市政排水管道修复施工技术实践应用与分析

李建

中部战区某直属单位 北京 100144

引言

随着城镇建设大开发，我国的排水管网系统规模也日益庞大。地下排水管道在复杂地质条件的影响下，产生了管道内壁腐蚀﹑破裂变形及错口脱节等结构性损坏问题。如不能对管道隐患点及时修复，将影响排水管道排水性能与结构的承受能力。目前国内出现的“城市看海”﹑“井盖喷泉”以及路面出现塌陷等事件，一定程度上是受到城市排水设施系统不完善的影响，另一方面是存在结构性隐患管道未及时修复造成的。因此采取科学有效的管道评估检测，对不能满足排水能力且达到结构性损害修复标准的排水管道进行修复是十分必要的。

1 排水管道缺陷检测与评定步骤

排水管道由于不同原因存在不同种类的病害，通过排水管道结构性损害原因分析，根据结果检测方法检测，进一步对病害排水管道进行结构评级。

1.1 排水管道结构性损害原因分析。

地下排水管道受到多种因素的影响而存在着不同的病害，归纳起来主要可以分为功能性缺陷和结构性缺陷。根据结构检测影像对各类管材管道受到影响因素而产生的结构性病害主要有：污水中存在的有毒有害气体与排水管道发生一系列反应，从而使管道发生磨损与腐蚀。排水管道在受到地面承载力﹑地下水位变化及周围土壤结构变化而易出现错口﹑脱节等病害。部分柔性管道受到外部荷载力作用还会有变形的情况发生。

1.2 排水管道结构检测方法

为保障雨污水管网的稳定运行，做到管道病害早发现﹑早解决，应定期对排水管道进行常规检测。常规检测的项目主要为脱节﹑侵入﹑错口﹑腐蚀﹑渗漏﹑变形等结构性破损以及沉积﹑结垢﹑障碍物﹑残墙﹑坝根﹑树根﹑浮渣等功能性缺陷[1]。随着市政管网制度的完善与发展，应用于其他领域的管道检测技术也逐步应用到了排水管道的结构性与功能性检测上。①排水管道传统检测方法。一般为人工下井检查，这种检测方式主要适用于800mm以上大管径且水流速度小于0.5m/s的管道。另一种为反光镜法﹑量泥杆（斗）法等，这类主要用于井室检测与管道口处情况查看。传统管道检测方法适用性比较低，并且管道环境要求较高，同时受检测人员主观影响较大。②现代检测工具的应用。随着地下空间环境的安全检测评估越来越重视，目前应用于排水管道的检测技术主要为电视检视系统（closedcircuit television，简称CCTV）﹑雷达检测﹑潜望镜检测（QV检测）﹑声呐检测技术﹑电法测漏检测等[2]。相比传统技术现代检测技术在适用范围更广﹑适用环境要求低，检测质量更高等优点。

1.3 排水管道结构性病害评定

根据排水管道损害类型通过对排水管道检测资料和智能算法自动对管道结构及功能进行健康评级，通常以井段为最小的检测和评定单位。根据北京市某企业制定《排水管道结构等级评定标准》对管道进行CCTV（closed-circuit television，电视检视系统）检测后数据，结合管道类型﹑长度﹑管道性质﹑周围土质等参数利用标准公式得出管道修复指数RI[3]。根据RI值结合实际情况对缺陷管道提出修复建议，具体评定与修复建议见表1。

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2 排水管道修复施工技术研究分析

2.1 排水管道修复施工技术

排水管道修复施工技术可以分为传统意义上的明开槽修复和运用现代技术手段的非开挖修复[4]。相对于传统开槽施工工艺，非开挖修复技术具有对道路交通影响小﹑较为环保等优点。目前排水管道非开挖技术可分为整体修复和局部修复两大类。整体修复通常指对某一段管进行整体的加固和修复，采用整体修复可以达到防腐﹑防渗﹑增加结构强度甚至整旧如新的目的，如螺旋缠绕﹑紫外固化﹑热塑﹑胀插﹑插管等[5]。局部点修复也称点状修复，通常指对管道口等损坏点进行防渗堵漏修理。点状修复针对性比较强，可以降低项目维修成本，但其没有根本解决管道得结构强度，如点状CIPP修复技术﹑不锈钢双胀圈修复技术﹑石浆喷涂技术[6]。

2.2 排水管道修复施工技术要点分析

排水管道是基础性建设项目，具有隐蔽性强特点，施工中因为周边环境影响及修复施工工艺的不同也容易出现一些不易发现的问题。因此了解排水管道修复技术在施工中出现的问题并掌握修复施工技术要点，是保障工程质量的重要前提。

2.2.1 排水管道修复施工常见问题。因施工中使用到的机械设备精确度问题，包括人工作业时误差较大等原因，导致在实际施工中管道基础施工的平整度误差较大。同样因为测量及不能详细掌握周边土质都将影响施工质量。

2.2.2 排水管道修复施工中质量管理与控制[7]。施工前期掌握管道周边地下管道埋设情况，通过科学勘察避免对现有管道造成影响。排水管道因不同材料的制作具有不同的性质，根据工程特点挑选符合参数的管材管道。

2.2.3 充分做好施工准备工作。施工人员在施工前应详细掌握施工图纸内容，掌握施工管线性质﹑材料﹑走向﹑坡度等关键信息，结合施工经验和现场情况制定详细施工方案并预测施工作业中会发生的问题情况。

2.2.4 排水管道铺设技术要点。做好沟槽的平整与夯实度是对管道后期使用具有重要意义。铺设前对管道也要全方位检查，包含管道外观﹑质量等。管道安装过程中严格按照设计位置与高程进行施工，避免倒坡现象。

3 排水管道修复施工技术的实践应用案例

3.1 胀插法修复技术实践应用案例

2020年朝阳区北部污水设施维修工程，慧忠里小区路污水局部维修项目管段出现破裂病害，根据CCTV检测资料，该管段长度为18.5m，其中出现破裂﹑坍塌管段8.82m。由于该管线为小区内部井室经过围墙至马路检查井，采用传统开槽方式将涉及小区围墙与周边配电室拆除工作，对周边居民生活影响较大。因为病害长度接近两井室之间管段长度一半，采用环氧树脂局部修复工艺造价较高并且会影响过水断面减少。考虑到工程经济效益与修复效果，决定采用较为经济且能还原管道设计通水能力的胀插法技术进行修复。该工程原管段为d400混凝土管道，新铺设管道采用d400高密度聚乙烯（PE）。现场井室分别作为工作井和接收井，在设备安装完成后拉入胀头对原管道进行破碎。将PE直壁管根据要求切割为53cm一段，6cm承插口，便于进行推管作业。用顶管机把预制好的PE管道进行逐段推入孔洞直至接收井。

3.2 明开槽置换管道技术实践应用案例

北京市朝阳区北部2020年积水点治理工程项目共计29项，项目总长度399.5m，管径为d300mm，管道埋深约0.5～1.5m，管材为混凝土管，各项管线长度基本在1～25m之间。在夏季防汛与日常结构检测工作中发现，北苑路西侧雨水B线雨水支管出现混凝土浇灌封堵﹑将台路北延雨水北段雨水支管坍塌﹑沥青厂南路雨水支管破裂﹑和平里路土城以北雨水支管错口脱节等问题。针对雨水口支管存在的不同结构性病害，初步选定以下方案：对于管道完全被混凝土等板结物封堵病害可采用清理板结物方式进行，对于支管破裂与错口小于5cm管道可考虑采用环氧树脂非开挖修复。经过进一步比较论证，因雨水支管管径较小，采用清理板结物工艺造价相对较高。环氧树脂工艺对于管道内部条件高并且会对雨水支管造成一定的缩径。同时由于雨水支管基本只有一端存在检查井，非开挖工艺不适用。考虑到雨水支管管径较小，埋深较浅等情况，最终该项工程所有病害均采用明开槽置换管道进行修复。通过对出现堵塞﹑破裂﹑坍塌等问题的雨水管道的置换，解决了道路因支管不通造成积水问题，同时消除了因管道坍塌﹑破裂问题而影响路面塌陷的隐患，确保了城市排水管道安全运行。

4 结束语

本文基于排水管道修复施工技术实践应用与分析，通过管道病害原因分析和建构检测方法，研究分析了科学有效的修复技术，把控排水管道修复要点。认为对有结构性缺陷排水管道的高质量修复理论和实践意义。排水管线的养护与修复应当进一步重视。在城市快速发展的环境下，通过科学的设计与现代技术的应用大力发展排水管道修复施工工艺，同时开发排水管线连接方式，应用绿色管材。保障排水管网发挥充分的作用，使排水管道修复施工技术更加完善，为我国城市基础设施的优质发展提供保障。