引 文
市政管網工程在城市建設工作中,對擴大地下空間的合理利用的重要角色所承擔著 ,其屬性是地下的一種隱形工程 ,可以使城市的多元化需求滿足 ,從而提升 人們 的生活品質 。為 了為人們未來 的生活創造更好 的條件 和環境 ,又 不對人們 當下的生活造成 不 良影響 ,非開挖技術應運而生 。
1 非開挖技術的概述
非開挖技術是指在對非開挖方 式采用使管 道敷設 或修理完成 的一種 技術 ,我 國的非開挖技術起步比較晚,但因其對許多開挖技術無法比擬的優點所具備,所以其也很快在市政管網工程的各項工作中被廣泛應用。非開挖技術大致可以分非開挖施工和非開挖修復。在施工過程中,一般會采用定向、導向鉆進的手段 ,在入口和出口挖 開一個極小的口子或利用檢查井 ,完成對地下管道或是管線的鋪設、更換、修復等工作 ,這種技術最大的優勢就是在施工過程中對地面的影響非常小。日常的市政管道非開挖修復方法一般分為整體非開挖修復和局部非開挖修復,非開挖技術不受交通條件的限制,基本上來說只要設施設備和地理環境符合要求 ,都可以將這一技術運用到市政管網工程中,而越來越多的新材料的合成 、新技術的開發 ,也昭示著非開挖技術有著光明的發展前景 。
2 在市政管網修復工作中使用非開挖技術的利與弊
2.1 在市政管網修復工作中使用非開挖技術的優勢
綜合成本較低 :在施工成本和勞動力兩方面非開挖技術都一定程度上使成本節約了。非開挖技術的機械位于地面上,對工作井和接收井無須設置 ,更不需要開發方投入成本 去擴大地面工作面 ,所需要配 備的施工人員也更加精 簡化 ,最大限度地避免 了拆遷麻 煩和對環境 的破壞 ,減少了工程 的額 外投 資,從源頭為工程 的建設解 決了綜合成本 。較 小的負 面影 響:非開挖技 術的施工 既對路面正常 的交通運行 不影響 ,也不會 影 響城市 的生態環境 ,更不需要為原住居民房屋拆遷的協商 問題發愁 ,在 施 工過程 中相對 于明挖技術來 說也不會 引起 人們 的反感 。采用液壓 設 備,噪聲低 ,符合環保要求 ,減少 了擾 民因素,社會效益 明顯提高;施工周 期短 :非開挖鉆孔技術 的施工速度快 ,施工工期短 ,管道修 復工作更有效 率,完成之后很快 就能投入使用 。占地面積小 :由于非開挖技術不需要大 型機械在地 面上工作 ,也 沒有明挖技 術挖 出來 的土沒有 位置堆 放的 困 擾,因此大大縮減了工程的地上工作面。
2.2 在市政管網工程的建設過程 中非開挖技術存在的問題
由于該技術還是一項新興技術,在很多細節問題上把握還不到位 ,國家也對統一的施工規范和準則尚未制定,對可遵循的各種非開挖施工規范缺少 無法保證施工質量 ,因此在管理和技術改良方面 都還有待加強。
3 非開挖技術在市政管網修復中的應用
3.1管道的非開挖修復技術工藝
3.1.1軟管內襯法修復技術軟管內襯法 ,也稱原始固化法 (CIPP),是目前最常用的管道整體修復工藝,目前國際上大概 90%左右的整體非開挖修復均采用此種修復工 藝進行 ,其一般采用翻轉或拖拉的方式將填充了樹脂的內襯軟管放入待修復管道內,通過熱固化或紫外固化的方式 ,在修復管道內內襯一根新的管道的修復方式 ,其根據原管道的損壞情況 ,可設計為半獨立結構修復和獨立結構修復 ,其能夠修復大部分的管道缺陷,修復后結構穩定 ,可滿足 管道的長時間使用 。局部修復工藝主要針對管道內大部分結構良好 ,僅存在局部缺陷的管道情況所采用的修復工藝 ,其 一般為在缺陷處環裝裝貼復合材料、止水橡膠 、樹脂型材等來達到 管道 局部修復的 目的, 是管道整體修復的一個很好的補充 。
3.1.2 U型內襯 HDPE管修復技術
u型內襯 HDPE管修 復技術通常也稱為緊密結合內襯法 ,其原理是采用外徑比舊管道內徑略小的HDPE管 ,通過變形設備將HDPE管壓成 u型并暫時捆綁以使其直徑減小 ,通過牽 引機將 HDPE管 穿入 舊管道, 然后利用水壓或氣 (汽)壓與通軟體球將其打開 并恢 復到原來的直徑,使HDPE管漲貼到 舊管道的內壁上 ,與舊管道緊密的配合,形成 HDPE管的 防腐性能與原管道 的機械性 能合二 為一的一種“管中管”復合 結構 。該技 術 因其 具備衛生性 能良好 、過流斷面損 失小、變形適用 范圍大 以及 可長 距離修復等優點,已廣 泛應用 于給排水等相關管網修復工作。
3.1_3 短管 內襯法修復技 術 短管內襯法就是將短管在現場一邊焊接一邊拖入舊管道 內,最后將 新舊管道之間的間隙注漿填滿 ,這種修復方法通常在水流量較低的情況 下適用 此方法在我 國應用 比較早,費用 相對 比較低 ,但 由于管道修復后 斷面損失比較大,目前逐漸被新工藝所替代。 3.1A 碎 (裂 )管法修復技 術 碎 (裂)管法是采用碎 (裂)管設備從 內部破碎或割裂 舊管道,將舊管 道碎片擠入周圍土體形成管孔 ,并 同步拉入新管道 (同口徑或 更大 口徑) 的管道更新 方法。此類修 復技 術可適用于 陶瓷、不加筋混凝 土、石棉 水 泥、塑料或鑄鐵 管的舊管道更新 ,適用管徑范圍為 75~2000mm。
3.1.5 螺旋纏繞法修復技 術 螺旋纏繞法修 復技術主要是通過 螺旋纏繞 的方法在舊管道內部將帶狀型材通 過壓制卡口斷前進形成新的管道 。管道可在通水的情 況 (3O%以下)作業 ,采用該技術 修復后 的管 道 內壁 光滑 ,過 水能力 比修 復 前的混凝土管要好 ,而且材料 占地面積較小 ,適合長距離的管道修復。
3.1.6 不銹鋼 內襯修復技 術 不銹鋼 內襯修復技術是在舊管道內部穿插 內襯薄壁不銹鋼 管,或將不銹鋼板采用卷板形式在 管道內部進行焊接 ,整體成型 ,從而達到 防滲 漏、腐蝕的 目的,亦 可提 高原 管道耐壓水平 。由于不銹鋼 內襯可 以阻止管 道內壁腐蝕 ,減 小管道 內壁粗糙度,增加 了水 的過流量 ,使內襯后 的管道 更安全、輕便、經濟 ,使用壽命更長,從而達到修復的 目的。
3.2 案例應用 某區南部截污污 水主管道位于鹽 田下,為重力流管道 ,通過疏通檢測及測繪,發現其自身結構狀況較差,大部分管道存在變形 、破裂 、滲漏 、 錯 口等結構性 缺陷 ,致使過水斷面大大減小 ,嚴 重影響了管 道的正常運行,因此對存在 結構性缺陷的管道進行修復“勢在 必行 ”。通 過多方比較論證和必選 ,采用 局部原始固化法 (CIPP),對嚴重滲漏 、破裂 、變 形、錯 口 等管道結構性缺 陷進行修復 。
3.2.1 修復方法 將含有促進劑的特種樹脂在玻璃纖維材料上涂抹 ,接著將纖維材料包裹在修復氣囊上 ,然后放入待修 復的管道 ,定位后,充氣 ,以便含有樹脂 的纖維材料緊 緊地貼在管壁上 ,最后采用常溫 固化 方式 ,使 得樹脂 發 生化 學反應 ,最終生成玻璃纖維增強塑料。
3.2.2 材料測試 短時彈性模量 與舊管≥8715N/mm ;長時彈性模量 與舊管 34250N/ mm;短時彎曲拉力:130N/mm:長時彎曲拉力 :1lON/mm2;收縮率:0.1%; 粘合強度 :12N/mm (MPa)。
3.2-3 局部樹脂 固化法修復工藝流程 圖
3.2.4 質量控制
①非開挖修 復施工前 ,應對 原有管道進行預處理 ,原 有管道內不應有滲水或少量滲水現象,對于漏水嚴重 的原有管道應對漏 水點進 行止水 或隔水處理。② 因管道缺陷點狀況始終在動態變化 中,施 工方 在施工前 應再次對各 處缺陷點進行 復核并據實制定修 復改造方案 以適合各 處相 應的缺陷改造 。③ 施工時應采取措施臨 時封堵 (如采取氣 囊或磚 墻等封 堵)上游來水 ,同時泵站配合 降水,應符合 《城鎮排水 管道 非開挖修 復更 新工程技術規程》(CJJ廠r2l0—2014)第 6.1.4條的相關規 定;盡量減 少溝 水 對施工場地 的影響,同時配備足夠的抽水設施抽排作業區余水。
4 結束語
在我國可持續發展觀的引導下,經濟的發展和環境 的可持續發展是雙向并行的,推動城市發展的途徑之一就是將城市建設所需的一些相關 設施鋪設在 地下,市政 管網工程的建設起著 首當其沖 的作用 ,地 下管網 工程的發展前 景也是光明無限。 目前來說 ,我 國的非開挖 技術 的技術標 準和相 關制度還較 不完善,這就意味著在市政管 網的建設 工程 中對該項 技術使用會 有一定的風險 ,本文對非開挖技術 的內涵進行 了簡單概述 , 對非開挖技術 的優 缺點進行了分析 ,對非開挖技術 的幾種 基本 方法進行 了介紹 ,希望在 在市政管 網的建設工程 中能夠 對癥下藥 ,從 而對該項 技 術充分利用 。