市政给排水管道渗漏的原因与防治措施探析
纪宇晴
辽宁中企企业管理集团有限公司,辽宁沈阳
一、市政给排水管道渗漏的原因
(一)地基处理不当
在一些老城区修建新路时,地下往往有砖和钢筋混凝土障碍物。有些施工单位为了节省时间和成本,不使用镐机等设备彻底清除障碍物。相反,他们不处理它们,随意改变埋葬深度。此时新建的给排水管道不仅会被现有障碍物磨损,还会因埋深不足而被后续筑路机械变形损坏。沟底的土壤含水量相对较高。但施工单位未采取加灰、晒干、更换填料等措施。这不仅影响管道的施工质量,还可能造成基坑坍塌事故,造成人员伤亡。
(二)管道连接质量不佳
管道连接质量不佳极易导致接口处渗漏:(1)当采用柔性承插连接时,橡胶圈因存放不当长期受热、受挤压、受紫外线光源照射,都会导致橡胶圈性能受损。(2)当采用卡箍连接时,压槽加工质量差、端管直径有偏差、卡箍质量差均会影响接头密封效果。(3)当采用焊接连接时,管道对口时内部未齐平、错口误差过大,未对管节进行修口、清根,焊接时相对湿度过大等问题会导致焊接质量不佳。(4)当采用法兰连接时,法兰未与管道保持同心、两法兰之间不平行,螺栓规格不一致,安装方向不同,埋地法兰接口未采取防腐措施均会导致接口质量问题。
(三)回填质量不佳
沟槽回填是给排水管道施工中的重要环节,若回填质量不佳极易造成管道外壁破损,最终发生渗漏:(1)沟槽内的杂物和回填时混入的石块、硬土在夯实、道路施工或交通运行过程中,因荷载的作用逐渐磨损管道的外壁。(2)违规使用重型压实设备会导致管道在压实过程中损坏。(3)带水回填、漏夯、回填土质不佳、未分层夯实或层厚过大会导致沟槽沉陷,管道因受力不均而被损坏。
(四)压力管道的水锤破坏
边界条件或工况改变均会产生水锤,如泵站的停泵、启动或管路中阀门的快速开启和关闭等,水锤对管道和阀门均有严重的破坏性。城市供水具有距离长、扬程高的特点,极易产生水锤,猛烈的水力冲击甚至会导致管道的破裂。
二、市政给排水管道渗漏的防治
(一)市政给排水管道渗漏的预防
(1)规划、设计阶段
规划设计阶段应保证科学性、合理性。管道埋深、管径、材料、泵扬程等因素都需要仔细考虑,避免出现施工困难、管道负荷过大等问题。规划时还应考虑该区域的发展速度,并为其他市政公共设施的建设留出空间,防止因区域快速发展而造成给排水管道超载或在设计寿命内因道路或邻近管道建设而损坏管道等不利情况。
(2)施工阶段
市政给排水管道施工是预防管道渗漏的最重要的环节。施工单位应做好以下几点:① 管材进场时仔细检查证明文件和管材实际质量,退回不合格的管材。 ② 做好地基处理工作,挖除杂填土、腐蚀性土、淤泥等不合格土壤并回填压实,严禁超挖或扰动槽底。③ 连接前将管道仔细对齐,选用质量合格的橡胶圈、法兰、卡箍等连接材料并妥善保管。④ 重视管道功能性试验,如实记录试验结果并根据结果及时返修。 ⑤ 功能性试验结束后及时回填,回填前清理沟槽内的杂物,严把回填土方质量,先采用人工回填避免机械损坏管道。
(3)维护阶段
市政给排水管道投入使用后,还需做好后期维护工作,才能预防管道渗漏等病害。
后期维护工作的主要内容有: ① 定期检查管道的运行情况,采取除锈、涂油等措施养护管道; ② 及时修复管道的磨损、偏位,必要时直接更换管道,做到防微杜渐; ③ 现有市政给排水管道附近有项目即将动工时,及时参加管线交底会议,避免管道被施工单位毁坏。
(二)市政给排水管道检测技术
(1)管道内窥检测技术
管道内窥检测技术是一种无损检测技术,通过进入管道内部的爬行器及其上的摄像机和灯光系统,对管道内部进行录像,检测人员根据传输的影响数据对管道的质量和功能进行评价,为管道的维护检修提供依据。管道内窥检测技术的优点是检测迅速、过程安全、结果直观、不损害管道。管道内窥检测技术同样存在以下缺点: ① 长时间运行的管道内壁常有泥沙附着,检测前需要先进行强力清洗 ② 难以观察管道内部和管道外表面的损伤; ③ 检测细小的变形、裂纹有一定难度。因此管道内窥检测技术难以取代管道功能性试验,实际检测时往往与其他检测技术配合使用。
(2)探地雷达技术
探地雷达技术的工作原理如下:向地下发射的高频率电磁波会因介质表面的反射回到地面,根据反射回地面的电磁波特征来推断地下介质的结构。探地雷达技术既可用于探测地下金属目标,也可用于探测非金属目标,具有高效、无损的优点。因为管道渗漏的水与周边土壤混合后的电磁参数与原状土的电磁参数有很大差异,所以探地雷达可用于检测管线渗漏。探地雷达的缺点在于部分土质探测深度较为有限、市政道路的雷达图杂乱、易受到干扰。
(三)市政给排水管道渗漏的处理方法
(1)管道局部修补
管道局部修补是维护管道系统完整性的重要环节。常用的修补方法包括灌浆法、局部软衬法、补丁法和机器人法等。灌浆法通过在破损处注入特制的浆液,填补裂缝和空洞,增强管道结构强度。局部软衬法则是在破损区域安装柔软的衬里材料,起到密封和加固作用。补丁法直接应用金属或塑料补丁覆盖破损点,快速简便。而机器人法则借助先进机器人技术进行内部修补,适用于复杂或难以接近的区域。尽管非开挖修复技术已逐渐成熟,但实际应用中,由于操作简便和成本较低,传统开挖处理方法仍更为常见。选择何种修补方法需根据管道类型、破损程度和现场条件综合判断。
(2)管道全断面修复与管道更新
管道全断面修复的主要方法有:内衬法、缠绕法、喷涂法,其原理是通过插入管道、缠绕加筋条、喷涂水泥浆或环氧树脂的方法在旧管道内添加内衬管、层。管道更新的主要方法为破管外挤和破管顶进,其原理是先破碎旧管或将旧管连同土层一同切削破碎,再更换新管。
三、结束语
市政给排水管道渗漏现象在我国较为常见,因管道渗漏而导致的地面塌陷事故屡见不鲜,施工过程中必须重视给排水工程的施工质量。现有的管道探测、修复技术均有其各自的优缺点,需要合理选择使用。管道渗漏处理除对管道进行修复外还应对周边土壤进行妥善处理。
参考文献:
[1]沈寒峰,李鹏飞.市政工程给排水管道防渗漏施工技术[J].北方建筑, 2023, 8(3)
[2]澹台雅丽.现代化市政给排水工程管道防渗漏施工控制技术[J].城市情报,2022(007)