岳麓科技產(chǎn)業(yè)園內(nèi)市政道路排水管網(wǎng)修復(fù)設(shè)計淺析

饒坤

湖南省建筑科學(xué)研究院有限責任公司 湖南長沙 410000

市政排水管網(wǎng)通常敷設(shè)在城鎮(zhèn)道路下，若排水管道出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性缺陷問題，將導(dǎo)致雨、污水外滲，沖刷、侵蝕排水管道周邊土體，造成管道周邊土體松散、土體流失等地質(zhì)災(zāi)害，甚至導(dǎo)致路面坍塌，帶來極大的安全隱患。

1 現(xiàn)狀管網(wǎng)情況

岳麓科技產(chǎn)業(yè)園內(nèi)市政道路排水管網(wǎng)位于長沙市岳麓區(qū)，由雨、污水主管及其支管組成，管道材質(zhì)為鋼筋混凝土和化學(xué)復(fù)合材料，管道直徑為200-2200mm，管段總長為18232.5m。由檢測單位提供的檢測報告及CCTV 視頻資料可知，園區(qū)內(nèi)排水管道存在不同程度的變形、脫節(jié)、錯口、破裂、異物穿入等缺陷。其中學(xué)士路排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷177 處，其中48 處3 級缺陷，39 處4 級缺陷；醫(yī)專路排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷24 處，其中5 處Ⅲ級缺陷，5 處Ⅳ級缺陷；象嘴路排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷125 處，其中54 處Ⅲ級缺陷，11 處Ⅳ級缺陷；聯(lián)豐路排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷64 處，其中12處Ⅲ級缺陷，5 處Ⅳ級缺陷；車塘河路排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷57 處，其中8 處Ⅲ級缺陷，1 處Ⅳ級缺陷；含浦大道排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷68 處，其中30 處Ⅲ級缺陷，13 處Ⅳ級缺陷[1]。

2 排水管網(wǎng)修復(fù)措施

根據(jù)管道的不同缺陷，分別采用管道局部樹脂固化修復(fù)、不銹鋼雙脹圈修復(fù)、原位固化內(nèi)襯（CIPP)整體修復(fù)、開挖修復(fù)四種修復(fù)方式。管段修復(fù)建議為：①Ⅰ級缺陷（RI ≤1），結(jié)構(gòu)條件基本完好，不修復(fù)；②Ⅱ級缺陷（1＜RI ≤4），結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)不會發(fā)生破壞現(xiàn)象，但應(yīng)做修復(fù)計劃；③Ⅲ級缺陷（4＜RI ≤7），結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)可能會發(fā)生破壞，應(yīng)盡快修復(fù)；④Ⅳ級缺陷（RI＞7），結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生或?qū)l(fā)生破壞，應(yīng)立即修復(fù)

2.1 管道局部樹脂固化修復(fù)

局部內(nèi)襯法中的一種，主要用作管道滲漏、破損、錯口、脫節(jié)等結(jié)構(gòu)性缺陷不是很嚴重(缺陷≤5cm，RI ≤4)的管徑≤d1200的混凝土排水管道局部修復(fù)，屬于非開挖修復(fù)技術(shù)。主要工作原理為：首先用調(diào)配好的樹脂固化劑混合液將氈筒充分浸濕，然后通過氣囊將其緊貼在待修復(fù)處混凝土管壁，最后利用紫外加熱或蒸汽加熱使樹脂固化劑完全固化，不僅能夠徹底解決管道因滲漏、破損等缺陷造成的漏水、漏泥問題，還能對管道起到一定的支撐作用。主要技術(shù)要求如下：①內(nèi)襯管的寬度應(yīng)滿足前后比待修復(fù)缺陷長度不小于200mm，且單環(huán)寬度不小于500mm；②根據(jù)管道缺陷情況并結(jié)合原料廠商提供的產(chǎn)品參數(shù)，按一定配比配置出樹脂固化劑混合液，樹脂和固化劑的配比宜為2:1；③軟管涂抹固化劑后應(yīng)立即進行修復(fù)施工，否則應(yīng)將軟管保存在適宜的溫度下，且不應(yīng)受灰塵等雜物污染；④樹脂固化期間氣囊內(nèi)壓力應(yīng)保持在1.5Bar。

2.2 不銹鋼雙脹圈修復(fù)

通過橡膠止水脹圈與不銹鋼脹圈對管道缺陷部位進行修復(fù)，是套環(huán)局部修復(fù)中的一種，專用于管道滲漏、破損、錯口（≤3cm）、脫節(jié)等結(jié)構(gòu)性缺陷不是很嚴重(RI ≤4)的大口徑混凝土排水管道（管徑≥800mm）的局部修復(fù)，屬于非開挖修復(fù)技術(shù)。本工藝主要利用加壓裝置對不銹鋼脹圈（2-3 片）+橡膠止水脹圈組成的雙脹圈加壓，使鋼套環(huán)壓緊橡膠圈，然后在鋼套環(huán)中間墊入墊片使其穩(wěn)固在管道缺陷處，最后再在環(huán)狀橡膠內(nèi)注入發(fā)泡劑。工序結(jié)束后確認漏水點全部止水，否則繼續(xù)注漿至止水為止，從而在缺陷處形成密封性、長效性的軟連接，達到管道修復(fù)的目的。主要技術(shù)要求如下：①不銹鋼雙脹圈設(shè)計時，首先要確定原管道的內(nèi)徑，根據(jù)管道內(nèi)徑來確定橡膠止水帶和不銹鋼雙脹圈的外徑；②不銹鋼環(huán)采用奧氏體不銹鋼304 或316，不銹鋼板厚度不小于2mm；③應(yīng)采用具有耐腐蝕、高強度的橡膠止水雙脹圈密封帶；④為使橡膠止水雙脹圈與待修復(fù)管壁緊密貼合，橡膠止水脹圈貼合管道的一側(cè)應(yīng)做成鋸齒狀[2]。

2.3 原位固化內(nèi)襯（CIPP）整體修復(fù)

是整體內(nèi)襯法中的一種，適用于管徑d200-d2200 且同一段管道管壁腐蝕嚴重或存在滲漏、破損、錯口、脫節(jié)等結(jié)構(gòu)性缺陷數(shù)量＞3 處的排水管修復(fù)。主要工作原理為：首先用調(diào)配好的熱固性樹脂固化劑將軟管充分浸濕，然后通過注水或注氣等方式將該軟管翻轉(zhuǎn)，使其進入清潔后的待修復(fù)管道中并與管內(nèi)壁緊密接觸，最后利用熱水或蒸汽等方式加熱至樹脂固化，進而在缺陷管道內(nèi)形成具有一定強度的牢固帖服被修復(fù)管道內(nèi)壁的樹脂的纖維織物內(nèi)村管道。主要技術(shù)要求如下：①浸漬樹脂的軟管應(yīng)儲存在不高于20C°的環(huán)境中；②采用水翻或氣翻時，所用的壓力應(yīng)能讓軟管充分翻轉(zhuǎn)且不應(yīng)大于其能承受的臨界壓力；③樹脂性能要求：具有耐污水和耐酸堿性等防腐能力；④內(nèi)襯新管需滿足無未固化現(xiàn)象，內(nèi)部必須平整、光滑，無孔洞、氣泡、裂紋等，保證管道功能完好。

2.4 開挖修復(fù)

開挖修復(fù)主要針對結(jié)構(gòu)性缺陷Ⅲ級及以上，管道破裂坍塌、破損嚴重、變形嚴重、脫節(jié)嚴重等無法利用上述三種非開挖修復(fù)技術(shù)的排水管道修復(fù)。主要施工過程為開挖路面、用相同管徑的管道替換（坡度與原管段坡度一致）并修復(fù)井室、溝槽回填、恢復(fù)路面。其中管徑大于等于600mm 的，采用鋼筋混凝土Ⅱ級排水管，接口采用承插橡膠圈柔性接口；管徑小于600mm 的，采用HDPE 多肋鋼帶增強纏繞管，熱熔焊接。如更換管道與上下游管道接口不嚴密，可采用360°砼包封處理[3]。

3 結(jié)語

綜上，通過對岳麓科技產(chǎn)業(yè)園內(nèi)市政道路排水管網(wǎng)結(jié)構(gòu)性缺陷的全面分析，有針對性的運用管網(wǎng)修復(fù)措施，對園區(qū)內(nèi)排水管道Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級結(jié)構(gòu)性缺陷進行修復(fù)，以保證排水管網(wǎng)的安全穩(wěn)定運營。