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文档简介
1工程概况工程名称:沿江流域排水防涝设施更新改造工程(三期)工程地点:工程规模:雨水及合流管道Ⅲ、Ⅳ级结构性缺陷修复、检查井修复;新建雨水管道2.45公里,新建排水管道0.47公里。本次改造位于沙坪坝区沿江流域,涉及磁器口街道、沙坪坝街道、土湾街道、天星桥街道、覃家岗街道、石井坡等街道,包括倍酸新村排水管道整治、学林雅苑雨水管道整治、上下土湾路雨水管道整治、大公村雨水管道整治、金悦支路排水管道整治共5个子项。d400管道516米,埋深区间为0.94~5.7m。d600管道31米,埋深区间为3.4~3.8m。d800管道890米,埋深区间为1.5~6.1m。d1000管道764米,埋深区间为1.2~5.4m。d1200管道142米,埋深区间为3.2~6.1m。B×H=1m×1m跌落沟48米。B×H=0.4m×0.4m排水沟61米。新建排水:d400管道260米,埋深区间为1.6~2.8m。d1200管道209米,埋深区间为4.3~8.5m。2设计依据及规范2.1设计依据与业主签订的合同建设方提供的测量、地勘及现状管网资料。建设方提供的1/500现状地形图。《重庆市城市排水(雨水)防涝综合规划》《重庆市主城区排水(污水)设施及管网规划》《重庆市沙坪坝区排水设施建设与管理总体规划》《沙坪坝区城市建成区雨污分流改造和溢流控制专项计划》2.2主要规范及规程《室外排水设计标准》(GB50014-2021)《城乡排水工程项目规范》(GB55027-2022)《室外给水设计标准》(GB50013-2018)《城市工程管线综合规划规范》(GB50289-2016)《埋地塑料排水管道工程技术规程》(CJJ143-2010)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002)《城市防洪工程设计规范》(GB/T50805-2012)《城镇内涝防治技术规范》(GB51222-2017)《山地城市室外排水管渠设计标准》(DBJ50/T-296-2018)《低影响开发雨水系统设计标准》(DBJ50/T-292-2018)《市政排水管道工程及附属设施》(06MS201)《预制混凝土装配式检查井》(18S01)(DJBT50-121)《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)《给水排水构筑物工程施工及验收规范》(GB50141-2008)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB50204-2015)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)(2015版)《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008)《山地城市室外污水管网建设技术标准》DBJ50/T-374-2020《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》(住建部令第37号)《关于实施<危险性较大的分部分项工程安全管理规定>有关问题的通知》(建办据现场调查访问及收质〔2018〕31号)《重庆市住房和城乡建设委员会关于进一步加强城市排水管网工程建设质量管理工作的通知》(渝建发〔2019〕10号)《重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告(2024年版)》(重庆市住房和城乡建设委员会2024.12)《重庆市市政公用工程施工图设计文件编制深度规定》(2024年版)《重庆市市政工程施工图设计文件技术审查要点(2024年版)》《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》(CJJ/T210-2014)《山地城市内涝防治技术标准》(DBJ50/T-427-2022)3对规范强制性条文执行情况及初步设计执行情况本项目无违反强制性条文情况。初设批复正在办理中,待取得正式批复后补充。4排水现状问题及分析4.1问题分析本次改造点位均位于城市建成区范围内,问题点位周边市政排水管网系统基本完善;根据摸排梳理,产生积水问题的主要原因有以下几个方面:1)部分排水管网使用年代较长,设计标准偏低,目前无法满足新的暴雨强度公式要求,管网断面偏小;并且存在管道老化现象。2)局部低洼区域,由于地形地势原因,同时周边排水管网在设计之初,未进行系统性考量的原因,导致存在积水涝水现象。3)传统的排水管网设计方法简单,但推理公式存有局限,当排水系统复杂汇流面积大时,由于技术误差累计导致排水系统的抗风险能力不足。4)局部管网存在可能是施工上的不规范或设计上的不合理造成的排水瓶颈现象。如排水管网收水系统能力不足。主要表现为:部分道路坡度大,而雨水篦子设计间距较大,降雨时,雨水无法快速进入地下排水管网系统,导致大量雨水在路面淤积;部分雨水篦子存在堵塞情况,进一步增大了路面积水风险。5)沉砂井及地下管道等长期无人清掏维护,导致排水不畅。4.2问题点位概况4.2.1沙坪坝街道(一)学林雅苑问题点该点位位于学林雅苑小区西侧,主要问题为雨污混流及雨水管网缺失。片区雨污水均通过现状污水管道排入下游d400污水管网。同时于学林雅园小区内无排水篦,且处于低洼地段。导致下大雨积水。4.2.2覃家岗街道(一)金悦支路问题点该点位位于覃家岗街道金悦支路,经街道反应,排水管道严重损坏,已失去功能。4.2.3土湾街道(一)上下土湾路问题点该点位位于土湾街道上下土湾路附近,现状路面雨水分段排入下游现状合流箱涵,雨季截流至沿江污水截污干管,影响污水截污干管浓度。倍酸新村问题点该点位位于土湾街道倍酸新村附近,现状存在附近老旧小区的污水排入现状雨水边沟,最后进入华宇金沙港湾C区雨水系统,严重影响周边居民生活。(三)大公村问题点该点位位于土湾街道大公村附近,由于道路雨水管网缺失,导致路面积水无法顺利排出,造成了路面积水的现象。4.2.4天星桥街道(一)树人小学问题点该点位位于天星桥街道树人小学西北侧,经街道反应,排水管道损坏,导致排水不畅。5工程设计5.1设计原则排水系统由雨水系统和污水系统组成。雨水系统由雨水口、雨水管渠、检查井、出水口等构筑物组成;污水系统由污水管渠、检查井等构筑物组成。排水管渠系统的布置,要求使雨、污水能及时顺畅的从城镇和厂区内排出去,布置应遵循如下的原则:(1)充分利用地形,雨水系统尽量以最短的距离重力流排入受纳水体中;污水排入污水处理厂截污干管。(2)尽量避免设置泵站。尽可能避免出现反坡,使排水管靠重力流排水。对于下穿道位置雨水无法正常排至周边雨水系统或河道时设置提升泵站。(3)雨、污水管渠平行于道路敷设,布置在人行道或绿化带下,不宜布置在快车道下。(4)禁止使用淘汰及与国家产业政策不符的材料和产品,并兼顾经济性,积极推动新工艺、新技术、新材料的应用。(5)因地制宜,系统治理。充分结合现状,以问题为导向进行整治。(6)坚持雨污分流。对于混接管道同步进行分流整治。(7)应结合交通、建筑、环境、经济等各因素,选择明挖或非开挖修复等施工方式。(8)修复后的管道过流能力不小于修复前管道或者满足设计流量要求。(9)结合测量资料、现状、建筑、交通、环境影响等各因素,优化设计,尽量减少对工期、现状综合管线、交通和周边环境的影响。同时应做好对交叉管线、渠道的保护工作。(10)因地制宜,系统治理。充分结合现状,以问题为导向进行整治。(11)设计范围内保留的现状检查井调平并更换井座、井盖,车行道检查井加固处理。检查井和管道接口处应采取防止不均匀沉降的措施。(12)位于车行道下覆土小于0.7m的管线进行保护,覆土小于0.5m时,管线进行迁改还建。(13)错接管道通过封堵或拆除混接管道,重新进行管道分流敷设。(14)在满足设计要求的前提下,尽量利用现有排水设施及管道。(15)对于地下通道,确保排出口可靠,尽量对路面雨水及周边客水分流,减轻地通道排水负荷。(16)加强易涝点周边雨水管网的维护,并对过流能力不足的区域采取扩大管径、增设雨水口甚至局部水泵提升等措施,提高排水能力。(17)不同直径的管道在检查井内的连接应采用管顶平接或水面平接。5.2排水体制根据规划,以及排水现状情况,本次设计采用雨污分流制。5.3主要设计标准和参数5.3.1基本设计参数(1)设计年限结合片区规划以及项目实际情况,充分考虑本工程的建设周期、服务区域发展等因素,确定近期为2025年,远期为2035年。(2)设计规模雨水量计算按重庆市沙坪坝区暴雨强度公式和道路设计范围内流域汇水面积计算,根据地块和道路设计的情况选用适当的暴雨重现期P和径流系数ψ。污水量按用水量的85%计算,污水收集率为98%,考虑地下水渗入量(管道地下水渗入量,根据我国其它城市污水管网工程选用数据,采用为污水量的10%)。污水管网按远期(2035年)城市污水排放量进行设计,近期校核。(3)基本设计参数1)控制计流速:金属管道最大流速10m/s,塑料管雨水管道最大流速8m/s,最小流速为0.75m/s,污水管道最大为6m/s,最小流速为0.6m/s。2)雨水管道按满流设计;污水按非满流设计其最大设计充满度按下表。表7-1最大设计充满度管径(mm)最大设计充满度200~3000.55350~4500.65500~9000.70≥10000.753)最小管径与最小设计坡度:排水管最小管径控制在d300,最小设计坡度控制在i=0.003。5.3.2雨水设计参数选取雨水流量公式:Q=ψqF(L/s)暴雨强度(q),暴雨强度公式按照重庆市沙坪坝区暴雨强度公式(沙坪坝暴雨强度公式适用范围:长江和嘉陵江之间的地区,包括沙坪坝区、渝中区、九龙坡区、大渡口区和北碚区嘉陵江以南部分区域): (升/秒•公顷)暴雨重现期:道路排水系统P=5年,易涝点设计重现期P=50年,易涝点内涝校核重现期P=100年;设计降雨历时:t=t1+t2(min)其中:地面集水时间:t1=5(min);管渠内雨水流行时间:t2(min)按计算确定;综合径流系数:ψ=0.45-0.7;汇水面积(F)分地块计算(ha)。5.3.3污水系统设计参数:分流制污水管道设计流量计算公式:Qmax=Qave×Ks×Kz(L/s)式中:Qmax:设计污水流量(L/s)——最高日最高时污水流量;Qave:平均日平均时污水流量(L/s),根据综合污水量标准q计算;Qave=q×流域计算人口数(人)/(24×3600)(L/s);q=城市综合供水量标准×85%(L/Cap.d);Ks:雨水渗入量系数,取值1.1;Kz:总变化系数,取值参考下表。污水总量变化系数表综合污水量:根据《重庆市主城区排水(污水)设施及管网规划(2015-2020)》,2030年主城区人均综合用水量为320-420l/cap·d,日变化系数1.2,因此日均供水量按300l/cap·d考虑,人口密度按25000人/Km2计。6.3.4管道流量计算(1)流量公式Q=vA(L/s)(2)重力流管道水力计算按曼宁公式计算(m/s)(3)压力流管道水力计算以上公式中:Q-管段设计流量(L/s);A-管段过水断面面积(m2);v-污水流速(m/s);R-水力半径(m);i-水力坡降;n-管材粗糙系数,塑料管取n=0.011,钢管取n=0.013,钢筋混凝土管满流n=0.013,非满流n=0.014;λ-摩阻系数;-管道计算内径(m);6.3.5非开挖修复过流量校核无压道流量计算公式:式中:Q——管道的流量(m3/min);DE——原有管道平均内径(m);S——管道坡度;n——管道的粗糙系数(2)修复后管道的过流能力与修复前管道的过流能力的比值应按下式计算:修复前后流量比:Q1:Q2DI——内衬管的内径(m);DE——原有管道平均内径(m);ne——原有管道的粗糙系数;nl——内衬管的粗糙系数。热塑成型修复前后流量计算管道材质热塑前管径热塑后管径热塑前曼宁系数热塑后曼宁系数修复后流量变化情况塑料管材De=400Di=3880.0120.01110%塑料管材De=500Di=4860.0120.01111%塑料管材De=600Di=5840.0120.01112%塑料管材De=700Di=6820.0120.01112%塑料管材De=800Di=7830.0120.01113%其它工艺+热塑成型或螺旋缠绕修复前后流量计算管道材质钢套筒+热塑前管径钢套筒+热塑后管径热塑前曼宁系数热塑后曼宁系数修复后流量变化情况塑料管材De=400Di=3720.0120.01100%塑料管材De=500Di=4650.0120.01101%塑料管材De=600Di=5600.0120.01100%塑料管材De=700Di=6600.0120.01102%管道材质内衬钢圈+热塑前管径内衬钢圈+热塑后管径热塑前曼宁系数热塑后曼宁系数修复后流量变化情况塑料管材De=800Di=7500.0120.01101%管道材质局部内衬钢圈+螺旋缠绕修复后管径局部内衬钢圈+螺旋缠绕修复后管径修复前曼宁系数螺旋修复后曼宁系数修复后流量变化情况塑料管材De=1000Di=9300.0120.01101%塑料管材De=1200Di=11200.0120.01102%结合计算,小管径采用热塑修复,过流能力增强;现状大管径基本为玻璃钢管,螺旋缠绕可带水作业,施工操作方便,过流能力不变或增强。中央商务片区为建成区,管道汇流面积基本稳定,汇流水量稳定,故经非开挖后管道过流能力不变或增强,可满足使用需求。5.4排水管网平面布置5.4.1沙坪坝街道(一)学林雅苑问题点新建第一段雨水管道沿小区外部道路敷设,管径d400,由南向北敷设,收集沿线雨水,在北侧路口处接入下游设计d400雨水管道。新建第二段雨水管道沿高家花园大桥下敷设,管径d800,由南向北敷设,收集沿线雨水,接入下游设计d1000雨水管道。新建第三段雨水管道沿现状取水构筑物厂区东侧绿地敷设,管径d1000,由西向东敷设,在滨江路桥下接入下游现状d1000雨水管道。5.4.2覃家岗街道(一)金悦支路问题点新建d400排水管道,由西向东在终点接入现状d1000截污干管。在踏勘现场中,由于金悦支路车流量较大,为减少交通转换的时间,考虑此段管道采用混凝土整体浇筑至路面。5.4.4土湾街道(一)上下土湾路问题点新建雨水管道沿道路敷设,管径d600~d1000,由西向东敷设,收集沿线道路雨水,在东侧接入下游现状雨水箱涵。(二)倍酸新村问题点新建排水管道沿道路敷设,管径d400~d1200,由西向东敷设,在末端接入下游污水截污干管。(三)大公村问题点新建d400雨水管道,在道路沿线设置雨水口,由东向西在终点接入现状d400雨水管道。5.4.5天星桥街道(一)树人小学问题点新建排水管道沿道路敷设,管径d400~d1200,由东向西敷设,在末端接入下游污水截污干管。5.5纵断面设计1)本工程排水管道基本沿道路坡向敷设,坡度基本同道路坡度;2)雨水管道最小坡度不小于0.003,最小流速不小于0.75m/s,按满流计算;3)塑料雨水管道最大流速不大于8m/s,塑料污水管道最大流速不大于6m/s,球墨铸铁管道最大流速不大于10.0m/s;5)考虑到与其它管线的竖向交叉,雨水管线管顶覆土按不宜低于1.8m控制;污水管线管顶覆土按不宜低于2.5m控制。5.6水力计算控制管段水力计算如下表所示,非控制管段实际过流能力均大于控制管段。雨水管道水力计算表如下:雨水管道水力计算相关参数取值如下:综合径流系数ψ=0.7,重现期P=5年,地面集水时间t1=5~10分钟。5.6.1沙坪坝街道雨水管道水力计算表管段编号设计管径(mm)设计坡度设计流量(L/s)流速(m/s)汇水面积(hm2)过流能力(L/s)2Y2-12~2Y2-13d8000.01415986.04419822Y2-21~2Y2-22d10000.02525176.86.349285.6.3土湾街道雨水管道水力计算表管段编号设计管径(mm)设计坡度设计流量(L/s)流速(m/s)汇水面积(hm2)过流能力(L/s)YH-10~YH-11d4000.01592.150.33271Y-38~Y-39d8000.03411936.33.843169Y-64~Y-65d10000.0442137.99.756233.70污水管道水力计算表如下:分流制污水管道旱季设计流量计算表管段编号服务面积(hm2)设计流量(L/s)管径(内径)(mm)坡度流速(m/s)充满度过流能力(l/s)P-1~P-21.53.134000.0050.650.114.88分流制污水管道雨季设计流量计算表管段编号服务面积(hm2)设计流量Q'(L/s)管径(内径)(mm)坡度流速(m/s)过流能力(l/s)P-1~P-21.59.394000.0051.52191Q'=(n0+1)×(Qd+Qm)式中:Q'—分流制污水管道雨季设计流量n0—截流倍数,本次设计取n0=2Qd—综合生活污水设计流量(L/s)Qm—工业污水设计流量(L/s)雨水口及连接管计算流量采用浆砌条石或混凝土砌块雨水口,建议采用混凝土砌块雨水口,具体根据施工采购难易程度和甲方要求确定,采用铸铁雨水篦。单篦雨水口泄水能力要求不应低于15L/s,双篦雨水口泄水能力要求不应低于25L/S,多箅雨水口(箅)过流能力不小于10L/s(每箅)。雨水口连接管为d300,以不小于0.01的坡度坡向雨水检查井,最小过流能力为89.8L/s。对设计道路低凹处及服务面积较大的雨水口及连接管过流能力进行计算,其余段雨水口及连接管过流能力均大于控制管段。计算位置服务面积(m2)设计重现期(年)1.5倍设计流量(L/s)设计雨水箅数量雨水箅过流能力(L/s)雨水口连接管管径雨水口连接管最小过流能力(L/s)大公村1652014双箅25d30089上下土湾路4222027双箅40d300895.7内涝校核按《室外排水设计标准》GB50014-2021及《城镇内涝防治技术规范》GB50122-2017的要求及校核方法,对设计道路进行内涝校核。重庆市主城区内涝防治设计重现期100年,在内涝防治设计重现期道路靠近路拱处车道积水深度应小于15厘米。本次设计项目汇水面积小于2平方公里,考虑采用手工计算的方法进行内涝校核,涝校核设计流量QT。行内涝防治设计重现期校核时,管道系统一般处于超载状态,其通水能力应进行压力流校核,压力流管渠排水能力为Q0。若QT≤Q0,则该道路满足内涝防治设计要求,且路面无积水。若QT>Q0,且QT-Q0小于道路表面最大过水能力Q1,则该道路满足内涝防治设计要求。若QT>Q0,且QT-Q0大于道路表面最大过水能力Q1,则该道路不满足内涝防治设计要求。对道路最不利路段进行校核,校核水力计算表如下:5.8Ⅲ、Ⅳ级结构性缺陷修复设计5.8.1Ⅲ、Ⅳ级结构性缺陷修复原则5.8.1.1开挖及非开挖技术标准的选择管道埋深较浅(H≤2m)、地质条件较好的地方以及周边管线可采取临时保护的管段采用放坡开挖埋管;管道埋深稍深(H≥2m),地质较差且有支护空间路段,可采用支护开挖埋管;管道埋深较深的,或处于交通繁重路段、管线密集且保护困难的路段,采用传统顶管或非开挖修复施工。5.8.1.2非开挖修复技术的选取一、管道修复预处理一般原则1)待修复的缺陷管段应在修复前完成堵水、清淤、清障、土体注浆(普通硅酸盐水泥浆液、玻璃酸)、堵漏(聚氨脂)等预处理工作,待达到相应标准后,方可进入管道修复工作。2)为锁定修复点位,准确提出修复工程量,需修复管段均应进行管道清淤并完成管道CCTV检测。3)进行CCTV检测、管道清淤及修复预处理前需采用气囊封堵或混凝土砌体截水。D≤1000mm管道建议采用堵水气囊,D>1000mm管道建议采用砌体截水;气囊封堵方式:上游管段入口设置2个封堵气囊,下游管段出口设置1个封堵气囊。砌体截水、连续修复管段结合管段实际情况确定;砌体截水按管道水体流速、压力等级砌不同厚度的墙体,并采用钢管,木料等材料进行支撑加固。4)在需要导排的管段,根据单段施工时间确定台班,①钢套筒单段施工,按2个台班计算;大管径整段内衬钢圈单段施工,按照实际台班收方;螺旋缠绕单段施工,按2个台班计算;其它整段修复工艺单段施工,按1个台班计算;清淤单段施工,按0.5个台班计;局部修复单段施工,导排按1个台班计。5)对于管段有暗井的,或者井口尺寸过小影响修复工艺施工的,需要根据施工要求进行扩井或者暗井提升,具体工程量现场收方。6)对管道清除后的障碍物、淤泥、混凝土等应及时外运进行处理处置,禁止乱弃。7)破损检查井修复前应完成土体注浆(普通硅酸盐浆液、玻璃酸)、堵漏(聚氨脂)等预处理后采用高分子聚氨酯喷筑法修复。当缺陷管道内存在权属单位的管线(给水、通信等)时,应及时通知相应权属单位、业主、监理、设计、施工、跟审等各方现场指认,原则上由权属单位对管线进行迁改。8)管道修复过程中,应对修复管段所在道路路面进行实时监测,若现场发现路面开裂、沉降等异常情况,及时通知设计、监理等各方,讨论处理方案。二、非开挖修复预处理措施之一:机械液压升顶预处理工艺1)工艺原理:机械液压升顶预处理工艺是借助传统千斤顶原理,把液压系统、高压油传输油管、顶升装置独立分开,设计为适应修复管道塌陷的一种专用设备。在施工中,施工专用操作手柄在管道内调节方向与位置,以便顶升设备移动顶升恢复塌陷管道。2)施工要求A、施工前管段围蔽,交通疏散指示安设,开启井盖,管段通风,管段施工前清洗,管段施工时气体检测,管段导排,管段气囊封堵;B、专用运输设备的车辆,把设备运输到待修复预处理管道检查井位置,液压工作站在车辆上,发电设备在专用发电车上。顶升设备就位后,最后利用高压油管使设备与液压工作站连接。C、设备下井及就位:在待预处理管道检查井内,从管道一端穿入绳索,绳子在管道一端系好升顶复位设备的底座,然后将顶升设备慢慢拖入管内,定位到待复位的塌陷破裂处。同时,在液压顶升设备拖入前,装好调整方向与角度的钢管手柄。D、CCTV机器人就位:在管道没有绳索的一端管口,放入机器人,然后遥控机器人到管段需要升顶复位的塌陷破裂处。E、对位:调整钢管手柄,将顶头瓦片正对管段塌陷破裂的中心位置,同时用CCTV机器人观测对位。F、启动液压设备,升顶顶头,将塌陷部分慢慢顶回去原管高度处,稳定5~10分钟,同时用机器人观测复位情况。G、调节顶头方向和位置,将塌陷变形和塌陷的地方逐一顶回去,稳定5~10分钟,同时用机器人观测复位情况。H、退回机器人,然后用从进入端拉回顶升。I、清理升顶时掉落的管片或者残渣、碎土,建渣外运,开始下一步的施工修复程序。三、非开挖修复预处理措施之二:机械液压旋转切割预处理工艺(1)工艺原理:机械液压旋转切割预处理工艺是针对待修复管道局部塌陷,不能采用顶升设备复位,进行切割复原的一种机械切割工艺,切割复原后,可以进行管道局部修复或整体管道修复工艺。(2)施工要求A、施工前管段围蔽,交通疏散指示安设,开启井盖,管段通风,管段施工前清洗,管段施工时气体检测,管段导排,管段气囊封堵。B、专用运输设备的车辆,把设备运输到待修复预处理管道检查井位置,液压工作站在车辆上,发电设备在专用发电车上。C、安装设备的检查井进行井底处理。要求井底平整,承载力井壁加固,保证设备固定支架牢固。D、设备下井与安装:利用悬臂吊或带有电动吊葫芦的三角支架将设备下井,依次安装固定支架、动力旋转导向杆、旋转切割机头,利用旋转导向杆与动力旋转装置、旋转切割头一一连接。最后利用高压油管使设备与液压工作站连接。E、设备对中就位:利用限位装置,调整好旋转机头和导向杆的中心位置,使机头旋转中心与管线中心一致。F、设备就位后,CCTV机器人进入管道,观测对位与作业情况。G、启动液压设备,启动旋转切割机头,对塌陷的地方进行切割。H、切割完毕,拆卸装备,清理管内残渣和碎石,建渣外运,然后采用膨胀气囊,安装局部局部树脂固化或进行其它修复工艺施工。I、针对塌陷的严重的管段,需在塌陷严重处注浆,稳定塌陷层。四、非开挖修复预处理措施之三:修复前的暗井开挖提升及修复完成后的路面恢复1)采用GPS根据施工图纸坐标对暗井进行定点测量。施工安全围挡的搭建;搭设移动施工挡板,在不影响道路交通安全前提下搭设出足够的施工范围。根据暗井实际的几何尺寸80厘米×80厘米(暂定)进行每边放大50厘米操作面人工开挖,用混凝土路面切割机切割出开挖范围,切割面保持平整、笔直。轮式挖机对开挖范围路面、混凝土进行破除挖移,留下回填用料多余土石转运至弃土场。对于井壁完好的暗井进行人工清淤,使用轴流风机对井内进行通风换气。井壁已损坏或坍塌旳暗井进行整体移除至原有井底标高。2)暗井提升修复对开挖坑内进行坑底平整,浇筑10厘米厚C20混凝土垫层。施工放线,使用C30混凝土砌筑暗井(按标准图集)。使用重型井盖对井口实行封盖。开挖坑土方回填并用打夯机夯实,浇筑45厘米厚C30混凝土。路面使用冷补沥青材料进行修复,路面修补平整密实并用打夯机夯实,铺装根据实际情况恢复。3)场地恢复对于非开挖类的项目修复,只要没有拆除现状井的,确保施工完毕,垃圾清场,机械设备和工具及时运走,施工围挡和安全警示也及时拆除,井盖盖好,及时恢复道路畅通。五、修复方式选择1)对于3级及以上的错口、起伏等结构性缺陷,采用开挖修复;对于3级及以上的腐蚀等结构性缺陷,采用整体非开挖修复方式实施(根据管径不同,参照下表修复工艺)。对于管段内存在大块石头或异物时,需局部开挖取出异物后再行修复。若存在地质不稳定得情况时候,局部进行注浆加固,工程量现场收方。不论点位数量多少,对于存在结构损坏长度大于3米的管道均采用整体修复;对于管道变形、破裂、异物插入结构性缺陷根据缺陷点数、管径、周边环境综合确定修复方式,详见下表:
编号缺陷类别管径管道缺陷情况修复类别修复方式施工和预处理工艺及特殊情况处理方式1变形、脱节≤700缺陷点位≤2处,且长度小于3m局部修复局部树脂1、采用局部机械液压顶升预处理或机械液压切割预处理。若施工过程中存在地质不稳定,局部增设钢套筒。缺陷点位3-5处整段修复1、d400整体热塑成型内衬修复;2、d500~d700采用钢套筒+整体热塑成型内衬修复采用局部机械液压顶升预处理或机械液压切割+局部树脂预处理。若施工过程中存在地质不稳定,局部增设钢套筒。钢套筒施工工艺为碎管法或裂管法工艺。缺陷点位>5处整段修复钢套筒+整体热塑成型内衬修复1、钢套筒施工工艺为碎管法或裂管法工艺。800缺陷点位≤2处,且长度小于3m局部修复不锈钢快速锁管道塌陷预处理。缺陷点位3-5处整段修复局部内衬钢圈+整体热塑成型内衬修复1、管道塌陷预处理。缺陷点位>5处整段修复整段内衬钢圈+整体热塑成型内衬修复1、管道塌陷预处理。1000及以上缺陷点位≤2处,且长度小于3m局部修复不锈钢快速锁1、管道塌陷预处理。缺陷点位3-5处整段修复局部内衬钢圈+螺旋缠绕内衬修复1、管道塌陷预处理。缺陷点位>5处整段修复整段内衬钢圈+螺旋缠绕内衬修复1、管道塌陷预处理。2破裂、渗漏≤700缺陷点位≤2处,且长度小于3m局部修复局部树脂1、对存在破裂悬空严重管段,采用机械液压切割预处理缺陷点位3-5处整段修复热塑成型内衬修复1、采用机械液压切割预处理+局部树脂预处理。缺陷点位>5处整段修复钢套筒+整体热塑成型内衬修复1、钢套筒施工工艺为碎管法工艺。800缺陷点位≤2处,且长度小于3m局部修复不锈钢快速锁1、管道塌陷预处理。缺陷点位3-5处整段修复1、d400整体热塑成型内衬修复;2、d500~d700采用钢套筒+整体热塑成型内衬修复采用局部机械液压顶升预处理或机械液压切割+局部树脂预处理。若施工过程中存在地质不稳定,局部增设钢套筒。钢套筒施工工艺为碎管法或裂管法工艺。缺陷点位>5处整段修复整段内衬钢圈+整体热塑成型内衬修复1、管道塌陷预处理。1000及以上缺陷点位≤2处,且长度小于3m局部修复不锈钢快速锁1、管道塌陷预处理。缺陷点位3-5处整段修复局部内衬钢圈+螺旋缠绕内衬修复1、管道塌陷预处理。缺陷点位>5处整段修复整段内衬钢圈+螺旋缠绕内衬修复1、管道塌陷预处理。3异物穿入800以下缺陷点位≤2处,且长度小于3m局部修复局部树脂异物取出方式:局部开挖或机械切割。800及以上缺陷点位≤2处,且长度小于3m局部修复不锈钢快速锁异物取出方式:机械切割缺陷点位≥3处按破裂方式进行整体修复5.8.2非开挖修复前管道内预处理本工程中排水管道在非开挖修复工艺实施之前,需根据管道内部CCTV检测结果进行一系列预处理工作,以方便后续机械螺旋缠绕工艺的顺利进行。本次设计根据前期管道内部CCTV检测资料,提出各类管道内部预处理的处理措施,实施时,施工方可根据管道内部二次CCTV检测情况,选用合适的预处理措施进行处理。预处理工作主要包含以下5个步骤(施工现场可根据实际情况调整和选用其他合适的预处理措施):(1)管道临时封堵、降水为便于修复段管道的清掏疏通、检测、加固及修复等措施的实施,在修复段管道上游起点检查井和沿线排水接入点的排水支管检查井处采用泵送的形式将上游排水转输到管道修复段的下游,确保管道修复的顺利实施。对管道病害段进行局部封堵和排水等工作后,再进行管道疏通清淤、CCTV检测等后续工作。本项目主要采用气囊管堵或潜水砌块封的封堵方式。结合管道封堵,采用污水泵将管道内的污水临时抽排至修复管段下游的管道内,管道内抽排降水至修复工艺实施可接受的水深时,封堵段为后续施工的顺利开展创造条件。抽排要求:起点检查井内抽排时,水泵排水能力需大于上游来水,封堵起点上游的污水抽排至封堵管段下游的管道内;终点检查井抽排时,需保证临时抽排后修复管段内污水水深不超过修复工艺实施可接受的水深,以保证后续预处理工艺和管道非开挖修复工作开展的安全。管道封堵发电机、大功率水泵(2)管道内清掏疏通按照污水管道CCTV检测的要求,在进行检测前,必须保证管道管壁无污泥或者垃圾覆盖,从而保证在进行CCTV检测时,管道内无缺陷遗漏。因此,针对管道存在的淤积、沙石,在进行CCTV检测前对管道管壁进行必要的清洗疏通是必要的施工步骤。因本项目需进行疏通的管道,现场可采用人工进管疏通的方式进行清淤或机械清淤。人工清淤时,一般情况先用污水泵将管道内水位降低至清淤允许范围内,再对管道内气体进行检测,确认无有毒有害气体后做好安全防护措施的施工人员下井开始清淤作业,清出的淤泥、沙石等杂物用污泥转运车运至规定的地点。(3)管道内CCTV检测根据《城镇排水管道检测与评估技术规程》(CJJ/T181-2012)和《城镇排水管道修复更新工程技术规程》(CJJ/T210-2014)的要求,本截管道在非开挖修复前需对管道内部做CCTV内窥检测,发现管道病害所在,以便后续修复工作的开展。管道CCTV(ClosedCircuitTelevision)检测是采用先进的CCTV管道内窥电视检测系统,在管道内自动爬行,对管道内的锈层、结垢、腐蚀、穿孔、裂纹等状况进行探测和摄像,依据检测技术规程再进行评估,为制定修复设计提供重要依据。本设计采用业界先进电视检测设备,可以对不同管径和不同情况的管道进行检测。同时,将CCTV检测车装载于检测车上,实现流动性的快速检测,检测车及设备实物图如下:CCTV检测车及设备(4)注浆止水加固及局部塌陷处复原在排水管道非开挖修复中,常被作为一种辅助修复方法使用,一般不能作为独立使用,通常与其他修复方法联合使用。土体注浆技术是较早应用的一种排水管道堵漏的辅助修复技术,通过对排水管道周围土体和接口部位、检查井底板和四周井壁注浆,形成隔水帷幕防止渗漏,固化管道和检查井周围土体,填充因水土流失造成的空洞,增加地基承载力和变形模量,堵塞地下水进入管道及检查井的渗透途径的一种修复方法。管道注浆分为土体注浆和裂缝注浆,土体注浆对注浆材料可选用水泥注浆和化学注浆二种,裂缝注浆选用化学注浆。为了加快水泥浆凝固,可以添加宜为水泥用量的0.5%~3.0%的水玻璃,在满足强度要求的前提下,可在水泥浆中添加水泥重量的20%~70%粉煤灰;化学注浆的材料主要是可遇水膨胀的聚氨脂。按照注浆管的设置可分为管内向外钻孔注浆和地面向下钻孔注浆二种方式,大型管道采用管内向外钻孔注浆可以使管道周围浆液分布更均匀,更节省。施工流程图1)工艺操作要求可采用地质XY-1型钻机或30型潜孔钻机,施工前将选取若干空位作为试验孔位进行钻孔注浆试验。通过实验来确定最佳参数和施工程序。注浆进入中风化层不小于1m。注浆范围为检查井外壁1.5m范围。压密注浆的压力控制在0.2-0.5MPa。检查井外侧1.5m范围内采用注浆修复。①管道清淤堵漏封堵管道--抽水清淤--测毒与防护--寻找渗漏点与损破点--止水堵漏(注:堵漏材料采用快速堵水砂浆)。②钻孔注浆管周隔水帷幕和加固土体管道钻孔注浆范围:底板以下1.0m,管材外径左、右侧各1.2m,上侧1m。管节纵向注浆孔布置(管内向外):A)管材长度1.5m至2m:纵向注浆孔在管缝单侧30cm处。B)管材长度大于2.5m:纵向注浆孔在管缝两侧各40cm处。管节横断面注浆孔布置(管内向外):A)管径小于或等于1600mm:布置四点,分别为时钟位置2、5、7、10处。B)管径大于1600mm管道:布置五点,分别为1、4、6、8、11处。管节纵向注浆孔布置(地面如下):注浆孔间距一般为1.0-2.0m。能使被加固土体在平面和深度范围内连成一整体。钻孔注浆范围见下图。管内向外注浆图地面向下注浆检查井内注浆孔布置:检查井内向外注浆,方形检查井四个方向分别布置1个注浆孔,上下间距为1.0m。注浆过程中,注浆压力逐渐调整,砂性土控制在0.2-0.5MPa,浆液流量控制在10~20L/min范围。注浆孔应采用钻孔机打孔,不得损坏管道原结构。每座检查井注浆8孔。对于检查井井室外围渗漏比较厉害的,在土体注浆前,先注入聚氨酯化学浆液进行止水。注浆操作要求:A)注浆管插入深度应分层进行。先插底层,缓缓提升注浆管注浆第二层,二层间隔厚度1m。B)注浆操作过程中对注浆压力应作由深到浅的逐渐调整,砂性土宜控制在0.2-0.5Mpa幅度内,粘性土宜控制在0.2-0.3MPa幅度内。如采用水泥-水玻璃双液快凝注浆,则注浆压力宜小于1MP。在保证可注入的前提下应尽量减小注浆压力,浆液流量也不宜过大,一般控制在10-20L/min范围。注浆管可使用直径19-25mm的钢管,遇强渗水时,则采用直径50-70mm。C)如遇特大型管道两注浆孔间距过大,应适7增补1-2只注浆孔,以保障注浆固结土体的断面不产生空缺断档现象,提高阻水隔水的效果。D)开设注浆孔必须用钻孔机打洞,严禁用榔头开凿和使用空压机枪头冲击,不得损坏管道原体结构。2)主要施工材料主要施工材料:序号材料名称规格主要用途1化学浆42.5级用于钻孔注浆2特细粉煤灰56用于钻孔注浆3水玻璃56用于钻孔注浆4注浆管25~50mm用于钻孔注浆压力注浆的材料配比为:42.5级水泥(kg)32.5级水泥(kg)水玻璃(kg)50680.8管道下沉或路基空洞松散部位注浆配比(kg/m3),见下表。42.5级水泥(kg)32.5级水泥(kg)水玻璃(kg)501000.83)主要施工工具、设备主要的的工具、设备见下表。序号设备名称序号设备名称1电视检测系统5手撕泵2钻孔机6发电机3400L灰浆搅抖机7鼓风机4注浆泵管道局部破裂及塌陷点复原方法为:破裂漏水部位进行管内注浆止水,注浆材料为聚氨酯注浆树脂;管段塌陷部位进行管道内钻孔注浆,对塌陷部位周围土体进行加固,避免预处理施工时管道上部土体塌陷影响作业安全,注浆材料采用聚氨酯注浆树脂或丙烯酸盐注浆树脂。缺陷部位周围土体注浆固化时间满足要求后,切除小块变形区域,观察管道周围土体是否稳固,确定稳固后开始管道内切割变形塌陷部位,恢复管道原貌。每次切割400mm后立即安装内衬钢片,然后继续下一次400mm的切割,直至塌陷部位处理完,钢片内衬完后对钢片周围空隙进行灌浆填充。本工程注浆加固的区域及工程量,需完成管道内部CCTV检测及管道区域岩土勘测后方能确定。针对混凝土管道裂缝,应先对裂缝进行注浆修补,注浆材料宜结合裂缝宽度,采用无收缩水泥注浆料等。(5)裂缝嵌补修复CCTV检测工作完成后,根据检测与评估结果对管道内部接口或裂缝进行裂缝嵌补修复。裂缝嵌补修复施工流程图1)工艺操作要求管道接口聚氨酯环缝修复施工方法:①剔凿除内腰箍,深度视漏水情况而定。②清除接口松动的杂物,将漏水部位凿毛,整理清洁。③用沥青麻丝将接口底部嵌实封堵,厚度3~5cm。④用堵漏王封堵至管道接口内壁面,并在沥青麻丝与堵漏王之间预留压浆胶管,压浆管口径根据接口开缝大小而定,一般预留管口径应小于2cm。⑤封口堵漏王收水凝结1小时左右,用手揿泵将水溶性聚氨酯堵漏剂自预留胶管注入接口砼裂缝中,边压浆边缓缓地将预留胶管抽出,直至聚氨酯充满由胶管而成型的预留孔。手揿泵压浆压力控制在0.2~0.5MPa左右。也可以将预留胶管作切缝处理,向预留管进行充分灌注聚氨酯浆液,直至浆液从胶管另一端溢出后,即刻把胶管口封堵,将胶管埋入砼管接口内不用抽出。2)主要施工材料序号材料名称规格备注1堵漏王用于封口2聚氨酯TZS水溶性用于环缝堵漏3沥青细麻丝用于环缝底层堵漏4胶管φ10用于聚氨酯注浆3)主要施工工具、设备裂缝嵌补法施工时有一些是常规工具、设备,有一些是专用工具、设备,根据施工现场的情况需要进行必要的调整和配套。主要的的工具、设备见下表。序号工具、设备名称主要用途备注1手揿泵用于聚氨酯灌浆2发电机用于施工现场的电源供应3鼓风机用于管道内部的通风和散热4手提砂轮机用于修理接口抽槽5雨裤用于管道内作业6头灯用于管道内作业7安全帽用于管道内作业8毒气检测仪用于检测管道内有毒气体9开井工具用于开井4)施工质量控制①接口堵漏的聚氨酯及堵漏王材料要符合相关要求。②管道接口裂缝应按施工规范剔凿和清除接口松动杂物,将漏水部位凿毛、冲洗干净,接口环缝处理要贯通、平顺、均匀。③控制好堵漏王封口初凝时间,防止聚氨酯浆液从封缝口两侧涌出流失。④注浆预埋胶管直径应大于1cm,胶管长度1m左右,接口预埋胶管必须留出进浆口和出气口,并在聚氨酯灌浆前检查预埋管进浆口和排气口间畅通无阻。⑤堵漏王封缝层表面应光洁、平整,与接口砼壁粘结牢固并连成一体,无空鼓、裂纹和麻面现象。⑥聚氨酯裂缝嵌补修复工程竣工质量应达到国家地下工程防水等级1级标准,管道接口及井壁无渗水,结构表面无湿渍。本工程裂缝嵌补修复工程量,需完成管道内部CCTV检测后方能确定。5.8.3机械制螺旋缠绕修复管道内部完成预处理后,对区域内的管段进行机械制螺旋缠绕内衬修复。根据《城镇排水管道修复更新工程技术规程》(CJJ/T210-2014),机械制螺旋缠绕法内衬管的内径不宜小于原有管道内径的90%。(1)施工工艺流程施工工艺流程(2)工艺操作要求①管道成形过程(a)管道的缠绕在机器的驱动下,PVC型材被不断地卷入缠绕机,通过螺旋旋转,使型材两边的主次锁扣互锁,从而形成一条比原管道小的、连续的无缝新管。当新管到达另一人孔井(接受井)后,缠绕停止。(b)管道的灌浆按固定尺寸缠绕新管完成后,在母管和新管之间可能会留有一定的间隙(环面),如果必要的话,这一间隙可以用水泥浆来填满。由于通过缠绕完成的新管已经设计好能承受所有的水流力、土壤、交通载荷以及外部地下水压,因此水泥浆本身并不需要用来增强新管的强度,只是起到将荷载传递到衬管上的作用。②管道缠绕成形时间和后续处理根据以往的经验,如果所有的电视闭路电视检测和清洗工作已经完成,依管径、长度和施工现场情况的不同,通常一个管段(约100m)的更新过程仅需约3h,每天可以做2~3段。其它施工工序,如支管切割等可以在穿管后马上进行。(3)主要施工材料1)带状型材①带状型材是一种以PVC浇注缩径成有不同宽度的产品,里层光滑,表面有肋条状纹理,通过公母锁扣可互相紧密连接。PVC型材外面加不锈钢以增加管道设计强度。②带状型材在滚筒上卷成一卷,便于运输和存放。型材上要印有生产日期和米数,以确保材料在使用期内使用。PVC带状型材的原材料是UPVC。③型材的公母锁扣所承受的压力必须大于74kPa。2)密封材料型材在出厂时本身带有密封条,在公母锁扣缩径连接时起到密封作用。3)注浆材料由于新制的螺旋缠绕管是具有独立承压能力的结构管,可以选择流动性好的普通水泥浆填充新旧管之间的空隙。(4)主要施工设备螺旋缠绕法施工时有一些是常规设备,有一些是专用设备,根据施工现场的情况需要进行必要的调整和配套。主要的的机械见下表。序号机械或设备名称主要用途1电视检测系统用于施工前后管道内部的情况确认。2发电机用于施工现场的电源供应。3鼓风机用于管道内部的通风和散热。4空气压缩机用于施工时压缩空气的供应。5液压动力装置用于驱动缠绕机的液压动力装置。6密封剂泵用于将润滑密封剂注入主锁的母扣中。7特殊缠绕机用于在人孔井中制作新管施工时的专用机械。8缠绕头用于不同口径的缠绕头。9电子自动控制设备用于设备控制。10输送型材装置用于输送型材。11拉钢线设备用于卷入高抗拉的预埋钢线。12滚筒和支架用于放置型材的滚筒和支架。13其他设备用于施工时的材料切割等需要。(5)施工质量控制1)安装质量控制①每次在缠绕施工前检查所用型材的质量保证书,型材规格,生产日期和使用期限,以确保材料的品质以及所用材料的规格满足相关要求。②在缠绕过程中,应有专人检查型材是否有破损,弯曲等现象,及时修补小的缺陷;如有较为严重的情况应及时通知现场专业技术人员采取相应的措施;遇个别特别严重的情况,应停止施工。以确保每次缠绕的质量。③在缠绕中操作人员要特别注意公母锁扣的缩径连接。④由于缠绕管可以在不超过30%水流的情况下施工,因此要特别注意井下人员安全,井下人员必须系安全带,地面有一人专门负责同井下人员的沟通。⑤注浆应根据设计的配比分批分段进行(DN600以上的每10m有个注浆口)。2)检测质量控制①螺旋缠绕管技术在使用前应提供该技术的各项检测和评估报告,报告宜包括但不限于:型材的抗化学性报告,型材的耐磨损性报告,成管的水密性报告,成管的抗压性报告以及注浆材料的强度报告等等。②工程竣工应提交竣工报告,电视检测报告和全程录像是主要竣工资料之一。5.8.4局部树脂固化点状修复CCTV检测工作完成后,根据检测与评估结果对区域内部分排水管道病害进行局部树脂固化修复。(1)施工工艺流程局部树脂固化工艺流程:1)将毡筒用适合的树脂浸透。2)将上述毡筒缠绕于气囊上,在人工将其输送至修复地点。3)向气囊充气使毡筒“补丁”被压覆在管道上,保持压力待树脂固化。4)气囊泄压缩小并拉出管道。5)最后进行电视检视,进行施工质量检测。6)排水管道处于流砂或软土暗浜层,由于接口产生缝隙,管周流砂软土从缝隙渗入排水管道内,致使管周土体流失,土路基失稳,管道下沉,路面沉陷。因此,局部树脂固化修复时,必须进行损坏处管内清洗,并且电视确认干净。施工流程图(2)工艺操作要求1)管道堵漏对管道缺陷较严重的接口位置,在对其进行局部树脂固化修复前,需采用裂缝嵌补修复技术对缺陷位置进行预处理。2)局部树脂固化法工艺操作要求①树脂和辅料的配比2:1应合理。②树脂的体积应足够填充纤维软管名义厚度和按直径计算的全部空间,考虑到树脂的聚合作用及渗入待修复管道缝隙和连接部位的可能性,还应增加5~10%的余量,内衬管道长度保持前后超出管道缺陷200mm。③毡筒必须用铁丝紧固在气囊上,防止在气囊进入管道时毡筒滑落。④充气、放气应缓慢均匀。⑤树脂固化期间气囊内压力应保持在1.5Bar,保证毡筒紧贴管壁。3)施工过程①毡布剪裁:根据修复管道情况,在防水密闭的房间或施工车辆上现场剪裁一定尺寸的玻璃纤维毡布。剪裁长度约为气囊直径的3.5倍,以保证毡布在气囊上部分重叠;毡布的剪裁宽度必应使其前后均超出管道缺陷10cm以上,以保证毡布能与母管紧贴。②树脂固化剂混合:根据修复管道情况,供货商要求的配方比例配制一定量的树脂和固化剂混合液,并用搅拌装置混匀,使混合液均色无泡沫。记录混合湿度。同时,施工现场每批树脂混合液应保留一份样本,并进行检测并报告它的固化性能。③树脂浸透:使用适当的抹刀将树脂混合液均匀涂抹于玻璃纤维毡布之上。通过折叠使毡布厚度增加,并在这些过程中将树脂涂覆于新的表面之上。为避免挟带空气,应使用滚筒将树脂压入毡布之中。④毡筒定位安装:在检查井内将树脂浸透的毡筒安装在气囊上,并用细铁丝固定,防止脱落;气囊在送入修复管段时,应连接空气管,并防止毡筒接触管道内壁。气囊就位以后,使用空气压缩机加压使气囊膨胀,毡筒紧贴管壁。该气压需保持一定时间直到毡布通过常温达到完全固化。最后,释放气囊压力,将其拖出管道。(3)材料和设计要求1)毡筒毡筒应使用玻璃纤维垫(包含纺织和混织玻璃纤维),能装载树脂和承受安装压力,并与使用的树脂系统相容。毡筒在安装时应该能紧贴旧管壁,并符合安装的长度。并考虑安装时圆周方向的伸展。玻璃纤维毡在应用之前必须具备一下特性:①每单位面积质量:根据ISO3374,1050g/㎡±10%。②厚度:1.6毫米±15%。③宽度:根据ISO5025,400~2500mm。2)树脂使用适合局部固化法的树脂和固化剂系统。为避免树脂性质变化,与其接触的设备均不能与水接触。3)厚度设计局部内衬厚度根据管道部分破损情况进行设计计算。4)内衬结构安装于母管之上的点状或局部内衬必须至少三层,包括一外部混织纤维层和一内部混织纤维层,中间夹层为混织纤维层。(4)主要施工材料局部树脂固化修复施工材料配备表根据管道口径损坏程度不同,来计算采用厚度。局部树脂固化法修复规格口径200~1500mm厚度6~35mm宽度500mm(左右)数量1材料树脂、固化剂、玻璃纤维(5)主要施工设备局部树脂固化修复法施工时有一些是常规设备,有一些是专用设备,根据施工现场的情况需要进行必要的调整和配套。主要的机械或设备见下表。序号机械或设备名称主要用途1电视检测系统用于施工前后管道内部的情况确认。2发电机用于施工现场的电源供应。3鼓风机用于管道内部的通风和散热。4空气压缩机用于施工时压缩空气的供应。5橡胶气囊将不锈钢发泡卷筒套在带轮子的橡胶气囊外面。6气管用于输气。7其他设备用于施工时的材料切割等需要。8安全帽用于施工作业9开井工具用于开井(6)施工质量控制1)主控项目①所用树脂和毡布的质量符合工程要求;检查方法:检查产品质量合格证明书。②内衬蠕变符合设计要求检查方法:每批次材料至少1次应在施工场地使用内径与修复管段相同的试验管道(譬如硬质聚氯乙烯管)制作局部内衬。至少2次测试得到的圆环形样品的短期弹性模量值(1h值E1h和24h值E24h),根据下式计算蠕变Kn值,该值小于11%方为合格,检查检测报告。2)一般项目①内衬厚度应符合设计要求。检查方法:逐个检查;在内衬圆周上平均选择8个以上检测点使用测厚仪测量并取各检测点的平均值为内衬管的厚度值,其值不得少于合同书和设计书中的规定值。且当内衬管的设计厚度不大于9mm时,各检测点厚度误差允许在±20%之内;内衬管设计厚度不小于10.5mm时,各检测点厚度误差允许在±25%之内。②管道内衬表面光滑,无褶皱,无脱皮。检查方法:目测并摄像或电视检测内衬管段,电视检测按《排水管道电视和声纳检测评估技术规程》(DB31/T444-2009)。管内残余废弃物质已得到清除。管顶不允许出现褶皱。管道弯曲部分的褶皱不得超过公称直径的5%。③管道接口裂缝应严密,接口处理要贯通、平顺、均匀。修复后毡筒宽度应在50cm左右,接口平滑,保证水流畅通。毡筒表面应光洁、平整,与接口老壁粘结牢固并连成一体,无空鼓、裂纹和麻面现象。5.8.5热塑成型法(1)热塑成型法工艺热塑成型法是将内衬管加热软化,牵引置入原有管道内部,通过加热加压与原管紧密贴合,然后冷却形成内衬管。(2)一般规定热塑成型适用于d200mm-d1200mm的排水管道的非开挖修复。(3)热塑管材成技术性能要求参照中国协会标准T-CECS717-2020城镇排水管道非开挖修复工程施工及验收规程中的第13章和《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》(CJJ/T210-2014)中的相关规定,为确保材料安全,采用如下标准。管材采用热塑成型FIPP衬管,厚度要求见下表:管材管径(mm)厚度(mm)热塑成型FIPP衬管dn3005dn4006dn5007dn6008dn7008dn8008(4)操作要求施工前需对上游管道进行封堵、倒排且避开雨天进行施工,其次对管道进行常规的高压清洗,在清洗过程中,如需人员井下作业,井下气体浓度应满足《城镇排水管道维护安全技术规程》CJJ6-2009表5.3.3中的规定。病害管道进行预处理修复施工完毕后,即可开始进行原位热塑成型修复施工。现场施工步骤包括以下要点:①管道清洗。②内衬管现场预热。③内衬管拖入待修管道。④内衬管加热加压,保证内衬管紧贴于待修管道内壁。⑤快速冷却。⑥切去多余衬管,修复后的检测。5.8.6不锈钢快速锁不锈钢快速锁法:采用专用不锈钢圈扩充后将橡胶密封圈挤压在原有管道缺陷位置,形成管道内衬的管道局部修复方法。该技术主要适应于DN300及以上管道的局部修复。其中DN600以下管道采用气囊安装施工,D600及以上管道采用人工安装施工,采用双胀圈工艺。不锈钢快速锁安装状态示意图1.不锈钢快速锁施工流程:不锈钢快速锁施工流程图不锈钢快速锁由304或316号不锈钢套筒、三元乙丙橡胶套和锁紧机构等部件构成。DN600及以下的不锈钢套筒应由整片钢板加工成型,安装到位后通过特殊锁紧装置固定。DN600以上的不锈钢套筒应由2片~3片加工好的不锈钢环片拼装而成,在安装到位后通过专用锁紧螺栓固定。橡胶套为闭合式,橡胶套外部两侧应设有整体式的密封凸台,其性能指标应符合现行国家标准《橡胶密封件给、排水管及污水管道用接口密封圈》GB/T21873的有关规定。不锈钢快速锁规格尺寸详见下表。2.施工步骤(1)修补气囊安装工艺(管径小于800mm的)1)准备:不锈钢快速锁修复材料由不锈钢片及橡胶密封圈组成,安装设备包括修补气囊及CCTV定位机器人。2)定位:将不锈钢片及橡胶密封圈装在修补气囊上,在机器人的检测下,将修补气囊牵拉进入管道,到达缺陷位置。3)充气膨胀:向修补气囊内充气,使修补气囊带动不锈钢圈上的自锁装置沿不锈钢片单向滑移运动,将橡胶圈挤压在管道缺陷部位,定位后自锁装置自锁稳定。4)气囊放气回收:待不锈钢圈将橡胶圈紧紧挤压至原有管道后,释放气囊的压力,待气囊回缩后将气囊收回,并用CCTV检测机器人检测修复后的状态。(2)人工安装工艺(管径大于800mm)1)准备:大口径管道不锈钢快速锁修复材料由不锈钢片及橡胶密封圈组成。施工时需人工进入管道内部安装,所需辅助工具包括扳手、固定螺丝、扩充器、锤头等组成。施工前应检测不锈钢片、橡胶圈外观质量、规格型号是否匹配。2)拼装:首先将不锈钢片(两片或三片)从检查井放入管道内部,送到待修复位置。拼装前检测不锈钢片是否发生损坏,确保没有损坏后将不锈钢片拼装成较原有管道直径小的不锈钢圈,然后将橡胶圈密封圈套在不锈钢圈上。该过程需保证密封圈边缘与不锈钢圈边缘平齐,避免产生偏移现象,并保证橡胶圈在竖立过程中不发生滑落。3)对位:将套好橡胶圈的不锈钢圈竖起对准缺陷位置。该过程需检测竖立过程中橡胶圈有没有存在偏移,如发生偏移应进行校正。然后调节不锈钢圈位置使缺陷位置位于密封圈中心,保证橡胶圈覆盖缺陷位置。4)扩张:对准缺陷位置后,采用专用扩张器卡在上下两片不锈钢片上的卡槽上,通过调节扩充器中间的主螺丝使不锈钢圈扩张,待扩充一段距离或达到螺丝调节行程时,需调节扩充器两端的辅助螺丝,保证不锈钢圈均匀扩充,不发生偏移、跑位现象,然后采用不锈钢圈上的螺丝临时固定。重复上述步骤继续使不锈钢圈扩张直至橡胶密封圈紧紧压在管道内壁上,确保不出现渗水现象,然后再将不锈钢片上的螺丝拧紧固定。5.8.7复合喷涂施工工艺1)工艺原理:喷涂法检查井修复通常是通过在检查井内壁喷涂聚合物来实现。目前采用的聚合物主要为聚氨酯、聚脲、环氧树脂,聚合物在喷涂之前一般为两个组分(A组分和B组分,或主料和供化剂)。聚合物喷涂在检查井内壁上并发生化学反应迅速固化,从而在管道内壁形成一定厚度的聚合物内衬。2)施工要求A、封场导水(1)避开阴雨天施工;(2)必要时进行水泵倒排。B、表面处理(1)采用高压清洗机高压水清洗,以除去结构基底上所有残渣净土或杂质;(2)所有结构表面的瑕疵,即空洞、缝隙或类似缺陷,用聚合物砂浆或高标号混凝土进行修复,修复硬角时注意进行孤面处理;(3)用注浆材料将严重渗漏处做临时补漏处理;(4)在管道阴角处(如错口),利用聚合物砂浆将阴角两端延伸25cm处,沿小于45°方向,进行弧形处理,弧面半径约为100cm的圆弧;或利用打磨器具对阴角突起部位沿小于45°方向进行弧形打磨处理。(5)高分子喷涂材料不需要喷涂底漆,而直接与待修复基底贴合附着。(6)清除待处理表面残留的所有油渍、油脂、锈迹、水垢、沉淀物及其他残渣或者杂质。所有涂层产品,都要求具备整洁干净的基底,以实现产品的最佳技术性能。C、基层处理基层做防渗处理后,基底表面进行打磨、除尘和修补。基底表面不得有浮浆、孔洞、灰尘、油污。基底表面的孔洞和裂缝等缺陷应选用强度较高的聚合物砂浆进行修复。应按设计要求进行细部构造部位的基底表面处理。当基底结构已经松散,采用2MPa高压水清洗管道,并用快速凝结水泥填补严重凹陷处或其他不平坦处,使其基本恢复原有样貌即可,可以实现最佳性能。 D、通风处理为了保证施工及人员安全,施工人员下井前需要对管线进行强制通风,保持井室内部送风通畅,并指派专人用空气检测仪不断进行有害气体检测,直到管道内有害气体达到安全值方可进行下井作业。井下有毒有害气体起标的情况下,人员严禁下井。E、喷涂作业(1)在喷涂产品前,应对基底进行预热,基底温度条件要求大于15C°,无明显渗漏时,方可涂刷底涂料或喷涂。(2)请将设备调节至各种材料要求的温度和压力参数,进行预热;喷涂作业前应充分搅拌B料,严禁现场随意向A料和B料中添加各种物质,严禁混淆A料和B料的进料系统;(3)每个工作日正是喷涂作业前,应在施工现场或喷涂一块150mmX300mm,不同厚度的样块,由施工技术主管人员进行外观质量评价并留样备查是涂层外观质量达到要求后,方可确定工艺参数并进行喷涂作业;(4)平面喷涂,喷枪宜垂直于待喷涂基底,距离宜适中,匀速移动。喷涂开始时一定要采取扫枪方法,避免不良效果出现。然后按照先细部后整体的顺序进行连续作业,一次多遍,交叉喷涂至设计要求的厚度;5.8.8水平定向钻碎管复式顶拉管施工钢套筒(或双密封自锁承插接口复合实壁管)1)工艺原理:复式顶拉碎管施工工艺主要是借助定向钻施工动力,带动旋转破碎头,把待修复管道原管破碎,或针对原管道过流能力不足,进行扩径。原管道破碎后,在原管道位置形成新的施工通道,再借助定向钻动力进行回拉新管(钢套筒),同时,针对塌陷严重、阻力较大的管道,在新管后方借助顶管机动力,使新管顺利前进,完成施工。本工程片区,原管多为玻璃钢夹砂管,质地坚硬,传统顶管、裂管工艺动力不足,破碎头单一,无法破碎玻璃钢夹砂管。2)施工要求A、施工前管段围蔽,交通疏散指示安设,开启井盖,管段通风,管段施工前清洗,管段施工时有毒气体检测,管段导排,管段气囊封堵;B、施工前不稳定管体左、右、上部土体锚孔注浆稳固。C、局部路面的切割开挖,需要进行相关路段的地面局部工作坑的破坏和修复,工作坑大小为0.3*1.0*0.5(m),地面情况回复根据原有地貌来,需要恢复绿化或道路或者铺装根据实际情况收方确定。让定向钻机械设备就位,调整好开钻角度;D、接收检查井的井盖拆除及井身扩井拆除和加固;E、施工前用高压清洗车反复冲洗原管道,把污泥、杂物拉至污水井,下井用吊装运渣桶运到地面清淤车内,用环卫洗车把污水井内淤泥抽净。用管道内窥镜摄影系统及CCTV视频检测仪观察管道内部塌陷情况。F、定向钻传动杆安装、定位,必须稳固、正确。入钻方向、造坡弧度、待修复管道标高,根据井深需要精确计算,以保证管道流水标高。G、根据管径不同,安装不同破碎头,旋转切割塌陷管道进行造孔。根据原管道过流能力计算,不满足实际需要的过流,可进行扩大原管道直径。造孔完成,卸掉破碎头进行二次穿入定向钻传动杆,在接收检查工作井内,更换扩充头后回拖传动杆,同时带入成品钢套筒。同时,利用安装在工作井内的液压顶入设备,辅助顶入钢套筒。最后形成钢套筒走廊。H、施工中,形成的泥浆液,使用专用吸污车抽吸、外运及处置。I、钢套筒施工完成,及时处理定向钻杆孔注浆回填、管口混凝土处理、新建钢套筒管廊管壁清洗、清掏检查井污泥及作业区域路面清理与恢复。J、使用CCTV机器人检查新建管廊的施工状况;检测合格后方可进行后续的整体热塑成型修复施工工序。3)热塑成型施工具体施工要求参照《热塑成型示意图》5.1至5.5相关说明。4)钢套筒加工及预处理钢管外壁防腐:钢管外壁采用特加强级防腐(六油二布),做法按照GB50268-2008表5.4.4-2。玻璃丝布为中碱布,宽600mm,经纬密度为12×12根/m2。干膜厚度大于0.4mm。面漆颜色由建设单位自定。钢管内壁防腐:可采用型高分子防腐涂料或采用液体环氧树脂防腐涂料。IPN8710-2采用两道底漆,两道面漆,平均用量约0.7~0.8kg/m2,漆膜总厚度160~180μm;液体环氧树脂防腐涂料的性能应达到《钢质管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》(SY/T4057-2000),且干膜厚度大于0.3mm。当使用双密封自锁承插接口复合实壁管时,土体承载力≥60kpa使用双密封自锁承插接口复合实壁管,执行标准T/GDSTT1—2021《双密封自锁承插接口聚乙烯复合实壁排水管及配件》。土体承载力<60kpa,流沙,流塑土层使用《刚柔过盈配合承插自密封管》管材,执行标准Q/STXM1-2021《胀锁密封连接聚乙烯实壁排水管及配件》5.8.9裂管法拉顶钢套筒(或双密封自锁承插接口复合实壁管)修复工艺当使用双密封自锁承插接口复合实壁管,材料要求同水平钻工艺。(1)施工工艺下井人员穿防水服,带供氧呼吸器,把气囊入上游管道,气泵充气,把水源完全隔离,水深不得超过10公分(2)作业井底基底处理将检查井底部管沟剃平,砖碎块清理干净,井室内操作间平台要求水平,井室操作空间要求长度不低于1.2m,宽度不低于1.2m,原检查井底板30cm混泥土层,井室内流水槽,原管口外圈环向12cm的井壁混凝土层,以便裂管扩头顺利通过管口,并保障轨道钢插入井室底板底部1米。本工程利用单臂悬臂吊进行起重和吊运工作,施工需专人作业,在工作井(可利用现状检查井)实行全封闭隔离,并设置必要的临时设施,要保持施工现场的文明、安全和卫生整洁。(3)安装顶管机防护支撑及穿杆及裂(胀)管器在井室底部安装承压钢板,快速固定压力机底座,安装顶管设备后背进行轨道钢支撑,轨道钢插入地下不得小于1米,原有检查井井室与钢结构产生缝隙采用结实木方进行垫护及加固。穿杆:组装拉管机组,用顶管机把每根50cm长的顶杆向下游井室推进,将顶杆穿出下游井室。测量仪器配备与检验,拉入法工艺施工前,要按照设计要求及工作井、接收井的实际位置放样。拉入法工艺管道中心线及高层,其精度要求较高.为此,需配备 °2”级激光经纬仪、DS3级水准仪、钢尺等测量仪器.钢套筒修复法施工测量所使用的仪器须及时送质检单位检验,做全面鉴定,并在使用过程中经常进行检查。(4)胀破原管道利用液压油缸的拉力,向前推进胀管器,逐节顶进,直到顶至管段的另一个管井,形成钢套筒的管廊。(5)作业要求后背制作完成后,根据待修复管道管口进行轴位定位,然后通过电动机将千斤顶设备放入井室中,调整千斤顶位置与待修复管道管口居中,液压机应放置井口旁1.5米距离且固定好机主车轮,保证顶管机严格按设计轴线推进,不偏离设计轴线方向,必须及时观测顶管作业动态数据,从而调整拉入顶管施工各施工参数,指导顶管施工正确、安全推进。在工作井设置一牢固的测量平台,平台高度与轴线标高相匹配,并可作少量调节。将水准仪安置在平台上,调整高度与设计轴线一致。在机头后壳体圆心处设平尺板、测尺、水平尺,根据水准仪观察的实际偏差,即可算出机头的现存偏差及发展趋势,从而指导纠偏操作。(6)清理管道碎块用顶管机把每根50cm长的顶杆顶向下游井室,安装清淤器,顶管机回拉,带入钢套筒,形成钢套筒管廊,然后把水泥管道碎块等拉至污水井,然后清运出管道。(7)固定管口:防止裂管法修复后的钢套管送脱,工作井室底部恢复铺筑不少于30cm厚的C30防水混凝土,管口环向10cm采用C30防水混凝土灌注处理,在其外壁采用高强度快干防水材料进行堵漏及抹面。(8)管道内部勘察用CCTV观察管道内部清理情况。(9)纠偏先从工作井向接收井穿一根导向杆,导向杆通过在工作井和接收井端固定,且干中心位置和两端井管段中心位置重合,然后以此导向管进行管段顶进,顶进过程中随时观察中心导向杆的位置。施工的测量与纠偏应符合下列规定:1)施工过程中应对管道水平轴线和高程、顶管施工机姿态等进行测量,并及时对测量控制基准点进行复核;发生偏差时应及时纠正;2)管道水平轴线和高程测量应符合下列规定:1.进工作井进人土层前,每300mm测量不应少于一次;正常拉入施工时,每顶进1000mm,测量不应少于一次;2.进入接收工作井前30m应增加测量,每施工300mm,测量不应少于一次;3.全段顶完后,应在每个管节接口处测量其水平轴线和高程;有错口时,应测出相对高差;4.纠偏量较大、或频繁纠偏时应增加测量次数,测量记录应完整、清晰。施工过程中如遇障碍物,首先减慢拉进速度,注意观察,分清障碍物的种类,然后采取必要的措施。对于岩石类障碍物,可以采用打开机头予以割除的方法,若为混凝土之类的硬物,则采取空压机凿除或用气割割除。5.顶管施工应连续作业,顶进过程中遇下列情况之一时,应暂停施工,会同监理,设计院单位,及时处理,并应采取防止钢套筒施工机前方塌方的措施。A、顶管机前方遇到障碍;B、后背墙变形严重;C、顶铁发生扭曲现象;D、管位偏差过大且纠偏无效;E、拉进压力超过管材的允许压力;F、油泵、油路发生异常现象;G、管节接缝、中继间渗漏泥水、泥浆;H、地层、邻近建(构)筑物、管线等周围环境的变形量超出控制允许值。(9)修复污水井检查井按原状恢复。(10)热塑成型恢复钢套筒工艺完成后,对待修复管道进行热塑成型恢复。具体施工要求参照《热塑成型示意图》相关说明。6管材、基础及接口6.1管材(1)管道断面形式本工程的雨水管道均采用采用圆形断面。设计图中排水管道均以d表示其公称内径。(2)管材设计图中排水管道均以d表示其公称内径。根据《重庆市城市管线条例》、《关于加强工程建设管理提升城市建设品质的实施方案(试行)》、渝建发[2019]10号等有关规定,从技术经济等多方面综合考虑。本工程管径d=300mm的雨水口连接管采用国标Ⅱ级钢筋混凝土管(满包加固)。d≥400mm的排水管采用高密度聚乙烯(HDPE)热态缠绕结构壁B型管(克拉管),管道埋深小于6m,环刚度SN≥8KN/㎡;管道埋深6~10m,环刚度SN≥12.5KN/㎡;管道埋深>10m,环刚度SN>16KN/m2。埋地排水用高密度聚乙烯(HDPE)热态缠绕结构壁B型管(克拉管)的质量应符合《埋地塑料排水管道工程技术规范》(CJJ143-2010)的相关规定。所选材料应为符合国家及省、市有关部门相关标准、规范的合格产品,优先采用具有国家通用标准的管材。根据重庆市建委《重庆市建设领域禁止、限制使用落后技术通告(2019年版)》的规定和甲方等相关文件要求,本次设计推荐采用高密度聚乙烯(HDPE)热态缠绕结构壁B型管(克拉管)。本工程位于车行道下,管顶覆土小于等于1.2m的排水管应进行路面加固。6.2管道基础高密度聚乙烯缠绕结构壁B型管(克拉管)采用砂石垫层基础。管道埋深≤3.5m时,采用120°砂石垫层基础;管道埋深>3.5m时,采用180°砂石垫层基础;覆土深度大于6.0m时,仍采用180°砂石垫层,但管顶以上2.0m内回填材料需采用同路基水稳层,做法详排水管道沟槽开挖断面图。管道埋深1.1~8.0m,地基承载力不小于200KPa;管道埋深8.0~10.0m,地基承载力不小于250KPa。以上承载力标准,要求管顶覆土均不小于0.7m,且最小设计管径按d400考虑。管顶覆土深度在0.7~3.5m的钢筋混凝土排水管道采用120°混凝土基础,做法详06MS201/1-17;覆土深度在3.5~6.0m的钢筋混凝土排水管道采用180°混凝土基础,做法详06MS201/1-19;覆土深度大于6.0m或小于0.7m的钢筋混凝土排水管道采用360°满包混凝土加固,做法详排水管道沟槽开挖断面图。管基混凝土标号为C20。雨、污水管道地基处理应满足道路工程的要求和管道基础对承
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