變徑及轉(zhuǎn)角舊雨污水管道無(wú)損修復(fù)施工技術(shù)研究

田世奇，謝耀文，謝志強(qiáng)

中交一公局海威工程建設(shè)有限公司，北京 101119

1 工程概況

成都一環(huán)路道路綜合整治工程項(xiàng)目位于成都市中心，全長(zhǎng)19.4km，道路紅線寬度為40m，主要包括標(biāo)準(zhǔn)段及橋區(qū)段的給排水工程、道路及附屬工程、交安綠化工程。其中，排水工程包括DN600～DN1800污水管道2根、DN600～DN1800雨水管道2根。一環(huán)路涉及橋區(qū)7段、下穿隧道區(qū)3段、消防3段、軍區(qū)2段，這些位置需要利用舊修復(fù)處理的雨水管道約4km、污水管道約6km。

2 無(wú)損修復(fù)原理

根據(jù)舊雨污水流量驗(yàn)算，舊雨污水管道流量及單位面積滿(mǎn)足排放要求，不需要進(jìn)行擴(kuò)徑施工，因此該項(xiàng)目舊雨污水管道采用原位固化法（CIPP）。原位固化法原理是將紫外線光固化內(nèi)襯濕軟管材料拖入需要修復(fù)的管道中，通過(guò)充壓，使內(nèi)襯濕軟管材料與需更新修復(fù)的管道內(nèi)壁密貼，再利用紫外線光燈照射使內(nèi)襯濕軟管材料固化，最終形成力學(xué)性能、功能性均符合要求的“管套管”結(jié)構(gòu)，從而使腐蝕的管道在非開(kāi)挖的前提下在原位得到修復(fù)更新，從而再次投入使用。

3 無(wú)損修復(fù)設(shè)備

在固化施工過(guò)程中需要用到控制設(shè)備、空壓機(jī)、紫外光固化設(shè)備、線纜盤(pán)、發(fā)電機(jī)組、用電一二級(jí)控制系統(tǒng)、紫外線燈具等，因此相關(guān)人員發(fā)明了一種一體車(chē)，將所需的設(shè)備進(jìn)行集約化配置，減少了施工的占地面積，運(yùn)輸轉(zhuǎn)場(chǎng)方便、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)。消音層的設(shè)置能夠消除設(shè)備在工作時(shí)形成的噪聲，避免造成噪聲污染，減少占用交通資源，降低社會(huì)成本。該一體車(chē)首選野外行駛性能、載重能力、使用經(jīng)濟(jì)性能都較好的底盤(pán)。整車(chē)由底盤(pán)和上裝組成，在駕駛室上部安裝有一部長(zhǎng)排警燈可使車(chē)輛在特殊情況下增強(qiáng)警示效果，有益于夜間施工時(shí)起到提醒作用，車(chē)體主要由整體鋼骨架、玻璃鋼外蒙皮、鋁內(nèi)蒙皮、聚氨酯消聲材料組成的兩艙密閉式方艙構(gòu)成。前艙上部為進(jìn)風(fēng)消聲結(jié)構(gòu)，設(shè)有卷簾門(mén)，下部設(shè)上車(chē)梯等，前艙內(nèi)設(shè)置有靜音發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)、電力一級(jí)配電控制系統(tǒng)、貨架，卷簾門(mén)燈等；后艙為設(shè)備艙，設(shè)置有鼓風(fēng)機(jī)、線纜盤(pán)系統(tǒng)，VU升壓系統(tǒng)、空調(diào)、貨架等，下部為儲(chǔ)放艙。整個(gè)車(chē)體采用消聲、保溫隔熱設(shè)計(jì)。

4 無(wú)損修復(fù)施工工藝

4.1 管道預(yù)處理

（1）由于待修復(fù)管段正在運(yùn)行，施工又需要在無(wú)水環(huán)境中進(jìn)行，需要對(duì)其實(shí)施相應(yīng)的封堵、抽、調(diào)、導(dǎo)水工作，故需要在上游檢查井內(nèi)根據(jù)水流量大小放置潛污水泵，對(duì)上游管道來(lái)水實(shí)施抽導(dǎo)水工作。（2）管道修復(fù)前，必須使用高壓射流沖洗疏通，同時(shí)使用高壓沖洗車(chē)對(duì)施工段進(jìn)行清淤、沖洗，并及時(shí)清理井內(nèi)的雜物及淤泥、外運(yùn)。必要時(shí)由人工下井配合機(jī)械設(shè)備清除、切割異物，再用CCTV檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)管內(nèi)清理情況是否滿(mǎn)足預(yù)處理要求。

4.2 管徑測(cè)量

對(duì)于變徑及轉(zhuǎn)角管道需要實(shí)地測(cè)量管徑及管道長(zhǎng)度，測(cè)量管徑時(shí)應(yīng)測(cè)量老管道內(nèi)壁周長(zhǎng)，環(huán)繞內(nèi)壁準(zhǔn)確測(cè)量周長(zhǎng)；轉(zhuǎn)彎管道要考慮余量。

4.3 內(nèi)襯管定制及運(yùn)輸

（1）根據(jù)實(shí)測(cè)的管道參數(shù)，定制內(nèi)襯管道，在變徑及轉(zhuǎn)角處設(shè)計(jì)過(guò)渡段。（2）內(nèi)襯材料變徑處預(yù)裝扎頭布，方便拖入材料時(shí)材料過(guò)渡段與管道內(nèi)變徑處位置吻合。（3）在內(nèi)襯材料外膜及地膜標(biāo)有刻度，方便施工時(shí)保證位置準(zhǔn)確。（4）內(nèi)襯軟管應(yīng)至少能夠保證半年的儲(chǔ)存期，以適應(yīng)不可預(yù)見(jiàn)的工期延誤、惡劣天氣、計(jì)劃突變等因素導(dǎo)致的施工暫停。（5）內(nèi)襯軟管應(yīng)保存在5～25C°的環(huán)境下，存放于干燥、通風(fēng)處，避免陽(yáng)光直射，遠(yuǎn)離明火、熱源及氧化物質(zhì)。（6）運(yùn)輸過(guò)程中應(yīng)遮光包裝放置在定制的木箱內(nèi)，軟管用防紫外線膜包裹，避免運(yùn)輸過(guò)程中軟管提前固化。

4.4 內(nèi)襯材料進(jìn)入原管道

（1）首先應(yīng)在待修復(fù)管道內(nèi)鋪設(shè)保護(hù)膜，并用頂筒或其他方式固定在原管道兩端檢查井內(nèi)，保護(hù)膜與管道底部密貼，且應(yīng)覆蓋不小于1/3的管道周長(zhǎng)，同時(shí)保護(hù)膜長(zhǎng)度應(yīng)比待修復(fù)管道長(zhǎng)約1600㎜作為工作長(zhǎng)度。保護(hù)膜的作用是防止內(nèi)襯濕軟管在拉入待修復(fù)管道時(shí)與管底摩擦，保護(hù)內(nèi)襯濕軟管不受損壞。（2）軟管拉入原有管道，管道兩端的扎頭布應(yīng)對(duì)應(yīng)相應(yīng)的管徑尺寸。拖入材料時(shí)應(yīng)將材料從大管徑拖入，自小管徑井口拖出，隨時(shí)查看材料上的刻度，保證過(guò)渡段位置與管道變徑接口處吻合。內(nèi)襯濕軟管拖入待修復(fù)管道應(yīng)緩慢進(jìn)行，速度不得超過(guò)5m/min，保證濕軟管不出現(xiàn)堆積、扭結(jié)、破損等現(xiàn)象。（3）捆綁內(nèi)襯軟管兩端扎頭，扎頭安裝好后，連接風(fēng)機(jī)與扎頭之間的線路管等。

4.5 內(nèi)襯管充氣及紫外線燈就位

（1）依次開(kāi)啟臨時(shí)供電發(fā)電機(jī)和高壓風(fēng)機(jī)，待高壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行2min后，開(kāi)啟高壓風(fēng)管排氣閥使壓縮空氣進(jìn)入軟管內(nèi)。在軟管內(nèi)預(yù)留的牽引繩不滿(mǎn)足力學(xué)要求，當(dāng)氣壓達(dá)到10kPa時(shí)，應(yīng)將軟管中預(yù)留的牽引繩拉出，置換為耐高溫的紫外線燈牽引繩。當(dāng)軟管內(nèi)氣壓達(dá)到操作壓力時(shí)，應(yīng)穩(wěn)壓約30min，以使軟管緊貼待修復(fù)管道。（2）將紫外線燈拉入軟管后，對(duì)軟管進(jìn)行二次充氣，當(dāng)充氣壓力達(dá)到操作壓力要求后，繼續(xù)充氣并穩(wěn)壓30min，同時(shí)做好施工準(zhǔn)備。充壓壓力應(yīng)能使軟管充分膨脹擴(kuò)張緊貼原有管道內(nèi)壁，安裝紫外光燈應(yīng)使用可調(diào)節(jié)燈架，在不同的管徑調(diào)節(jié)燈架直徑與實(shí)際管徑相匹配，紫外線燈架放入內(nèi)襯濕軟管內(nèi)，利用置換的耐高溫紫外線牽引繩牽拉至待修復(fù)道另一端。

4.6 固化施工

（1）紫外光燈組行走速度應(yīng)根據(jù)內(nèi)襯管管徑、壁厚、燈組型號(hào)等參數(shù)綜合考慮，初始固化階段紫外線燈行走速度宜控制在0.2～0.3m/min，內(nèi)襯濕軟管固化過(guò)程中應(yīng)注意觀察控制臺(tái)顯示屏的紫外線燈架行走里程并注意做出調(diào)整。（2）為保證內(nèi)襯管與待修復(fù)管道內(nèi)壁密貼，紫外光固化的過(guò)程中內(nèi)襯管內(nèi)應(yīng)保持穩(wěn)壓狀態(tài)。紫外線燈根據(jù)大管徑管道選型，到小管徑位置對(duì)稱(chēng)關(guān)閉相應(yīng)紫外線燈。內(nèi)襯軟管固化完成后，關(guān)閉空壓機(jī)并緩慢降低管內(nèi)壓力至大氣壓后，先后分別拆除滾筒、滑輪、充氣管、扎頭端蓋等設(shè)備。具體施工參數(shù)如表1所示。

表1 施工參數(shù)表

4.7 后期處理

（1）當(dāng)修復(fù)管道完成全內(nèi)襯固化施工后，應(yīng)安排專(zhuān)人使用切割機(jī)切除固化后多余的內(nèi)襯管，為防止修復(fù)內(nèi)襯管道與檢查井側(cè)壁發(fā)生滲漏現(xiàn)象，切割過(guò)程中需要在內(nèi)襯管與檢查井接觸位置進(jìn)行密封處理。（2）兩端檢查井位置處理合格后，用置換的牽引繩將內(nèi)膜抽出，處理完成后清理施工現(xiàn)場(chǎng)。

5 結(jié)束語(yǔ)

非開(kāi)挖施工技術(shù)被建設(shè)部列入推廣技術(shù)，也被聯(lián)合國(guó)環(huán)境議程批準(zhǔn)為地下設(shè)施的環(huán)境友好技術(shù)。文章對(duì)該施工技術(shù)對(duì)特殊位置的修復(fù)進(jìn)行了闡述，既保證了舊雨污水管道的質(zhì)量要求，延長(zhǎng)了管道的使用壽命，又在資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)方面起到了極其重要的作用。