(精简版)污水处理管道修复施工方案

(精简版)污水处理管道修复施工方案一、项目概况本工程位于××市××区××路，全长2.3km的DN800钢筋混凝土污水干管，建成于1998年，埋深3.2～5.7m，管底高程-2.45～-5.10m。经CCTV检测发现：一级缺陷137处（环向裂缝＞5mm、错位＞15mm、脱节＞20mm），二级缺陷286处（渗漏、腐蚀、沉积），三级缺陷52处（树根侵入、结垢厚度＞30%）。综合评估结构安全等级为Ⅳ级，需立即修复。业主要求：施工期污水不能停输，道路不能大开挖，工期≤45日历天，修复后设计使用年限≥30年，内衬后过流能力≥原管90%，TVOC排放≤0.3mg/m³，噪声≤55dB（夜）。二、技术比选1.开挖更换：需破除沥青混凝土路面6800m²，支护深度6m，交通导行费用高，弃土1.9万m³，工期65d，否决。2.短管穿插（PE80，SDR17）：过流损失18%，热熔接口在检查井内无法保压，否决。3.紫外光固化CIPP：内衬厚12mm，力学性能满足ISO11296-4，过流损失4%，可带水作业，45d可完成，选定。三、设计参数原管内径Di=800mm，平均椭圆度2.8%，C50混凝土，内表面糙率n=0.013。设计充满度h/D=0.75，Q设计=1.34m³/s。CIPP内衬：ECR玻璃纤维毡+环氧乙烯基酯树脂，密度1.35g/cm³，拉伸强度210MPa，弯曲强度320MPa，弹性模量12000MPa，巴氏硬度45。设计厚度t=12mm，分层：防渗层2mm+结构层9mm+耐磨层1mm。计算模型采用ASTMF1216完全粘附、部分脱空双工况：（1）外部水土压力：Hw=5.7m，γw=10kN/m³，Pw=57kN/m²；（2）内部负压：-0.05MPa（泵启停）；（3）地面活载：城市-A级，q=10kN/m²；（4）安全系数：长期≥2.0，短期≥1.5。经计算：屈曲安全系数2.4，弯曲安全系数2.1，满足要求。四、材料与设备1.材料（1）树脂：环氧乙烯基酯，苯乙烯含量35%，25℃凝胶时间25min，固化放热峰105℃，TVOC≤120g/L。（2）玻纤毡：单位面积质量1350g/m²，环向0°、轴向90°双向编织，可燃物含量0.4%。（3）内膜：PU0.2mm，外膜：阻光PE0.15mm，拉断强度≥45N/mm。（4）密封胶条：遇水膨胀率300%，拉伸150%，耐碱pH=13。（5）底涂树脂：双酚A环氧，粘度800mPa·s，与混凝土粘接强度≥2.5MPa。2.设备（1）紫外灯架：8×1.2kW汞齐灯，波长365nm，累计寿命12000h，光强120mW/cm²，自动巡航速度0.8～1.2m/min。（2）制冷机组：5kW，控制树脂温度18～22℃，防止提前固化。（3）CCTV机器人：IP68，1080P，激光测径精度0.1mm，可360°旋转。（4）高压清洗车：250bar，流量260L/min，旋转喷头30°。（5）离心式鼓风机：风量2000m³/h，风压3500Pa，变频降噪。五、施工准备1.现场围挡：2.5m高夹芯彩钢，顶部喷淋降尘，夜间LED警示。2.临排：采用2×DN600HDPE临时管，长度2.4km，泵4台（Q=0.4m³/s，H=18m），24h值守。3.通风：上下游井口轴流风机各2台，30min空气置换，井口氧含量≥19.5%，H₂S≤6ppm。4.气体监测：四合一仪每30min记录，超限报警，配备正压呼吸器6套。5.断水截流：橡胶气囊2道，φ800mm，承压0.15MPa，设旁通DN200球阀。6.测量：全站仪放线，每20m测井底高程，误差≤3mm。六、清洗与预处理1.高压冲洗：喷头250bar，往复3遍，清除积泥46m³，树根12处。2.机械研磨：金刚石磨头，去除腐蚀层2～4mm，露出坚硬混凝土，粗糙度≥1mm。3.裂缝注浆：聚氨酯灌浆树脂，压力0.3MPa，注入量0.8kg/m，堵水率98%。4.错位修整：采用液压顶镐复位，错位＞20mm处加设不锈钢张紧环6套。5.内壁烘干：柴油热风机80℃，持续4h，含水率≤8%。6.底涂：环氧底涂200g/m²，滚涂2道，指触干燥3h。七、软管制作1.下料：按单段长度186m计算，搭接1.5m，周长2.51m，总面积471m²。2.缝合：双针锁边，涤纶线1500D，针距4mm，抗拉≥15kN/m。3.真空灌胶：真空度-0.08MPa，树脂用量5.2kg/m²，玻纤浸润率98%，含胶量65%。4.冷藏运输：4℃冷链车，2h内运抵现场，超时报废。八、翻转置入1.安装翻转筒：DN2500mm，高2.2m，支架承重12t。2.压缩空气：0.25MPa，流量15m³/min，翻转速度0.6m/min。3.导向：CCTV实时监视，每10m记录一次，防止扭转。4.端部固定：不锈钢卡箍+环氧锚固胶，拉拔力≥30kN。九、紫外光固化1.灯架预热5min，初始速度0.5m/min，固化能量1200mJ/cm²。2.分段固化：每3m为一节，先环向2遍，再轴向1遍，确保交联度85%。3.温度监控：红外测温，外膜表面85～95℃，超温自动降速。4.硬度检测：巴氏硬度计≥40，每20m抽检1点。5.冷却：自然冷却30min，表面温度≤40℃方可拖出外膜。十、端口处理1.切割：采用水冷金刚石锯片，切割面平整度≤1mm。2.密封：双组分聚氨酯密封胶，宽20mm，深15mm，一次成型。3.内翻：玻纤布手糊补强，层数3层，搭接100mm，树脂含量70%。4.挡水条：不锈钢304，厚1.5mm，宽60mm，膨胀螺栓M10@150mm。十一、质量检验1.外观：无褶皱、气泡、裂纹，颜色均匀。2.厚度：超声测厚仪，每5m测1断面8点，平均值12.1mm，最小11.4mm。3.粘接：剥离强度≥2.0kN/m，现场割条50mm宽，拉力计实测2.3kN/m。4.渗漏：闭水试验30min，水头3m，渗水量0.02L/m²，远低于规范0.1L/m²。5.过流能力：CCTV激光轮廓，修复后净内径776mm，n值0.009，Q实测1.31m³/s，为原管98%。6.硬度：巴氏42～46，平均44。7.力学：现场取样200×50mm，弯曲强度335MPa，拉伸218MPa，符合设计。十二、缺陷修补1.局部气泡：φ＜30mm时，注射环氧胶；φ≥30mm时，切除后手糊补块。2.划痕：深度＞1mm处，打磨V型槽，手糊2层，表面刷耐磨层。3.端口翘边：二次注胶，加压0.2MPa，固化2h。十三、检查井修复1.井壁喷砂Sa2.5级，环氧腻子找平。2.井筒内衬：玻纤环氧手糊4mm，加设短切毡2层。3.踏步更换：不锈钢316，锚固深度80mm，拉拔15kN。4.井座密封：聚氨酯灌浆，环向2道，渗水量0。十四、支管连接1.机器人切割：CCTV定位，铣刀φ250mm，切割椭圆度≤1%。2.密封套袖：EPDM+不锈钢卡箍，宽度200mm，扭矩25N·m。3.内翻补强：手糊3层，搭接150mm，树脂掺5%石英粉防沉。十五、功能性试验1.闭气：0.15bar，15min压降≤0.01bar。2.闭水：3m水头，30min，渗水量0.02L/m²。3.通球：φ600mm聚氨酯球，通过时间4min20s，无卡阻。十六、安全文明1.围挡喷淋24h，PM10≤0.15mg/m³。2.降噪：风机加消音器，夜间噪声52dB。3.硫化氢：便携仪报警值10ppm，现场最高4ppm。4.消防：每30m设2具4kg干粉灭火器。5.急救：医药箱2套，距作业点≤50m，120绿色通道3min。十七、环保措施1.残膜回收：PE外膜98kg，集中造粒再生。2.废树脂：固化后0.42t，HW13类，交有资质单位焚烧。3.冲洗水：三级沉淀+絮凝，SS≤30mg/L，排入市政管网。4.VOC：紫外固化无苯乙烯挥发，TVOC实测0.12mg/m³。十八、进度计划1.准备3d：围挡、临排、通风。2.清洗5d：高压、研磨、注浆。3.内衬25d：软管10段，每段2d（灌胶0.5d、翻转0.3d、固化1d、冷却0.2d）。4.端口、缺陷4d。5.井室、支管5d。6.试验、撤场3d。合计45d，关键路径为紫外固化，资源峰值36人/班。十九、资源配置1.人员：项目经理1，技术2，安全2，质检2，电工2，灌胶6，翻转6，固化4，清洗4，杂工8，合计37人。2.设备：见第四章，另配50kW静音发电机2台，备用1台。3.材料：玻纤毡650kg，树脂2.45t，PE膜0.21t，密封胶0.12t，注浆料0.8t。二十、成本控制1.直接费：材料118万，设备46万，人工52万，小计216万。2.措施费：临排28万，通风9万，围挡6万，小计43万。3.税金9%，合计282万，较开挖更换节省41%。二十一、风险评估1.固化不足：能量计在线监控，备用灯架1套。2.软管卡滞：翻转压力0.25MPa，设2道牵引绳，拉力40kN。3.毒气聚集：四合一仪+轴流风机，双保险。4.地面塌陷：注浆加固，实时测量沉降，预警值10mm。5.雨天进水：围堰+2台100m³/h潜水泵，24h值守。二十二、应急预案1.硫化氢≥10ppm：立即撤人、通风、佩戴正压呼吸器。2.火灾：停止作业，断电，灭火器扑救，119报警。3.软管破裂：关闭气阀，回抽，切除缺陷段，重新翻转。4.交通事故：设导流标志，夜间警示灯，联络交警。二十三、信息化管理1.CCTV录像自动上传云端，二维码追溯。2.紫外能量、温度实时IoT采集，超阈值短信报警。3.进度每日BIM4D