劉剛，梁添

(無(wú)錫市政設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇無(wú)錫214072)

摘要：首先介紹了排水管道的非開挖修復(fù)技術(shù)的主要方法，然后詳細(xì)闡述了鋼內(nèi)襯局部修復(fù)技術(shù)的內(nèi)容、工藝流程、技術(shù)特點(diǎn)與適用范圍、施工操作要求、施工質(zhì)量控制等，并列舉該種非開挖修復(fù)技術(shù)的推廣與應(yīng)用工程實(shí)例，分析了該技術(shù)在排水管道修復(fù)中的應(yīng)用前景。

隨著城市化進(jìn)程的加快，排水管道的建設(shè)逐年增加，城市地下管網(wǎng)的規(guī)模不斷擴(kuò)大。然而從排水管道建設(shè)和運(yùn)行調(diào)研結(jié)果看，除了建設(shè)時(shí)間較早、使用時(shí)間較長(zhǎng)的管道出現(xiàn)損壞外，一些新建管道由于局部地質(zhì)條件較差等原因而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性和功能性損壞現(xiàn)象，同時(shí)，在建工程對(duì)周邊已建排水管道造成影響甚至損壞的情況也常常發(fā)生。特別是較大口徑地下排水管道多為分節(jié)組合鋪設(shè)，投用之后因受自然環(huán)境、水力條件以及上層壓力變化等原因，使管道接口部位出現(xiàn)變形產(chǎn)生裂縫、管接頭錯(cuò)位、下沉等現(xiàn)象，使地下水及地下水夾帶著管道四周的土體和泥砂涌入管內(nèi)，隨污水流走，長(zhǎng)此以往造成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致地面建筑物和路面的下沉破壞。為避免危害發(fā)生,必須對(duì)出現(xiàn)上述問(wèn)題的管道及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，以保證污水、雨水正常排放及道路交通安全。

1 排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)種類

非開挖修復(fù)技術(shù)總體上可分為局部修復(fù)和整體修復(fù)兩大類,局部修復(fù)指只對(duì)舊管道內(nèi)的局部破損、接口錯(cuò)位、局部腐蝕等缺陷進(jìn)行修復(fù)的方法，包括嵌補(bǔ)法、不銹鋼發(fā)泡筒法、點(diǎn)狀原位固化法等；整體修復(fù)是指對(duì)兩個(gè)檢查井之間的管段整段加固和修復(fù)，包括穿管法、原位固化法、螺旋纏繞法、管片或短管內(nèi)襯法、噴涂法、薄壁不銹鋼內(nèi)襯法等。

現(xiàn)有的管道局部修復(fù)技術(shù)中，嵌補(bǔ)法修復(fù)技術(shù)適用于管道錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏，且接口錯(cuò)位≤5 cm的情況，這種修復(fù)方法質(zhì)量不夠穩(wěn)定、不能抵抗管道繼續(xù)錯(cuò)位、脫節(jié)等；不銹鋼發(fā)泡筒修復(fù)技術(shù)適用于管道脫節(jié)、滲漏的情況，不適于管道錯(cuò)位、脫節(jié)的情況；點(diǎn)狀原位固化法修復(fù)技術(shù)適用于管道破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏，且接口錯(cuò)位≤5 cm的情況。上述局部修復(fù)技術(shù)對(duì)于管道接口錯(cuò)位、脫節(jié)均大于5 cm且管道明顯變形的情況并不適用，而鋼內(nèi)襯局部修復(fù)正好解決了此方面的實(shí)際問(wèn)題。

2 鋼內(nèi)襯局部修復(fù)技術(shù)內(nèi)容及工藝流程

2.1 技術(shù)內(nèi)容

鋼內(nèi)襯局部修復(fù)技術(shù)首先通過(guò)鉆孔注漿管由管內(nèi)向外注漿，封堵漏點(diǎn)、加固管道外圍土體，然后在待修管道內(nèi)設(shè)置鋼內(nèi)襯短管，在待修管道與鋼內(nèi)襯短管兩側(cè)縫隙處，用石棉油麻絲填充抹帶將接口嵌實(shí)密封，再用快干水泥倒角粉刷，并對(duì)待修管道與鋼內(nèi)襯短管的間隙用聚氨酯密灌漿進(jìn)行填充密實(shí)，如圖1所示。其中鋼內(nèi)襯短管可采用普通鋼板卷制，亦可采用成品鋼管，考慮安裝方便，可分三塊運(yùn)輸?shù)酱�修管道�?nèi)，通過(guò)固定螺栓進(jìn)行拼裝固定。鋼內(nèi)襯短管可采用普通碳鋼，亦可采用不銹鋼，當(dāng)采用普通碳鋼時(shí)需做防腐處理，防腐可采用環(huán)氧鋅漆底層加環(huán)氧煤瀝青涂料面層。

圖1 鋼內(nèi)襯修復(fù)剖面

2.2 工藝流程

鋼內(nèi)襯局部修復(fù)技術(shù)的工藝流程如下：確定作業(yè)段→管道堵水及臨時(shí)排水→管道通風(fēng)清洗→管內(nèi)向管外注漿→管內(nèi)CCTV內(nèi)窺檢測(cè)→按預(yù)定規(guī)格加工內(nèi)襯短管→清理接口→聚氨酯堵漏→鋼內(nèi)襯短管安裝→短管兩端口密封→聚氨酯密灌漿填充→施工后管內(nèi)CCTV檢測(cè)→閉水試驗(yàn)及驗(yàn)收。

3 施工技術(shù)要求及質(zhì)量控制點(diǎn)

3.1 施工技術(shù)要求

① 施工前及施工過(guò)程中應(yīng)使用強(qiáng)力鼓風(fēng)機(jī)向井下與管道內(nèi)不間斷通風(fēng)，下井作業(yè)前應(yīng)由專職人員使用專用測(cè)試儀器測(cè)試有毒有害氣體濃度，合格后才允許下井作業(yè)施工。清洗的方法可采用高壓水沖洗車沖洗、鋼刷、清通器及傳統(tǒng)人工機(jī)械清洗等。

② 對(duì)出現(xiàn)滲漏、錯(cuò)位、脫節(jié)等問(wèn)題的接口應(yīng)進(jìn)行清理、堵漏及注漿封堵，以確保待修之處外光內(nèi)實(shí)，不滲不漏。注漿做法為在待修管道內(nèi)縱向接口處兩側(cè)各40 cm處環(huán)向斷面設(shè)注漿孔，注漿孔數(shù)量應(yīng)根據(jù)管道直徑大小決定；成孔后及時(shí)插入注漿管，并封堵固定注漿管四周縫隙，不讓流砂涌入；注漿加固范圍宜為待修管道管底2 m、管側(cè)1 m、管頂0.5 m；漿液宜采用水泥-水玻璃雙液，也可采用純水泥漿；注漿時(shí)采用隔點(diǎn)交錯(cuò)分層注漿，每次提升50 cm，注漿完成確保漿液到位，不外滲后割斷注漿管，密封注漿孔，確保不滲漏。

③ 鋼內(nèi)襯短管可采用普通鋼板分塊卷制，亦可采用成品鋼管切割而成，考慮安裝方便及進(jìn)入檢查井的可能，可分三塊運(yùn)輸?shù)酱�修管道�?nèi)，通過(guò)固定螺栓或焊接進(jìn)行拼裝固定。具體防腐做法是先將制作成三塊弧形的半成品除銹并充分清理干凈，刷環(huán)氧鋅漆底漆二道，再刷環(huán)氧煤瀝青面漆二道，待其自然風(fēng)干后運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)。

④ 分塊制作的鋼內(nèi)襯短管運(yùn)至待修管道內(nèi)，通過(guò)固定螺栓或焊接進(jìn)行拼裝固定后，先在鋼內(nèi)襯短管兩側(cè)縫隙處，用石棉油麻絲填充抹帶，再用快干水泥倒角粉刷，最后通過(guò)預(yù)埋的注漿管進(jìn)行聚氨酯密灌漿，完成后切除外留注漿管，進(jìn)行封閉處理。施工時(shí)石棉油麻絲抹帶應(yīng)將接口嵌滿并用專門工具壓密、壓實(shí)；快干水泥倒角粉刷時(shí)粉刷砂漿必須緊實(shí)、光滑，確保密封效果；聚氨酯密灌漿時(shí)漿液必須確保飽滿，達(dá)到密水最佳效果。

3.2 施工質(zhì)量控制點(diǎn)

① 管內(nèi)淤泥清理與管壁清洗前必須保證管內(nèi)強(qiáng)制通風(fēng)后的有毒有害氣體濃度達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)后，才可進(jìn)行井下的施工操作。管內(nèi)淤泥清理應(yīng)徹底，沖洗后應(yīng)使管內(nèi)壁表面無(wú)污垢。

② 管道接口的漏點(diǎn)、裂縫應(yīng)剔除接口松動(dòng)雜物，將漏水部位鑿毛、沖洗干凈；注漿孔間距、深度及數(shù)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，注漿壓力應(yīng)與土層情況相適應(yīng)，控制在0.25~0.6 MPa，注漿量可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)、施工經(jīng)驗(yàn)確定；注漿完成后可通過(guò)鉆孔取芯或靜力觸探試驗(yàn)檢驗(yàn)。

③ 鋼內(nèi)襯短管的制作應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，保證加工精度與拼裝后的密閉性。內(nèi)襯管進(jìn)行防銹與防腐施工前應(yīng)把氧化皮、油污等徹底清除干凈，防腐材料質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，防腐涂層的厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

④ 鋼內(nèi)襯管的管內(nèi)拼接后應(yīng)保證管道的內(nèi)徑尺寸，應(yīng)使管道待修點(diǎn)位于內(nèi)襯短管中部；密封用的石棉油麻絲抹帶應(yīng)保證將接口嵌滿、壓實(shí)；快干水泥倒角粉刷時(shí)應(yīng)使表面光潔、平整；聚氨酯漿液配比應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范要求，注漿預(yù)埋膠管直徑應(yīng)大于1 cm，長(zhǎng)度在1 m左右，接口預(yù)埋膠管必須留出進(jìn)漿口和出氣口；注漿時(shí)應(yīng)控制好壓力，確保灌注飽滿。

⑤ 施工完成后應(yīng)通過(guò)CCTV進(jìn)行檢查，以了解修復(fù)后管道內(nèi)的總體狀況、管壁光滑情況，判斷修復(fù)質(zhì)量是否合格，修復(fù)后是否漏水等，并把調(diào)查結(jié)果拍成錄像資料存檔。

4 工程推廣與應(yīng)用

4.1 新鴻路（錫梅路~錫甘路）污水管搶修工程

無(wú)錫市新鴻路（錫梅路-錫甘路）污水總管全長(zhǎng)為1 120 m，管徑為d1 500 mm，埋深約6.5~7.8 m，管材為鋼筋混凝土管，全線為頂管施工。在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)現(xiàn)管線上方綠化帶有兩段出現(xiàn)地面塌陷，對(duì)其進(jìn)行管道清通養(yǎng)護(hù)時(shí)發(fā)現(xiàn)管道漏水嚴(yán)重，遂對(duì)全線管道進(jìn)行臨時(shí)封堵抽水清淤，并拍攝CCTV影像資料。從影像資料反映出接口多處出現(xiàn)線漏、滲漏、脫節(jié)、開裂、錯(cuò)位等現(xiàn)象，脫節(jié)寬度最大達(dá)5 cm，開裂處最大達(dá)3 cm，錯(cuò)位最大達(dá)6.2 cm。根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》（CJJ 181—2012）進(jìn)行評(píng)估管段結(jié)構(gòu)性缺陷等級(jí)為Ⅲ級(jí)，功能性缺陷為Ⅲ級(jí)，必須立即進(jìn)行修復(fù)。

本工程采用了鋼內(nèi)襯短管局部修復(fù)方法，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的管道接口及兩側(cè)向外延伸兩個(gè)管節(jié)的接口均進(jìn)行管內(nèi)修復(fù)，具體實(shí)施：首先由管內(nèi)向管外注漿加固管周土體，然后對(duì)管道接口的脫節(jié)、開裂處進(jìn)行了清理、堵漏；并采用壁厚為12 mm、寬為300 mm的鋼內(nèi)襯進(jìn)行管內(nèi)安裝，鋼內(nèi)襯管分三塊弧形板下管內(nèi)拼裝，井上預(yù)制時(shí)進(jìn)行防銹防腐處理；鋼內(nèi)襯管拼裝完成后對(duì)兩側(cè)縫隙用石棉油麻絲填充并用快干水泥倒角粉刷，最后進(jìn)行內(nèi)襯管與待修混凝土管間隙的聚氨酯密注漿。

本段污水總管由于建設(shè)年限相對(duì)較長(zhǎng)，同時(shí)管道又位于粉質(zhì)粘土夾粉砂的不穩(wěn)定土層中，通過(guò)鋼內(nèi)襯局部修復(fù)，同時(shí)對(duì)管周土體進(jìn)行注漿加固，不僅使管道自身結(jié)構(gòu)缺陷得以修復(fù)，增強(qiáng)了管道的抗變形能力，而且也使得管道周圍土體相對(duì)穩(wěn)定，降低了土層的滲水性，延長(zhǎng)了管道的使用壽命，保證了管道的長(zhǎng)期正常運(yùn)行。

4.2 泰伯大道污水管搶修工程

無(wú)錫市泰伯大道（新華路~新韻北路）段現(xiàn)狀污水主管全長(zhǎng)為1 600 m，管徑為d1 200 mm，管道埋深約7.0~8.9 m，管材為鋼筋混凝土管，施工工藝為頂管施工，為梅村污水處理廠進(jìn)廠總管之一。在運(yùn)行養(yǎng)護(hù)的檢查中發(fā)現(xiàn)其中的新友路~新錦路段路面出現(xiàn)2處沉降，均為檢查井位置，其路面最大沉降量約180 mm，通過(guò)對(duì)下沉的檢查井段進(jìn)行臨時(shí)封堵，架設(shè)臨泵調(diào)水，并進(jìn)行清淤、拍攝CCTV影像資料，發(fā)現(xiàn)因檢查井下沉帶動(dòng)管道下沉，并引起檢查井外管道多節(jié)接口出現(xiàn)脫節(jié)、錯(cuò)位現(xiàn)象。

針對(duì)本工程特點(diǎn)，采取了如下修復(fù)方案：①對(duì)于下沉的檢查井進(jìn)行壓密注漿基礎(chǔ)加固。在檢查井底板打孔進(jìn)行壓密注漿，注漿范圍為井底板下3 m，并向四周擴(kuò)散1.5 m。由于檢查井與管道連接處脫節(jié)開裂嚴(yán)重，采用鋼內(nèi)襯短管修復(fù)的方法，使管道與檢查井連接成整體。②對(duì)于管內(nèi)接口出現(xiàn)的錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏點(diǎn)采用局部修復(fù)。在管道注漿、接口處封閉清理后，對(duì)于管接口脫節(jié)、錯(cuò)位的位置，采用堵漏、安裝鋼內(nèi)襯短管并密封注漿方式進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)數(shù)量以待修點(diǎn)及兩側(cè)各一接口為一組。③對(duì)修復(fù)段管道進(jìn)行管內(nèi)向外注漿加固。對(duì)修復(fù)管內(nèi)進(jìn)行打孔并向管周進(jìn)行定向壓密注漿，注漿范圍管底為2 m、管側(cè)為1 m、管頂為0.5 m。

通過(guò)對(duì)管道與檢查井連接處及管道接口處的鋼內(nèi)襯局部修復(fù)，以及對(duì)檢查井井底及管周土體進(jìn)行注漿加固，使檢查井與管道結(jié)構(gòu)均得到加強(qiáng)，檢查井與管道周圍土體相對(duì)穩(wěn)定，確保了管道的正常運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

鋼內(nèi)襯局部修復(fù)技術(shù)作為排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)的一種，特別適用于管道接口脫節(jié)、錯(cuò)位較大的情況，它具有施工操作簡(jiǎn)單、修復(fù)后的接口質(zhì)量穩(wěn)定可靠、環(huán)剛度高、抗變形能力強(qiáng)、工程造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)城市排水管道的局部修復(fù)具有廣泛的推廣應(yīng)用空間。

（本文發(fā)表于《中國(guó)給水排水》雜志2015年第22期“施工與監(jiān)理”欄目）

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