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    市政管道非開挖修復施工技術

    作者: 點擊:1495 發布時間:2020-08-18

    一、工程概況

    杭州市德勝東路(滬杭高速~文匯路)改造提升工程江干段02標,德勝東路和睦港W88~W89污水管為鋼筋混凝土管,管徑為D800mm,該污水管穿越和睦港,原施工采用頂管工藝施工,屬于倒虹管。該管道運行幾年后,管道發生局部破損堵塞導致污水無法正常通過,委托專業檢測單位對其進行了管道CCTV檢測,檢測后發現管道W89往W88方向約27m處已經破裂坍塌,路基填料及粉砂土從管道破碎處大量流入管道;管道W88往W89方向約90m處,由于前方管道破裂造成積淤嚴重,檢測設備無法繼續前進。根據檢測報告,初步判斷管道W89往W88方向約27m處開始坍塌,路基填料及粉砂土流入管道造成堵塞。

    二、管道非開挖修復施工技術

    (1)臨排及施工圍護設施

    由于作業時需要對管道進行長時間封堵,而待施工的管道為進泵站的污水主干管,為保證污水管網正常運行,從W86至W90檢查井設置臨時排水設施。排水設施主管采用DN425鋼管壓力管沿著原污水管道平行方向設置在地面道路綠化帶內,鋼管過和睦港橋處采用懸掛在橋欄桿外側的方法通過,在上游的W86與W87檢查井分別配置兩臺15KW的潛水泵抽取污水通過支管接入DN425鋼管,排放到W90檢查井流向下游管道。

    為了保障交通安全及秩序,在原污水管上方設置施工圍護,封閉施工區域,夜間設置紅燈等警示裝置,專人疏導交通,確保工程施工期間的交通安全。

    (2)潛水封堵
    W88~W89污水管埋深約9m,管道長度約170m,為了確保施工安全,作業前分別在W87檢查井下游管口、W88檢查井上游管口及W90檢查井上游管口砌筑磚墻封堵,由專業潛水作業人員潛入檢查井采用進行封堵。

    (3)抽水、通風及毒氣檢測

    在人員進入管道之前,將W88及W89檢查井內水位降至水位,采用定制的大功率鼓風機以及通風管,將新鮮空氣送至管道坍塌處(人員作業處),以保證井下施工人員安全。在下井作業之前,采用毒氣檢測儀先行檢測檢查井的空氣情況,確認無有毒氣體后方可下井作業,在下井后同樣先檢測管道內的空氣情況,確認安全后方可進入管道內作業。所有井下作業人員統一佩戴四合一毒氣檢測儀,實時監控井下空氣質量,一旦發現有毒氣體立刻撤離,采取安全措施后方可繼續作業。

    (4)坍塌處疏通、注漿及鋼套環支撐加固

    在清理管道內坍塌處及積淤嚴重處垃圾之前,在管道內對管壁鉆孔,向管道外壁土體進行TACSS注漿加固及止水處理,TACSS漿液為淡棕色透明液,親水性較好,遇水后立即反應,分散乳化發泡膨脹,并與砂石泥土固結成彈性固結體,可迅速堵塞裂縫,性止水。

    確認鉆孔注漿處無明顯來水后,方能進行下一步疏通施工,防止出現由于疏通作業造成的涌水事故。由W89向W88方向進行疏通清淤作業,在管道破裂處疏通過程中,每清除50cm長度方向的垃圾,就立刻用DN800鋼套環對管壁進行支撐加固處理,同時,每隔1m就對管道外壁土體進行TACSS注漿加固及止水處理。疏通、注漿、鋼套環支撐加固三個步驟有序進行。由于檢查井井口及管道尺寸的限制,將DN800的鋼套環分成兩個部分的組合方式,每個鋼套環寬度為50cm,分別送入管道內,在管道內安裝成形。

    (5)整體固化內襯修復

    由于管道被破壞,完整性及結構強度受到影響,所以在完成整個上述步驟后,對管道進行整體現場固化內襯修復處理。

    現場固化法,又稱翻轉內襯法。其主要技術原理為:根據待修復管道情況按設計制造軟管(該軟管是一種具有防滲透耐腐蝕保護膜的纖維增強復合軟管),然后將之灌進熱固化性樹脂(即環氧基聚合物及合成樹脂)后制成內襯軟管。施工時利用翻轉法將該內襯軟管送入需修復管內之后,利用水壓和空氣壓使該軟管膨脹并緊貼在舊管道內,通過溫水循環加熱(管道內部的水加熱至50℃左右),在規定的設計時間內,使軟管固化成型,在舊管道內即形成一層高強度的內襯新管。

    根據管徑大小采用相應的堵水器,在待修復W88~W89管段檢查井內各放置1個阻水器,敷設好臨時管道,安裝水泵在下游管道內抽水,保證待修復管段內無積水,采用管道清洗器進行管道清洗,同時清理管內壁污垢,使內側管壁無雜物無毛刺,對于難于清除的污垢障礙或尖銳毛刺,采用"拉皮牛"的方法進行清洗。

    在修復管道的一端上方安裝翻轉架,固定翻轉筒與翻轉彎頭,其翻轉彎頭應與管道在同一平面上。內襯前準備翻轉水源、上水設備、管道末端接收筒安裝等工作,然后現場浸漬翻轉軟管,浸漬后的軟管一端在翻轉彎頭上固定好后,與管道對接固定,上水控制一定的水位進行翻轉內襯作業。翻轉的過程,固定在翻轉控制繩上的加熱軟管進入管道中。

    確認軟管翻轉到末端后,利用進入管道中的加熱軟管、燃油鍋爐、緩沖槽、耐熱泵等設施連接加熱流程,對管道中的水進行加熱,水溫達到50℃以上后,停止加熱,固化20小時后,并確認管段首末端已經固化,此時,放水并撤離翻轉架與其它設施。

    軟管加熱固化完畢以后,把管的端部用特殊機械切開,采用粘合劑密封襯層與原管形成的空隙,進行TV內窺檢測和閉水水試驗,現場固化內襯修復完成。

    (6)內襯修復效果

    為了保證坍塌處管道的結構強度,本次修復在流程上取消了拆除鋼套環的施工作業。鋼套環在安裝過程中存在凸起,影響了整體修復后的管道過水斷面,但由于修復后管道粗糙系數降低至0.009,可在流速上部分彌補流量在過水斷面的損失。

    軟管熱膨脹系數與原管材接近,約為12×10-6M/℃,管道整體結構性能良好。修復后管道口徑約760mm,鋼套環處(嚴重坍塌處)管道口徑約710mm。

    三、主要安全技術措施

    由于管道埋深較大,情況復雜,須做好以下安全技術措施。

    (1)做好路面安全維護,施工期間任何無關人員不得進入施工場地。

    (2)由于施工人員需進入管道內作業,所以管道上游設置兩道磚墻封堵,在下游設置1道磚墻封堵,確保施工安全;

    (3)下井作業人員在下井前,必須做好有毒有害氣體檢測工作,由現場專職安全員對窨井內的氣體進行檢測,確認安全后,按照現場實際情況如實填寫下井作業安全票。在整個施工作業期間必須時刻采用鼓風機機械通風的方式對管道內進行通風換氣,人員須隨身佩戴檢測儀,懸拖式安全繩,確保井下人員安全;

    (4)井下采用防爆型照明設備,其供電電壓不得大于12V、

    (5)TACSS注漿每隔1m注漿一次,確保鉆孔注漿處無明顯來水及土體結構穩定后,方能進行下一步清淤疏通施工,防止出現由于清淤作業造成的涌水事故。

    (6)鋼套環每隔50cm安裝一次,確保管道結構安全。

    (7)管道內施工人員不得超過2名,管口必須有專人看管,防止意外發生。



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