钢套管修复与加固污水管道施工技术浅谈——以浦东北路污水管道修复工程为例

张 玮

（上海浦东三行市政综合养护有限公司，上海市 201206）

1 工程概况

浦东北路位于浦东新区外高桥地区，地处港区，交通流量大，通行车辆多为集装箱卡车，因此该路段道路损毁严重，路面有大面积沉陷。浦东北路（花山路—和雅路）范围由于污水管道管材接口差、重车通行造成地面沉降等原因，部分管段接口已经严重渗漏。经现场实地探查，发现凡路面发生塌陷及大面积沉降路段，其基础下φ1 000 mm、φ1 200 mm的污水管均已不同程度毁坏，接缝处有拉开、错位、位移现象，管道周围土体从管接缝中渗入管道，造成管道上方土体松动，引起路面基础破坏，形成路面不均匀沉降及塌陷。另外，由于水土的大量流失，大部分污水窨井都有下沉、破裂、漏水现象，因此需对浦东北路现有污水管道进行修复与加固维修。

2 施工流程及施工工艺

2.1 施工流程

施工流程见图1。

2.2 施工准备

（1）施工区域围护

根据设计要求拟定的修复区段，先走访沿线的居民和厂家，在得到交警部门的确认后，编制专项交通组织方案先行进行全封闭彩钢板围场。在充分考虑到交通安全、文明环境及施工作业的需要后，每500~550 m为一施工段是最理想的，每一施工段的全封闭围护需要25 d左右（包括交通设施）。

（2）管道通风及淤泥清理

图1 施工流程图

在封堵抽水后，清理污泥工序是危险比较大的阶段，在正式进入管道内施工之前，必须进行窨井及管道的通风，该项工作约为4~5个工作日。在放入鸽子与进行硫化氢测试后确认窨井及管道内的有害气体在允许值以下，方能组织人员进行淤泥的清理及管道的清洗工作。根据以往经验，翻动污泥时容易散发毒气伤人，因此首先派带防毒面具的专业人员将污泥进行清理。该项工作应边进行边安排，通风工作自开始至结束都必须始终进行，测试含氧量不得少于18%，硫化氢的测试工作也应每天每一个小时测试一次。施工前有限空间作业必须办理《有限空间安全作业证》；下井拆封头子时，必须办理《市政下井拆封头子申请报批表》；下井作业时，必须办理《下井安全作业票》。对作业人员进行硫化氢特性、防范有毒有害危险作业场所中毒等事故须知等各项安全教育，有专职监护人员、专用通信设备等确保管道内作业人员的绝对安全。

（3）管道清洗

管道淤泥清除后用高压水枪冲洗管壁，对结垢进行铲除，产生的污水及垃圾及时清理，保证管道内清洁，有良好的作业环境。对管道内的漏水点进行编号统计，根据实际情况，绘制每个管节断面施工图，为接缝注浆做好准备。

（4）污水管道损坏统计

管道清理完毕，需对所有管道进行一次彻底的检查，统计污水管道损坏数量，并对投标时的物探数量进行比较。

2.3 管道接缝、窨井壁注浆及钢套管定制

堵漏前必须对管道和井壁渗漏处先进行扩口，除去管缝内各种杂物并冲洗干净，沿管缝每0.75 m埋入1根注浆管，预留管外长度100 mm，用麻丝及速凝水泥拌合后填嵌入管缝内，起固定注浆管及封堵水源作用。聚氨脂堵漏注浆要严格按操作顺序进行（该材料特点是与水具有良好的混溶性，浆液遇水后立即进行聚合反应，分散、乳化、发泡、膨胀。发泡体积可以增大4～10倍。聚合后的固体有良好的延伸性、弹性及抗渗性。在水中永久保持原形，并具有耐低温、强度高的特点），通过预留管注浆时，宜先上后下，注浆压力控制在0.1MPa。当管缝不漏水时即可停止注浆，随后割除注浆软管，用快速水泥抹平管道和井壁接缝。同时，对每节管道接口处的断面尺寸进行编号统计，上报给钢套管制作单位进行钢套管制作。见图2、图3。

2.4 管底及窨井底部注浆

对管底土体进行双液分层压密注浆时，以管底中心线为布孔轴线，孔距1 m，孔位距管缝0.5 m，钻孔直径φ46 mm，孔深0.95~1.25 m，注浆深度为管底以下0.95~1.25 m，每0.75 m为一注浆段，浆液按设计要求采用42.5级普通硅酸盐水泥和水玻璃混合液（水玻璃模数为3.0～3.3）配制，每段注浆量80～100 L，每孔注浆量107 L，注浆压力控制在0.3 MPa，流量8～10 L/min。邻孔注浆间隔不宜大于24 h，以免浆液凝固。注浆时应根据压力和注浆速度及时调整注浆量，在没有压力或较小压力情况下，可适当增加注浆量；压力过高或发生冒浆时，应当立刻停注，待查明原因后方可继续注浆。跟踪测量是指导管内注浆的重要手段，测点布置在距管口200 mm管底中心线位置上，基准点可设于对应井壁下端。注浆开始即开始测量，当发现管道抬升超出原标高，也应立即停止注浆。每孔注浆结束后应及时用快速水泥封堵孔口，予以抹平（见图4）。

图4 管内及井底双液分层注浆加固示意图（单位：mm）

2.5 钢套管安装及注浆

为了巩固管道修复成果，对所有施工范围内的管道接缝全部安装钢制内套。钢内套由2块弧形钢板拼装而成，外径φ980 mm、1 180 mm，宽度300 mm，厚度12 mm，钢板紧固件为φ16 mm高强度螺栓。钢内套安装之前必须对已止漏的管缝四周再次清洗，确保清洁。安装钢内套时，为了防止钢内套滑动，管壁与钢内套之间空隙用硬性木镇块固定，在管壁与钢内套缝隙处，两侧交叉分别以0.6 m等距预埋尼龙注浆管，用快速水泥充填封嵌缝隙，随后在注浆管中进行聚氨脂注浆，直至饱和状态，待浆液凝固后，割除预留注浆管，封闭注浆孔。钢内套全部安装好后，须对腰部连接板进行包块处理，包块材料由快速水泥和普通水泥调和而成，包块保护层不小于30 mm，体积不大于连接板的50%。同时必须对钢内套两侧周边坡进行处理，周边坡宽度不得小于150 mm，坡度宜平缓。见图5～图7。

2.6 管道及窨井两侧压密注浆加固

管道两侧压密注浆加固时，依据注浆浆液扩散半径不小于0.75 m的理论参数，平面纵向布孔，孔距为1 m，孔径φ46 mm。注浆深度白管底以下0.95~1.25 m至管顶上0.95~1.25 m，注浆时先外排后内排，每0.5 m为一注浆段提拔，注浆压力控制在0.2～0.5 MPa，流量10~12 L/min，注浆量每段80~100 L，每孔注浆量为106 L。注浆时根据注浆压力及跟踪测量数据进行调控，保证两侧土体填充均匀。

2.7 养护、验收

施工完成后对管道和窨井进行清理，每天检查管道接口有无渗漏情况。如有渗漏水迹，即采取重新注浆进行修复。持续一周无渗漏情况后组织参建方进行验收，验收完成后进行通水使用。

3 主要机械设备

主要机械设备见表1。

表1 主要机械设备表

4 安全及文明施工措施

该工程安全工作的重点为：预防井下硫化氢气体中毒，预防井下作业缺氧，安全拆封头子，井下用电安全、高空、井口防坠落，等等。重中之重为预防井下硫化氢气体中毒。

[1]GB 50268—2008，给水排水管道工程施工及验收规范[S].

[2]吴丽娟.城市污水管道顶管施工工艺及问题[J].科技资讯,2009(8):32.