技術(shù)的使用，能快速、準(zhǔn)確地封堵滲漏點(diǎn)，該技術(shù)先進(jìn)可靠，修復(fù)成功率高。

（2）注入材料采用一種用于堵漏和土體穩(wěn)固的聚氨酯材料，遇水迅速反應(yīng)，隨著時間逐漸穩(wěn)固，耐化學(xué)腐蝕，無毒，對富水環(huán)境下的管道修復(fù)非常有效。

（3）運(yùn)用注漿材料遇水反應(yīng)發(fā)泡膨脹的特性，注入注漿材料填塞破損部位，同時固結(jié)周圍土體，可以極大地提高修復(fù)效果。

（4）通過注漿修復(fù)技術(shù)的使用，避免了管道開挖造成的大量浪費(fèi)，有效地節(jié)約了資源，保護(hù)了周邊環(huán)境。

2 城市地下排水管網(wǎng)修復(fù)工藝原理

2.1 管、井外注漿修復(fù)技術(shù)

管、井外注入注漿材料填塞破損處及固結(jié)周圍土體。該施工技術(shù)中采用特制袖閥管注漿，通過調(diào)整每環(huán)隘漿孔數(shù)量、孔口方向，確保管道弧形土體部位的注入均勻，提高了管、井外注漿修復(fù)效果。經(jīng)驗證，注漿材料注入量為3kg/m3時，其經(jīng)濟(jì)效果最佳。

2.2 管、井內(nèi)注漿修復(fù)技術(shù)

管、井內(nèi)注漿孔與出漿孔均穿透修復(fù)部位結(jié)構(gòu)物，注入注漿材料填塞破損部位及固結(jié)周圍土體，提高管、井內(nèi)注漿修復(fù)效果。

3 城市地下排水管網(wǎng)修復(fù)施工操作要點(diǎn)

3.1 修復(fù)管、井探測

（1）較大管、井采用人工進(jìn)入探查，較小管、井則利用可視智能機(jī)器人進(jìn)行管內(nèi)探測。

（2）重點(diǎn)探測破損部位和破損程度，為修復(fù)方案的選定提供重要依據(jù)。

3.2 修復(fù)方案的選擇

（1）根據(jù)修復(fù)管井的大小、破損程度、修復(fù)部位、地下水環(huán)境、周邊地理環(huán)境影響、社會環(huán)境影響等因素，選擇管、井外注漿修復(fù)或管、井內(nèi)注漿修復(fù)，也可結(jié)合使用兩種修復(fù)方案。

（2）管、井外注漿修復(fù)適用于施工人員不能或不直接進(jìn)入內(nèi)部施工的較小管道及窟井修復(fù)加固。

（3）管、井內(nèi)注漿修復(fù)適用于施工人員能夠進(jìn)入內(nèi)部施工的較大管道及窟井修復(fù)加固。

3.3 管、井外注漿修復(fù)

（1）定位、鉆孔。①注漿孔的地面定位準(zhǔn)確，關(guān)系到管、井修復(fù)質(zhì)量。同時，地面定位誤差較大，鉆孔可能造成管、井的再次損壞。②管道修復(fù)部位的地面定位。首先，利用2臺激光鉛錘儀置于井口之上，將管道兩端位置引上地面。其次，精確測出修復(fù)部位距管口兩端的相對位置。小管道利用可視智能機(jī)器人的測距功能測量，大管道采用人工測量。再次，管道修復(fù)部位偏位測量。運(yùn)用1臺激光發(fā)射器從一端管口中心照射另一端管口中心，測量偏位方向與偏位量。施工人員不能進(jìn)入小管道時可通過判斷激光束的相對位置估算偏位量，誤差應(yīng)＜5cm。最后，管內(nèi)修復(fù)部位高標(biāo)確定。測量兩端管口標(biāo)高，推算管內(nèi)修復(fù)部位標(biāo)高。③注漿孔位的布置。首先，管道修復(fù)時，注漿孔沿管道兩布置，距管道外側(cè)30～50cm，縱向相鄰注漿孔凈距為50～80cm；其次，窟井修復(fù)時，注漿孔距井壁最外側(cè)30～50cm，相鄰注漿孔凈距直為50～80cm；再次，當(dāng)管、井修復(fù)需要特別加固周邊土體時，可采用多排注漿孔注漿，擴(kuò)大加固面；最后，鉆孔采用工程地質(zhì)鉆機(jī)，利用2臺經(jīng)緯儀呈90°布置測量，控制垂直度偏差＜O.1%。鉆孔孔徑根據(jù)袖閥管管徑確定，為8～10cm。

（2）注套殼料、放管。①特制袖閥管：特制袖閥管外管為單向間管采用內(nèi)徑50cm的塑料管，每隔一定距離設(shè)置一環(huán)溢漿孔（根據(jù)實際注漿作用范圍定，一般為20～50cm）外包橡皮套。與常用袖閥管外管相比，特制袖閥管外管通過調(diào)整每環(huán)溢漿孔數(shù)量來控制每環(huán)出漿量，使管道弧形土體部位注入均勻。溢漿孔孔口方向為一側(cè)出漿，確保注入漿液更好的作用于修復(fù)部位，提高管、井外注漿修復(fù)效果。②注套殼料：套殼料又稱封閉泥漿，鉆孔到設(shè)計深度后從鉆內(nèi)灌入封閉泥漿，其作用是封閉單向間管和鉆孔之間的空隙，迫使從灌漿孔內(nèi)開環(huán)，壓出的漿液擠破套殼料注入四周土層。套殼料采用水泥∶黏土∶水=1∶1.5∶1.88（重量比）配制的漿液，可適當(dāng)加入少量細(xì)砂，提高脆性及擠破能力。③放管：套殼料注入后插入特制袖間管，封閉管內(nèi)充滿清水以防套殼料凝固前袖間管上浮。特制袖間管頂部應(yīng)標(biāo)記溢漿口的方向，放管完成溢漿口應(yīng)對準(zhǔn)修復(fù)部位方向。同時，每環(huán)溢漿口應(yīng)對準(zhǔn)管道弧型土體層的相應(yīng)部位，放管前應(yīng)根據(jù)管道深度確定袖間管的放管深度。

（3）開環(huán)、注漿。①在套殼料泥漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，在單向閥管內(nèi)插入雙向密封注漿芯管進(jìn)行分層注漿。②注漿修復(fù)前應(yīng)采用橡膠氣囊封堵排水、砌管攔水壩等方式，將管、井內(nèi)積水排除或?qū)⒎e水位降低至修復(fù)位置以下O.5cm。③開環(huán)：首先加大壓力使?jié){液頂開橡皮套，擠破套殼料，在土體產(chǎn)生劈裂，并沿著裂縫擴(kuò)散，擴(kuò)散范圍受洋漿壓力、時間、漿液配比、土層特征等因素的影響。④注漿方法：漿液通過注漿芯管從底部向上注漿，達(dá)到一定的壓力后，提起一段再注漿，重復(fù)進(jìn)行。注入兩型漿液時，兩型漿液注入完畢后再提起注漿芯管注下一段。首先，當(dāng)?shù)叵滤鲃有暂^小時，可直接采用PURH1OO注入，當(dāng)修復(fù)破損部位向外冒漿2～3s時，停止注漿；其次，當(dāng)遇地下水豐富，流動性較大時，先按前述方法注入PURH1OO封堵破損部位，再注入PURH40加固周圍土體，注入量按3kg/m3計算。⑤注漿參考壓力為O.1～O.3MPa。

（4）恢復(fù)。注漿完成后袖間管外管留于土體之中，截除地面以上部分，并在管內(nèi)填塞水泥砂漿封閉洞口。

3.4 管、井內(nèi)注漿修復(fù)

（1）布孔、鉆孔。①每組注漿管與出漿管在修復(fù)裂縫或修復(fù)點(diǎn)水平兩側(cè)騎縫布置，注漿管與出漿管水平間距應(yīng)根據(jù)裂縫大小、滲漏程度確定，一般為30～50cm。沿修復(fù)部位每組之間縱向間距為20～40cm。相鄰各組注漿管出漿管交叉設(shè)置。各注漿管出漿管均安裝閥門，以便排水和注漿。②采用風(fēng)鉆打孔，孔徑以注漿管與出漿管外徑為準(zhǔn)。注漿孔與出漿孔均穿透修復(fù)部位結(jié)構(gòu)物，鉆入土體10cm。

（2）安置注漿管、出漿管。注漿管與出漿管一般采用4分塑料管制作，均安裝有閥門，長度為20～30cm。注漿管、出漿管的安裝應(yīng)嚴(yán)實牢靠，防止注漿過程中出現(xiàn)漏漿、漏汽的現(xiàn)象，以免影響注漿質(zhì)量或?qū)е伦{失敗。因此，要求管與孔壁間的間隙采用封堵膠泥進(jìn)行封堵，確保安裝嚴(yán)實、牢靠。注漿施工前應(yīng)進(jìn)行注水試驗，檢查其密封性。

（3）注漿。①注漿順序。各組由下而上依次注漿。②注漿方法。首先，當(dāng)?shù)叵滤鲃有暂^小時，直接采用PURH100注入。將注漿頭插入注漿管內(nèi)連接，打開該組注漿管與出漿管閥門加壓注漿，參考壓力為O.1～0.3MPa。當(dāng)出漿管開始出漿2～3s后停止注漿，關(guān)閉該組注漿管與出漿管閥門。由下而上打開下一組注漿管與出漿管閥門，按前述步驟反復(fù)操作。其次，當(dāng)遇地下水豐富流動性較大時，先按前述方法注入PURH100。關(guān)閉出漿孔，繼續(xù)注入PURH40，注入量按kg/m3計算。

（4）恢復(fù)。注漿完成待漿液完全固化后，鋸掉注漿管與出漿管，用防水砂漿封平洞口。

3.5 修復(fù)效果評估

注漿完成后5～10d內(nèi)，利用可視智能機(jī)器人、測量工具等，觀察破損部位、周邊土體是否固化穩(wěn)定，是否有滲漏等情況，做出評估結(jié)果。

3.6 管、井內(nèi)修飾

根據(jù)修復(fù)管、井的損壞程度及修復(fù)程度，可選擇防水砂漿局部抹面、防水砂漿整體噴涂等方法。

4 城市地下排水管網(wǎng)修復(fù)工程質(zhì)量保證措施

（1）做好各種施工機(jī)械設(shè)備的保養(yǎng)、檢修工作，保證施工過程中機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)行。袖閥管注漿中的套殼料配方由現(xiàn)場試驗確定，套殼料施工質(zhì)量決定注漿施工的質(zhì)量。

（2）鉆孔機(jī)對準(zhǔn)孔位，調(diào)整垂直度，保證垂直鉆孔機(jī)對準(zhǔn)孔位，調(diào)整垂直度，保證垂直成孔。

（3）加強(qiáng)施工測量的控制工作。尤其重點(diǎn)管控管、井外注漿孔的定位，安排經(jīng)驗豐富的測量技術(shù)人員放樣，且安排專人復(fù)核檢查注漿孔位。

（4）管、井內(nèi)注漿前應(yīng)對注漿機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行全面檢查，注漿閥、管及壓力表等器件的接頭部位一定要靠牢固，閥門一定要擰緊，不能引起漏漿事故。

（5）管、井內(nèi)注漿時在注漿管與孔洞結(jié)合處可能會出現(xiàn)漏漿、冒漿現(xiàn)象，這種現(xiàn)象屬于封閉不嚴(yán)所致，注漿前必須進(jìn)行注水試驗。

5 結(jié)束語

城市排水管網(wǎng)注漿非開挖修復(fù)技術(shù)能夠快速高效的修復(fù)城市排水管網(wǎng)，取得良好的社會效應(yīng)。相比開挖修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)更節(jié)能和環(huán)保，使用更少的施工資源，讓老舊排水管網(wǎng)恢復(fù)最大使用功能，延長了排水管網(wǎng)的使用壽命，節(jié)約了社會資源。