临沂北城新区管网整治

■ 刘继昌

临沂市北城新区职能定位为市级市政服务中心、文化中心、体育中心、商业副中心、高教科研区、滨水休闲度假区所在地，中高档住宅区。一期规划面积23.7平方公里，初步构筑起现代化城区的基本框架。2013年北城二期开发规划全面启动，BRT、有轨电车、地铁等城市交通项目包括其中，进一步完善城市综合服务设施，着重打造文化娱乐休闲中心、商业商务中心和体育科研创意中心，包括教育、医疗、商业、休闲体育、旅游等。培育并全面提升城区的服务水平，使北城二期成为新的区域性现代综合服务中心。

随着北城新区建设进程加快，暴露出城市基础市政设施建设中的不足，城市排水设施施工工期短、质量隐患多，后续其他管线重复施工、绿化填土时不注意保护等多种原因，造成排水管网堵塞严重。随着新城区居住人口逐年增加，排水量也相应增加，排水管道承受的负荷也越来越繁重，排水管道缺陷逐渐暴露，雨污水错接、混接，污水直排河道、污水冒溢等现象频频发生，带来了诸多环境和社会问题。

临沂市委市政府高度重视该问题，决心不惜代价查清雨污水管网存在的问题并进行整治。临沂市排水处精心组织，计划用2年时间分区域、分批次实施整治。现对第一批实施整治的工程项目进行简要阐述。

一、北新城区管网整治项目概况

（一）项目概述及整治目标

该项目计划对北城新区重点路段雨污水管网进行整治，内容包括：查找并修复被掩埋的检查井、现状管网普查更新数据库、清淤疏通管网、雨污混接整改等。

整治目标是查明五洲湖湖水黑臭、污水管网高水位运行的原因，通过封堵、清淤管道、雨污改接等手段，实现污水管网正常运行，完善分流制排水系统。通过非开挖内衬修复管道渗漏、错位、变形、塌陷等各类结构性缺陷，实现管道健康运行。

（二）项目实施范围

工程实施范围：北城新区一期部分重要路段污水管网及沿线雨水管网、北城二期部分积水路段的雨水管网。

北城新区一期部分重要路段具体实施范围为祊河以东、沂河以西、南京路以南。柳青河东岸、北京路、沭河路、成都路主污水管网为轴线，以蒙河路方涵沿线为辅线，以及轴、辅线两侧的雨污水管网。

北城二期部分积水路段包含沂蒙北路、温凉河路沿线雨水管网，及柳青河沿线3处不通段。

清理前管道情况

清理后管道情况

管道中清理出废弃物装袋运走

二、工程难点及操作步骤

（一）工程难点分析

1．管道管径小、井室空间狭小，下井作业操作空间有限，施工条件差。

2．管道内淤积量大，杂物多，清理难度大。

3．部分处于景观绿化带内，检查井盖丢失被覆盖，需用月蚀导向仪进行准确定位检查井位置并破环绿化进行开挖。

4．塌陷管道预处理问题。部分管道局部发生变形、塌陷，而采用非开挖技术施工前需要对该缺陷进行预处理，使管道恢复原有形状。

5．井下作业安全问题。非开挖工艺进行施工，多数为井底作业。原有管道为污水管道，存在硫化氢等有毒气体，是重要危险源，另外堵水气囊受到的水头压力，也是影响施工人员安全的重大危险源。

（二）具体操作步骤

针对现场勘察情况，确定首先需要将检查井找出，检查井精准查找需要对管道进行临时封堵调水措施，水位降低后将携带导向仪探棒的CCTV机器人（机器人可直接进入的情况下）放入管道，CCTV进入管道可以在地面屏幕显示管道内部情况，并在仪器上显示所走的长度，而地面的导向仪通过导向查找探棒的位置即可找到机器人所在的位置，通过CCTV与月蚀导向仪的配合，从而精准地找出管道的走向、深度，其探测深度可达15米深，精准度在1平方米之内，能在地面精准确定缺失检查井位置，进行开挖，每口检查井开挖需破坏约2平方米的绿化。检查井全部找出后进行管道清淤工作，以一段管道为单位进行两头封堵后清淤。

在经过清淤检测之后，根据检测结果出具评估报告书。结合实际情况，制定修复方案。

三、关键技术及施工保障措施

（一）局部树脂固化修复技术

局部树脂固化修复技术是先用树脂将玻璃纤维织物浸透，再将玻璃纤维织物包在管道内衬修补器上送至管道损坏处。在CCTV的监控下，通过对修复器进行空气膨胀，将其与管壁相贴，待其固化后可起到加固原有管道的作用。

材料

树脂混合、搅拌、浸渍

点状修补器准备

充气固化

局部树脂固化修复技术适用于旧管道不密封段和接头接口不密封段，对旧管道中施工环境要求不高，管道没有结构性破坏的小范围修复，对旧管道有加固作用。整个修复过程安全可靠，无需开挖修复。施工时间短，整个过程只需1～2小时，修复后的管壁光滑，可提高通水能力。施工没有加热或化学反应过程，对周围环境没有污染和损害。

（二）紫外光固化内衬修复技术及工艺

紫外光固化技术是将玻璃纤维编制成软管浸渍光固化树脂，然后将其拉入原有管道内充气扩张紧贴原有管道，以原有管道为外模，软管内膜为内模，在紫外光的作用下使树脂固化形成具有一定强度的复合内衬管的管道整体修复技术如图1所示。

图1 紫外光固化内衬修复示意图

紫外光固化管道修复技术用软管有内膜、玻璃纤维树脂层、外膜、保护膜组成。该软管经紫外光照射固化后材料弹性模量可达17000MPa，内表面摩擦系数可达0.009，相比热固化工艺修复后具有较小的结构壁厚和较大的过流能力。

另外，该技术在修复过程中不产生废水，不污染环境；固化速度最快可达1m/min，整个过程可视，便于质量控制，安全性高。

图2 玻璃纤维编织带

图3 紫外光固化内衬管结构示意图

1．堵水、调水

用充气气囊对待修复管道上下游进行堵水，在上游管段设置两个堵头，下游管段设置一个堵头。用水泵抽干待修复管段内水。

2．管道预处理

采用高压清洗车清洗清除管道内部淤泥等松散沉积物。沉积物较硬，高压清洗技术无法达到清洗要求时，采用专用工具清理疏通。对于管道内部渗漏严重的地方，需采用注浆堵漏技术。对于变形塌陷部位采用注浆加固、切割、套刚环的方式进行预处理。

3．软管拉入

拉入软管之前应在原有管道内铺设垫膜，垫膜应置于原有管道底部，并应覆盖大于1/3的管道周长，铺设垫膜的目的是减少软管拉入过程中的摩擦力和避免对软管的划伤。垫膜拉入后应在井底固定并安装导向滑轮如下图所示。

拉入垫膜

软管拉入

软管拉入时应沿管底的垫膜将浸渍树脂的软管平稳、平整、缓慢地拉入原有管道，拉入速度不得大于5m/min。

4．捆绑扎头

软管拉入管道后在软管端口用扎带捆绑扎头，选用的扎头应比管道直径略小，检查井井口较小时可采用可拆开组装的扎头下入检查井后进行组装。每个扎头上应捆绑至少3条扎带。特殊情况下，可以在地面将扎头捆绑好后再拉入原有管道。

扎头捆绑

软管充气膨胀

5．软管充气扩张及紫外光固化

待扎头捆绑后将灯架放入软管内，继续加压至工作压力，然后依次打开紫外光灯。以规定的速度回拉灯架，软管在紫外光灯的作用下逐渐固化。固化过程中内衬管内部应保持压力使内衬管与原有管道紧密接触。

紫外光固化过程

固化后照片

6．卸掉扎头、端口处理

待软管固化完成后，缓慢释放管道内的压力，待管道内压力降到周围压力后，卸掉扎头，取出灯架。采用专用工具切除内衬管端口的缩径部位，使得内衬管端口与原有管道端口平齐。

（三）塌陷点开挖支护施工技术

由于管道埋深深、地下水影响大，根据塌陷点工作坑特点，为确保开挖时周围地层稳定，拟采用施工方式为逆做法施工。该方法是通过从上往下逐步分段浇筑钢筋混凝土护壁进行工作坑围护。

施工前首先应确定开挖位置，并在管道内部对施工位置处管道周围进行注浆加固周围土体；然后进行基坑开挖。

基坑每开挖一进尺，应立即支模板，绑扎钢筋并浇筑钢筋混凝土护壁，每节浇筑混凝土护壁高度为1m，纵向钢筋采用12mm钢筋，间隔150mm布置，环向钢筋采用6mm钢筋，间隔150mm布置，搭接采用钢丝绳绑扎。每根纵向钢筋应插入下节护壁，下节护壁比上节护壁尺寸内缩50mm。混凝土采用商品混凝土，浇筑过程中采用滑道进行灌注，灌注时应确保混凝土在初凝时间内振捣密实。混凝土养护时间为24h后方可进行下方土体的开挖施工。

当开挖至地下水以下时，渗水量较大时，采用坑底注浆加固的方式，防止地下水进入管道。开挖至管道露出时，对管道周围及护壁外部进行补注浆加固，防止渗水及周围地层变形。

（四）规范施工保障措施

1．质量保证措施

（1）组织管理措施

①组织措施

a）建立专门的质量管理机构和制度，建立公司、项目部、班组三级质量管理部门和质量管理员。

b）配置专业及施工经验丰富的管道检测施工人员及管道评估人员。

②技术交底制度

施工前进行技术交底，明确相关人员的责任及任务，并做好记录，交底人员现场签字。

③员工培训制度

a）新进员工进入班组前应经过公司培训合格。

b）注重培养公司员工的理论技术水平，定期对员工进行培训，加强员工对于排水管道基本理论及修复工艺知识的认识。

c）为员工提供参加国内外相关技术交流会议的机会。

④质量检查制度

a）积极实行“把关在事前，检查在事中”的检查方式，在监理工程师的指导下进行施工。

b）施工过程中，坚持各道工序自检，上下工序互检，质检员专检和项目部组织抽检的四级质量监控。

c）建立相应的表格、签证验收制度，按各工序要求，将质量控制的重点放在自检和互检上，上一道工序不合格的不得进入下一道工序施工，做到“精心施工，质量第一”。

d）对检查出的质量问题，通过例会进行讨论，并给出整改建议。

⑤全面质量管理制度

a）在工程实施过程中对施工人员树立质量是关键的意识，采用全面质量管理办法组织施工，组织专业队伍精心施工，严格按标书和设计要求来施工及验收。

b）推行计划、实施、检查、处理的PDCA循环，开展QC小组活动，组织技术攻关，不断总结和完善工艺技术。

c）施工前召开施工人员会议，对施工中遇到的问题和经验进行总结，并做好记录。

（2）技术措施

①管道检测技术

a）应保证管道内表面清洗干净后在进行管道检测。

b）管道检测前应检查设备是否完好，包括以下内容：CCTV摄像头是否能够旋转，起落架是否能够升降，线缆计数器是否准确。

c）检测前应核对CCTV检测设备气压指示灯是否为绿色，否则应打气，防止检测过程中气压不足，设备进水造成镜头水雾或设备损坏。

d）检测时应在检测设备进出管道口处进行技术器补偿。

e）检测视频的编号应以起止检查井编号进行编排，当CCTV机器人从一端无法通过时，应从另一端进行检测，确定管段堵塞距离，视频编号应相反。

②管道修复技术

a）拉入软管之前应在原有管道内铺设垫膜，垫膜应置于原有管道底部，并应覆盖大于1/3的管道周长，且应在原有管道两端进行固定。

b）软管的拉入应沿管底的垫膜将浸渍树脂的软管平稳、缓慢地拉入原有管道，拉入速度不得大于5m/min。

c）在拉入软管过程中，不得磨损或划伤软管，软管的轴向拉伸率不得大于2%，软管两端应比原有管道长出300mm～600mm。

d）软管的扩展应采用压缩空气，充气前应检查软管各连接处的密封性，压缩空气压力应能使软管充分膨胀扩张紧贴原有管道内壁，压力值应根据产品说明书确定。

e）采用紫外光固化时内衬管内应保持空气压力，使内衬管与原有管道紧密接触，并根据内衬管管径和壁厚控制紫外光灯的前进速度。

f）施工过程中应做好软管拉入长度、扩展压缩空气压力、软管固化温度、时间和压力、紫外线灯的巡航速度、内衬管冷却温度、时间、压力等的记录和检验。