CIPP翻转法在排水管道非开挖修复中的应用.pdf

2 0 1 4 年 7 月第 7 期 城 市道桥 与防洪 防洪排水2 7 3 C I P P翻转法在排水管道非开挖修复中的应用 阮丽峰 。刘 刚 ，余步存 ! ，张万里 ( 1 无 锡市市政 和 园林 局 ，江 苏无锡2 1 4 0 7 2 ；2无锡 市政设 i 1 研究院有 限公 司，汀苏无锡 2 1 4 0 7 2 ) 摘要 ： 结合 无锡 市锡 贤路污水 管道工程 的C I P P 翻转 内衬 法修复 ， 详细介绍 了该非开挖 修复技 术的特 点 、 原理 与 1 ： 艺流程 、 施 工 操 作要求 、 施 T质量控 制等 内容 ， 并就该 工程实 施的效果 阐述 了翻转 内衬法 在排水 管道非 开挖修复 中的应用前 景。 关键词 ： C 1 P P 翻转 内衬法 ； 非 开挖 修复 ； 排 水管道 中图分 类号 ： T U 9 9 2 文献 标识码 ： B 文章编号 ： l 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 4) 0 7 0 2 7 3 0 3 0 引言 随着城市进程 的加快 ，排水管道 与人们 的生 活和T作息息相关 ，在城市 中所发挥 的作用也越 来越重要。有裂缝 、破损、管接头错位和管道腐 蚀等现象的管道如不及时维修，可能污染地下水 或造成路面塌陷 ，给交通安全和市 民的生命财产 造成危害 。 目前 国内外对管道的修复方法 主要有 两大类 ：基于开挖的管道修复技术 、基于非开挖 的管道修复技术。采用非开挖管道修复中的 C I P P 翻转 法施工T艺 ，可 以有效解决在城市 中心开挖 路 面 、堵塞交通 现象 ，实现管道 的有机更新 。 1 工 程概况 无锡市锡 贤路 ( 新风路一新洲路 ) 段现状 污水 主管管径 d 8 0 0 m m，为钢筋混凝 土 F型管 ，全 长 1 3 k m，原管道施 工方法为顶管施 工 ，管道埋深 为 5 2 6 8 m，管道所在 土层 为粉质黏土夹粉 土。 在水务公 司进行 的污水管道清通养护 C C T V检测 中，发现该路段的排水管道管节存在严重的腐蚀 情 况 ，管道 内部出现混凝土剥离和钢筋外漏等现 象 ，管道接 口处存在渗漏 、错位 、脱节 、局部下 沉等现象( 见图1 ) 。根据 城镇排水管道检测 与评 估技 术规程 ( c J J 1 8 1 - 2 0 1 2 )得 出该污水管道 的修 复指数达R 1 = 5 3 ，判断管道修复等级为级 ，因 此必须及时进行这些管道的修复 ，否则将严重影 响管道的正常运行和上部道路的安全 。同时 ，污 水管道区域 内有煤气管 、 自来水管 、电缆 、光缆 及军缆等多种管线， 分布情况复杂， 且该管道位 于 交通干线 ，与各支路 的交叉路 口较多， 往 来车辆 众多， 交通繁忙 ，不具备开挖修复条件。 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 2 2 5 作者 简 介 ： 阮丽 峰 ( 1 9 8 0 一) ， 女 ， 浙 江 宁波 人 ， 硕= f = ， 。 程 师 主要从 事排水 行业行政管 理工作 。 图 1 CCTV 检 测 管 道 内 严 重 腐 蚀 现 象 经过水务公 司 、设 计单 位及 其他相关部 门的 反复论 证 ，决定 对此段污 水管道 采用 C I P P翻转 法内衬非开挖修 复技术对管道进行修复 。 2 CI P P翻转法技术特点与适用范围 2 1 技术特点 C I P P翻转法是一种排水管道非 开挖现场 固化 内衬的修复方法 ，其主要有 以下技术特点I I 。 ( 1 ) 施_ 时间短 。对 于直径为 8 0 0 m m的管道 ， 内衬管材料在T厂加工后运至T地 ，现场施工 的 准备 、翻转 、加热 、固化只需约 9 h 。 ( 2 ) 设 备 占地面积 小 。C I P P施T法 只需 小型 的锅炉和热水循环泵等设备 ( 一般采用车载式锅 炉 和车载 式循 环 泵)，施 T时 占用 道路 面 积小 ， 噪声低 ，对道路 交通不会造 成大 的影响。 ( 3 ) 内衬管耐 久实用。内衬管具有耐腐蚀 、 耐磨损 的优点 ，材料强度大 ，耐久性根据设计要 求最大可达 5 0 a以上 ，管道 的渗漏水问题彻底解 决 ，一 劳永逸。 ( 4) 内衬 管壁 厚较小 ( 直径 为8 0 0 m m 的管道 壁厚仅 1 2 mm) ，管道 的断面损失小 ，表 面光 滑 ， 管道粗糙 系数下降 ，提高了管道 的过水能力 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 7 4 防洪排水 城 市道桥 与防洪 2 0 1 4 年 7月第 7 期 ( 5 ) 保 护环境 ，节省 资源 。不开挖路 面 ，不 产生垃圾 ，不堵塞交通 ，使管道 修复施工的形象 大为改观 ，提高了社会效益 和经济效益 。 ( 6 ) 在排水 管道非开 挖修 复 中 ，通 常与 土体 注浆技术联合使用。 2 2 适用范围 ( 1 ) C I P P翻转法是 后 固化成 型 ，其适 用于 管 道几 何截 面 为圆 形 、方 形 等 ，管道 材 质 为混凝 土管 、水 泥管 、钢管 以及 各种 塑料 管 的雨 污排 水管道。 ( 2 ) 适 用于管 径 1 5 0 2 2 0 0 m m 的排水管 道 、 检查井井壁 的局部 和整体修复 。 ( 3) 适 用 于管 道结 构性 缺 陷为 破 裂 、变 形 、 错位 、脱节 、渗漏 、腐蚀 ，且接 口错位宜小于等 于直径的 1 5 ，管道基础结构基本稳定 ，管道线 形没明显变化 ，管道壁体坚实不酥化。 ( 4) 适 用于对管 道 内壁局 部 沙眼 、露 石 、剥 落等病害的修补。 ( 5) 适 用于管道 接 口处 在渗漏 预兆 期或 临界 状态时预 防性修复 。 ( 6) 不 适用 于管道基础 断裂 、管道 破裂 、管 道接 口严重错位 、管道 线形严重 变形 等结构性缺 陷严重损坏 的修复。 3 CI P P翻转法修复技术的原理及工艺流程 3 1 技术原理 C I P P翻转内衬法是对排水管道的非开挖修复 方式，其主要技术原理为：根据待修复管道情况 按设计制造软管( 该软管 是一种具有 防渗透耐腐 蚀保护膜的纤维增强复合软管) ，然后将之灌进热 固化性树脂( 即环 氧基聚合物及合成树脂 ) 后制成 内衬软管 。施_Tn , N用翻转法将该 内衬软管送 入 需修复管 内之后 ，利用水 压和空气 压使该软管膨 胀并 紧贴在 旧管道内， 通过温水循环加热 ，在规 定 的设计时间 内 ，使软管 固化成型 ，在 旧管道 内 即形成一层 高强度 的内衬新管 2 I 。施工 示意 图见 图 2 。 图 2 CI PP翻转 内衬法 施工示意 图 3 2工艺流程 C I P P翻转 内衬法工艺流程如下 ：确定作业 段一 管道堵 水及临时排水一 管道通风清洗一 管 内 C C T V内窥检测一 管 内翻衬作 业一 固化 作业一 管 内端 口处理一施 工后管 内 C C T V检测一 闭水试验 及验收一检查井路 面恢复I I 。 4 施工操作要求 4 1 管道清淤堵漏 根据所需修复的管段位置架设排水临泵 ，封 堵管段 ，进行管 内淤泥清理与管壁清洗 。 ( 1 ) 一般清洗 的方法有 ：高压水 冲洗 车冲洗 ， 钢刷 ，活塞刷 ，清通器及传统人 T机械清洗 。 ( 2 ) 对管道 内部腐蚀 严重 的部 位 以及 因腐蚀 而强度 降低的表层 ，采用铁制T具进行敲击剥离 处理 ，露 m强度较高 的混凝土内层材料。 ( 3 ) 针对管道严重腐蚀钢筋外露部分 ，先凿 除清除松动的杂物 ，将管道壁凿毛，清理干净 ， 采用 五色石 ( 快速水泥砂浆 ) 对腐蚀凹陷处进行 找 平处理 ，把腐蚀严重和混凝土表面脱落的部位进 行表面恢复。这样 ，可以在增加钢筋的混凝土覆 层厚度 ，提高混凝土管道强度的同时 ，也使得老 管恢 复至圆形的状态 ，确保管道翻转法 内衬达到 预期的修复效果。 4 2 钻孔注浆管周隔水帷幕和土体加固 在现场 翻转 内衬 修复前应对管周 土体进行注 浆加固。注浆浆液充满土层内部及空隙，形成防 渗帷幕；加强管周土体的稳定 ，防止管周土体的 流失 ；提 高管基土体 的承载力 ，再采用 翻转 内衬 修复技术进行修理 ，达到排水管道长期正常使用 的要求。 ( 1 ) 钻孑 L 注浆范围 ：管底 以下 2 m，管外径左 右侧各 1 5 m，管上侧 l m。 ( 2 ) 对于该工程管径 d 8 0 0 m m管节长 2 m的钢 筋混凝土管 ，沿管节纵 向注浆孑 L ，当采 用管 内向 外注浆方式 时 ，布置在管缝两侧 各 0 4 m处 ；当 采 用地 面 向下 注浆 方式 时 ，注 浆 孑 L 间距 一 般 为 1 2 m。沿管节横断面注浆孔布置 4点 ，分别为 时钟位置的 2 、5 、7 、1 0处。 ( 3 ) 注浆管插入深度应分层进行 ，先插底层， 缓慢 提升注浆 管后进行第 二层注浆 。注浆 压力应 由深到浅逐步调整 ，砂性土宜控制在 0 2 0 5 MP a 幅度内，黏性土宜控制在 0 2 0 3 M P a 幅度内。 4 3 现场翻转 内衬法工艺操作要求 ( 1 ) 前期准备工作 。在施工井上部制作翻转 作业台 ，在到达井内或管道中部设置挡板等 ，并 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 4 年 7 月第 7 期 城 市道桥 与防洪 防洪排水2 7 5 应使之坚 固 、稳 定 ，以防止事故发生 ，影 响正常 行测试 ，得到的检测结果见表 l 。 作 。 表1 C I P P 衬管的强度判断表( 单位： M P a ) ( 2) 树脂 软管 的翻转 准备 丁作 。在 事先 已准 备 的翻转作业 台上 ，把通 过保冷运到工地 的树 脂 软管安装在翻转头上 ，接上空压机等。 ( 3 ) 翻转 送人树 脂软 管 。在 待修 管道 内 ，应 用压 缩空气 和水把 树脂软 管通过 翻转送 人管 内 ， 并用注水 阀门控制衬管在原管 内前进。 ( 4 ) 热水 固化 与冷却 。 当树 脂软 管 翻转送 人 管 内并 到达 挡板 固定后 ，开始将 热水锅炉产生 的 热 水 注入 衬管 ，并 将原 来 衬 管 内 的冷 水抽 回锅 炉 ，这样不 断循环使衬管 内的水 温保持一定 温度 来进行养护 。树脂 固化后 ，停 止锅炉 ，用冷水 来 冷却直到衬管内温度恢复常温，完成固化。 ( 5 ) 管 内端 口处 理 。当树脂 管加热 固化完 毕 以后 ，把衬管 的端部用特殊机械 切开 ，保证 良好 的水流条件 ，要在井的底部做个斜坡 。 ( 6) 施1 二 后管 内C C T V检测 。为 了解 固化施 lT 后管道 内衬 的总体状况 、管道 圆润情况 、管壁 光 滑状况 ，在管端部切开之后 ，采用 C C T V检测设 备对管道 内部进行调查 ，把调 查结果拍成 录像 资 料 ，并提供给发包方。 ( 7 ) 整理 和善后 T作 。整个 翻转 内衬 法修 复 完成后 ，工地现场应恢 复到原来的状况。 5施工质量 控 制 5 1 内衬新管 内壁检测要求 内衬新管内壁检测必须符合 ：表面无鼓胀， 无未 固化现象 ；表 面不得 有裂纹 ；表面不得有 严 重的褶皱 与纵 向棱纹。 5 2 内衬材料的厚度检测 该工程修复管道内径为 d 8 0 0 m m，根据 城 镇排水管道非开挖修复更新1 二 程技术规程 ( 征求 意见稿 )计算得 出内衬新 管壁厚取 l 2 m m。内衬 新管厚度实测实量应符合以下要求：厚度应符合 设计要求 ，厚度误差允许 为 0 2 5 ；厚度 检测位 置应避免在 软管 的接缝处 ，检测点为 内衬新 管圆 周均等 4点 ，取其平均值。 根据管 道现场实测实量 的结果 ，共取 2个 位 置( 共8 点) 进行检测，内衬管的设计厚度为 l 2 m m， 实际厚度平均值为 l 3 2 m m，其误差值为 + 1 0 ， 因此本次施_T的内衬材料厚度满足质量标准 I 。 5 3内衬管强度检 测 采用 在施 工现场直接从 内衬新管 的端 部截取 试样进行强 度试验 ，并委托具有工程质量 检测资 质 的第 三方上海 同济 建设 工程质量检 测站进 注 ：测 试方法采 用 G B T2 5 6 7 2 0 0 8 由表 1可知 3个项 目的检测结果值都满 足设 计 值 ，所 以 ，本次施 T 的 C I P P内衬管 强度 满足 质量标准。 6 CI P P翻转 法修 复效 果 该 道 路处 于 无 锡 市新 区交 通 较 为 繁忙 的地 段 ，采用 C I P P翻转 内衬法非 开挖修 复技 术 ，在 短时 间内把管 道破损 问题彻 底解决 ，把T 程对道 路交通等影响降到了最小限度，充分显示了该技 术 的优越性 。同时 ，采用 该技术使得管道 和检查 井联成一体，有效地解决了管道和检查井接 口处的 地下水渗漏问题，并使得管道内壁较为光滑，大大 改善了管道 的水流状况 ，有利于管道运行 的正常养 护 。图 3为 C I P P翻转 内衬法修复前后对比。 ( a ) 修 复前 ( h) 修 复后 图 3 CI PP翻 转内衬 法修复前 后对 比 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 7 6 防洪排水 城 市道桥与 防洪 2 0 1 4 年 7 月第 7 期 水利工程土坝设计及施工技术分析探讨 刘 阳 ( 吉林省水利水电勘测设计研究院，吉林 长春 1 3 0 0 1 2) 摘要： 由于土坝对各种地形的适应度较强， 在水利工程中的应用也十分广泛， 土坝的历史较为悠久， 人们在施工和设计中也累 计了丰富的经验。 特别是在气候恶劣 、 工程地质条件复杂和高烈度地震的地区， 经处理后均可筑坝。 该文结合工程实际情况 ， 探 讨了水利工程土坝的设计与施工技术， 明确了土石坝实际上是一种可取的坝型。 关键 词 ： 水 利工程 ； 土坝施工 ； 施工设计 中图分类号 ：T V 6 4 1 2 文献标 识码 ：B 文章 编号 i 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 4) 0 7 0 2 7 6 0 2 1 土坝施工条件 1 1 地质条件 在水利工程土坝施工前，一定要由建设单位、 设计部 门和监理单位采取一些可行 的措施 ，共 同 进行研究与探讨在土坝施工时 ，可能 出现 的一些 异常情况 ，避免造成一些不必要 的损失 。还 要对 设计文件 中的坝基地质构造进行熟悉和 了解。 1 2 气 象条件 在秋季和春季进行施工时 ，要对气象条件进 行充分的考虑。尽管所在地的地区气温较为适宜， 但在编制土坝施工进度计划时 ，为了应对各种因 素对施工的影响程度，就要适当地加快土坝的施工 进度，有利于进行碾压的工作。在这两个季节中粘 土的含水量较低，仍然需要将降水和气温等因素发 生的天数进行统计 ，并进行连续的长期观测 。 2 土坝施工技术处理措施 要对土坝施工 中的技术问题进行处理 。 收稿 日期 ： 2 0 1 4 0 4 1 0 作者 简介 ： 刘 阳( 1 9 7 4 一) ， 女 ， 吉林 公 主岭人 ， 硕士 ， 高级 工程 师 从事水 利水 电工 程设计 工作 。 2 1 坝 基 为了有效地防止坝体的渗漏，要彻底地清除 坝基位置的树根 、树枝 、腐殖土和弹簧土。总 之，一句话需要对土坝的坝基进行技术处理。 2 2 粘土料场选择及保护 为防止降水和地下水进人到料场中，在雨季 来临之前，要将料场的排水条件进行适当的改善 ， 阻止土料的含水量增加。为了使物理性能够符合 坝体用料的各种要求并满足坝体填筑的需求 ，在 对粘土料进行选择时 ，要有一定的备用料，贮量 要相对集中一些 ，且粘土料的质地要均匀，总体 的贮量要够。还需要了解与分析粘土料的物理性。 要尽量不 占用耕地 ，并且方便开采和运输。在寒 冷的地区可以利用树叶和干草、积雪等保暖措施 进行覆盖，保证料场第二年施工不会被耽误。 2 3筑坝 施 工尽量安排在少雨 的季节 ，由于含水量 高 的土料抗剪强度较低 ，容易产生出光滑的土层接 触面。在筑坝时含水量高的土料无法对其进行碾 压，因此要禁止含水量过高或是超标的粘土料进 入到坝体的建筑中。要严格地按照有关规定来进 行设计，如果发现弹簧土，就要将其进行彻底的 7结语 目前，单从施工成本上来看 ，C I P P翻转内衬 法修复技术和大开挖修复技术 比较还相对较高 ， 但从施工工期和对社会产生 的影响来 看 ，C I P P翻 转内衬法修复技术具有很大的优势。它对道路交 通 、社会环境、居民生活和商业活动造成的干扰 与破坏远远小 于大开挖 ，且它有利 于社会 的可持 续发展。特别在城市中心商务区及敏感位置，采 用非开挖修复技术对老、旧管道进行预先检测 ， 预防性修复，确保排水管道系统的正常运行 ，减 少大开挖修复施工给城市交通带来的压力以及对 居民生活环境的危害是十分必要的。 参考文献 【 1 】 上海市排水管理处 上海市城镇排水管道非开挖修复技术实 施指南 M 上海： 同济大学出版社， 2 0 1 2 【 2 】 赵海峰 ， 陈伟 c I P P 翻转内衬法修复技术施工控制【 J 中华民 居 ， 2 0 1 2 ( 1 1 ) ： 5 3 5 4 3 】 毛玲红 C I P P 翻转法内衬修复技术的应用【 J 】 山西建筑， 2 0 0 8 ， 1 4 ( 5 ) ： 1 1 2 一 I 1 3 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m