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非开挖技术在市政道路给排水管道修复中的应用

作者

罗超

中交第二公路勘察设计研究院有限公司 湖北武汉 430000

前言:市政道路给排水管道在投入使用后,会随着时间的推移可能出现腐蚀、渗漏以及变形等问题,传统开挖修复技术会对道路造成破坏,并且影响交通。而非开挖技术能够在尽量少开挖或者是不开挖路面前提下有效完成修复作业,满足市政工程高效以及环保等要求。因此,有必要对非开挖技术在市政道路给排水管道修复中的应用做出深入探究,以此提高技术应用成效,助推市政道路给排水管道修复工作不断向好发展。

1 管道内衬修复技术的应用

在市政道路给排水管道修复工程中,管道内衬修复技术可以在原有管道当中铺设树脂基复合材料管以及高分子软管等相应内衬管,利用固化工艺促使这些内衬管以及原管道实现紧密贴合,构建出复合管道结构,可提升管道抗压、抗腐蚀能力,从而恢复输水功能,这种方法无需大量开挖路面,能够减轻对交通以及道路的影响。具体应用方法如下:

(1)先借助管道 QV 检测系统,针对管道进行排查,内容包括管径、长度、走向、具体损坏位置、实际损坏程度等,然后评估修复可行性,以此明确内衬管所需材质、厚度及相关固化参数。(2)借助 10-20MPa 高压水射流或者是机械清淤设备完成管道淤泥杂物的清除工作,再通过专用设备将管道内壁锈层以及结垢进行清除,局部破损位置借助速凝水泥或者是修补剂临时进行封堵,以此保证内壁满足内衬管铺设要求。(3)完成上述操作后,依照尺寸合理裁剪内衬管,对于热收缩型管材应该加热至120-150℃完成定型,然后利用牵引机按照以 0.5-1m/min 速度缓慢拉入,再借助0.2-0.4MPa 气压或者是 0.3-0.5MPa 水压将内衬管撑开,从而促使其与原管内壁实现贴合。(4)在此基础上,实施紫外线固化(通常情况下灯组应该以 5-10cm/min 速度进行移动,时间1-3h)或者是热水固化(在管道中通80-90℃热水,时间2-4h),过程中实时监测温压,确保固化均匀。(5)最后借助 CCTV 查内衬管实际贴合度以及破损情况,切割管道两端同时对连接配件进行安装;然后开展水压试验(一般 1.5 倍工作压,保压 30min 检查有无渗漏),达标后恢复管道使用[1]。

2 管道穿插修复技术的应用

管道穿插修复技术同样是非开挖技术中的重点技术之一。在市政道路给排水管道修复活动中,此项技术可以将外径略小于原管道内径的相应聚乙烯管或者是聚丙烯管等,借助牵引或者是顶推方式有效插入原管内部,之后新管和原管之间形成的环形间隙借助灌浆材料进行填充,构建出双层管道结构,该技术同样无需大面积开挖路面。具体应用方法如下:

(1)借助管道探测仪针对原管埋深、走向等要素进行确定;然后依照原管内径合理地选定新管(一般外径小 10-20mm 即可),并且计算新管长度以及灌浆量;在此基础上于管道两端开挖工作坑(实际坑深应超过原管埋深 0.5m ),对于坑底位置需打造 100mm 左右厚度的混凝土垫层进行加固。(2)借助聚氨酯清管器对管内杂物进行清理;对局部变形位置借助液压整形器进行修复,以此保证原管内径有效恢复至设计值至少 90‰ 。(3)工作坑当中增设卷扬机,然后新管一端牢靠连接牵引绳,再以 1-2m/min 速度缓慢地将新管拉入原管,过程中实时监测走向避免出现卡顿问题;到位后仔细调整新管,以此保证两端可以伸出工作坑大约 0.3-0.5m 。(4)完成上述作业后,借助1:1.5 水泥浆或者是专用聚合物灌浆材料开展填充作业,做法是借助灌浆泵从一端灌浆孔缓慢注入(压力控制在0.1-0.2MPa 之间),当另一端流出均匀浆液后即可停灌,并且关闭阀门保压大约 30min 。(5)灌浆材料固化大约24-48h 后,需要及时对新管实施气压试验( 0.2MPa 保压大约 20min 检查有无压降);达标后切割新管多余部分,并且装接头,最后分层回填工作坑以及恢复路面[2]。

3 管道喷涂修复技术的应用

此项技术是借助专用设备,将一些水泥砂浆或者是高分子涂料等修复材料在原管道内壁进行均匀喷涂,构建出连续致密涂层。这一涂层能够填补内壁腐蚀坑以及裂缝,隔绝输送介质和原管道本体之间的接触,达到防腐防渗的目的,同样无需大面积开挖路面。具体应用方法如下:

(1)先借助15-25MPa 高压水射流针对内壁淤泥、结垢以及松散锈层等进行清除,再通过 0.6MPa 压缩空气进行吹干,以此保证内壁含水率不超过10% ;宽度达到 0.5mm 以上的裂缝借助专用修补砂浆进行填充平整,完成养护24h 后实施打磨处理。(2)依照配比拌制材料(一般为水泥砂浆砂:水泥: 7k=3:1:0.5 ),全部倒入喷涂机料斗;然后调整喷涂压力(通常砂浆0.8-1.2MPa 之间、涂料控制在 0.3-0.5MPa 之间)以及速度(控制在10-15cm/min ),在此基础上先试喷试板,以此保证涂层厚处于 3-5mm 之间且足够均匀。(3)喷头需要通过牵引绳入管,一般应和内壁之间保持50-100mm 距离;之后开启喷涂系统,并且匀速移动喷头,针对转弯位置降速增喷以此防止涂层出现变薄问题,并借助管内摄像头实时观察情况,如果存在漏喷及时进行补喷。(4)对于水泥砂浆涂层应该每天喷水2-3 次,坚持湿润养护至少7d;若是高分子涂料涂层应该常温自然固化 24-72h,固化过程中管道严禁进水进杂物。(5)借助涂层测厚仪仔细检查厚度(偏差控制在± 0.5mm 以内),利用 15-30kV 电火花检测仪仔细检查连续性(主要检查有无击穿);然后做闭水试验(一般为1.5 倍工作水头,保水24h,确认渗漏量达标即可完工)[3]。

4 裂管修复技术

该技术借助裂管设备于原管道内部形成径向力,促使原管道破碎成碎片,然后将新管道(如聚乙烯管等)借助胀裂头后方的牵引设备拉入,通过原管道破碎后形成的空间铺设新管道,完成管道更新修复作业,同样具备开挖面小等优势。具体应用方法如下:

(1)借助地质雷达对原管道周边土壤类型以及地下水位等进行探测,明确裂管施工可行性;结合原管道管径合理明确新管道管径(一般较原管道大 10-30mm )以及裂管设备参数(包括胀裂力大小等);之后于管道两端实施工作坑开挖作业(一般长 2-3m ,宽 1.5–2m )。(2)于出发工作坑当中增设裂管机以及牵引机,然后将裂管头(直径相较于原管道超过20-40mm )与牵引绳进行连接,对于牵引绳另一端应该与新管道进行连接;在接收工作坑当中安装导向装置,以此保证新管道可以顺利进入。(3)启动裂管机,裂管头可以在液压作用下形成径向力,促使原管道破碎,碎片可以被直接挤压至周围土壤内;然后同步启动牵引机,按照 0.3-0.5m/min 之间的速度缓慢地将新管道拉入破碎完毕的空间;期间应实时监测裂管力(一般在 50-200kN,结合土壤硬度调整)以及新管道牵引速度,防止新管道受损。(4)新管道到位后,需要在接收工作坑当中切除两端多余部分,再借助热熔连接等方式完成配件连接作业;最后开展水压试验(试验压力一般为工作压力1.5 倍,保压大约1h 观察有无渗漏)。(5)试验达标后,分层回填工作坑,最后恢复路面结构(沥青或混凝土),养护7d 后开放交通[4]。

结语:综上所述,非开挖技术能够为市政道路给排水管道修复作业提供更为高效、便捷以及环保的解决方案,可显著提高修复作业整体质效。但不同技术往往适用于不同的管道损坏场景,因此有关单位应根据工程实际情况进行合理运用,以此提高技术运用成效,从而推动市政道路给排水管道修复工程真正地实现高质量健康发展。

参考文献:

[1]郑满水. 市政给排水管道非开挖修补技术研究[J]. 科学技术创新,2022(26):104-107.

[2]袁小伟. 城市道路给排水施工非开挖技术的应用分析[J]. 越野世界,2022,17(14):31-33.

[3]屈冬冬. 非开挖垫衬法在市政给排水管道修复施工中的应用[J]. 高铁速递,2021(7):137-138.

[4]刘兆濠. 管道非开挖修复技术在市政排水管道改造中的应用[J]. 城镇建设,2022(10):67-69.