建筑行业螺旋缠绕内衬修复施工工法

螺旋缠绕内衬修复施工工法1.前言随着中国经济的持续发展和城市化进程的不断加快，城市地下空间管线日益增多，管网规模不断扩大。大批市政排水管道由于铺设时间较长，在常年的运行过程中，部分管道由于地基沉降或地面动荷载过大引起部分管道本身发生结构性损坏，造成污水泄漏或地下水渗入管内形成沉淀结垢，排水不畅。因此，有必要对年久失修管道改造更新。市政排水管道区别于燃气、供水等压力管线的两个特点是管道敷设较深(国内已经有达到15米深的排水管道)，而且大多在人口稠密、商业繁华的市区，并且管道四周充塞着其它管网（例如：热力管网、燃气管网、电力管网、通信管网等），开挖破路导致的通行压力较大，深基槽距离建筑物较近等原因。导致很多管线不具备开挖条件，致使管网更新改造困难。为此在进行管道内衬修复设计时充分利用窨井口，尽可能保证100%不开挖路面，排水管理部门也已经将其列为修复技术选择时的先决性条件。非开挖技术实际上就是在旧管道内重新铺设一条管道。在旧管道内壁上形成一种具有结构性强、抗腐蚀的内衬层。2.工法特点2.0.1施工时间短。PVC-U带状型材及不锈钢带在加工车间按照实际测量管道长度（即两个窨井口之间的距离）加工完成后运至施工地点。现场施工一般至多需要12小时即可完成。2.0.2内衬材料耐腐蚀，耐磨损，硬度高符合管道后期养护的需要。2.0.3不开挖路面。减少对交通的阻碍。2.0.4修复后的管道内壁表面光滑。提高了管道的流量。3.适用范围适用于老、旧雨污水管网因地上建筑物、绿化、道路等原因无法按照传统施工方法开槽下管的工况。4.工艺原理螺旋缠绕内衬修复技术的主要原理是：将可拆解的缠绕机在井下完成组装,随后将预制好的PVC-U带状型材及不锈钢带通过原有检查井不断输送到井下的缠绕机上；缠绕机将带状型材及不锈钢带同步缠绕行进，通过型材边缘接缝的互锁最终在原管道内形成一条连续的、高强度的且具有良好水密性的钢塑加强型新管。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程螺旋缠绕内衬修复施工工法工艺流程如图5.1所示：图5.1螺旋缠绕内衬修复施工工法工艺流程5.2操作要点5.2.1技术准备组织现场勘查，根据建设单位提供的技术资料进行管线的勘查定位。勘查人员在现场勘查的过程中必须弄清管线的弯头、门井的准确位置、管道的埋深及陡降点，对局部须换管开挖的点位的地下障碍（煤气、自来水、电力、通讯等），在施工前请有关部门人员到现场指认障碍，刨试坑确认。观看管道CCTV内窥检测视频资料，充分了解管内状况，若与修复设计方案有异议，应及时提交报告给设计单位。研究制定出施工各环节、各阶段和特殊位置的技术措施、安全措施和保证措施，进一步完善施工方案。5.2.2施工现场准备1选定项目部位置、施工队伍进驻的场地、存放材料区域、弃渣土淤泥路线和位置、机械设备停放位置、临时动力线的位置。2解决临时水、电的来源问题。3安装临时调水机具、临时管线的架设。4交通安全及环境保护事宜。5施工进场后，必须设置专门安全员，负责施工安全工作，制定各项施工过程中的安全预案，监督各项安全制度落实。5.2.3现场施工作业1引水或调水通常情况下，螺旋缠绕内衬修复技术可以带水作业（水深不宜超过30cm），但当上游来水量过大或水流过急影响到施工人员安全时，则需要引水或调水。2CCTV管线探测在缠绕制管工作开始之前进行必要的CCTV检查。通过检查可以详细记录和定位管道内特殊情况（如裂纹，水泥硬块，错口等），若管线还有支管，其位置必须精确记录以便之后的处理工作。3母管准备采用人工清掏或高压疏通车冲洗的方式，对母管（即待修复的管道）进行清理，将污水管道内大块污、垃圾、树根和其他物质清理干净。4入孔准备螺旋缠绕管修复施工是从上一个检查井到下一个检查井，或通过其他适合的进口和出口。因此，一般情况下只需要移开检查井井盖即可。结合实际考察的结果，若检查井室内有流槽，则需对流槽进行必要的改造，方便缠绕设备的安装。5场地布置场地布设是保证施工顺利进行的重要举措，螺旋缠绕修复施工时需要约20m×4m的工作场地，由于进行非开挖修复的地区一般较繁华，车流量较大，因而需要甲方进行占道手续的审批和必要的协调，以保证施工顺利进行。在施工期间，严格遵守国家以及天津市相关法律法规的规定，按照标准配备交通围挡设备，并对施工场地进行交通围护，确保施工人员的安全以及施工的顺利进行。6缠绕制管将可拆解的缠绕机在井下完成组装,随后将预制好的PVC-U带状型材及不锈钢带通过原有检查井不断输送到井下的缠绕机上，缠绕机将带状型材及不锈钢带同步缠绕行进，通过型材边缘接缝的互锁最终在原管道内形成一条连续的内衬管道。缠绕制管示意图及现场施工图片如图5.2.3-1、图5.2.3-2、图5.2.3-3所示。图5.2.3-1缠绕制管示意图图5.2.3-2缠绕制管施工现场1图5.2.3-3缠绕制管施工现场27封堵注浆新修复的内衬管与原有管道间的环状空隙使用快干水泥进行密封处理，封堵厚度为150cm。在2点和10点方向预埋注浆管，12点方向预留观察孔。对内衬管两端多余部分切割，使得管口与井壁基本齐平。8检测螺旋缠绕修复完成后采用CCTV进行再次检测，作为竣工验收的依据。螺旋缠绕修复前后内窥图片如图5.2.3-4、图5.2.3-5所示。图5.2.3-4螺旋缠绕修复前管道内部图片图5.2.3-4螺旋缠绕修复后管道图片5.2.4管内破损漏点的修补处理由于本管线运行中不均匀沉降造成个别错位严重，接口有漏水现象，根据其实际破损程度，对于管道腐蚀面积较大、漏水严重的位置的点位修补不锈钢双胀环法点修复技术。具体修补方法为：1.不锈钢双胀环法点位修复技术要求安装于管道内壁后可承受的额定压力值为20bar；管道修补后可耐强酸强碱，使用寿命不低于30年以上。2.在坏损错位特别严重的部位，影响缠绕制管时，需要及时报告监理和建设单位，共同商议后在进行修复。旧管道修复属于隐蔽项目，各类病害千奇百怪，出现未遇见过的特殊状况也是正常的。需要及时通报监理，与设计、建设方协商提出解决方案。5.2.5施工注意事项1管道内衬安装作业前进行管道CCTV内窥检测，管内不能有石头及大面积泥沙淤泥，外露的钢筋、尖锐突出物、树根等必须去除，管道弯曲弧度应小于30°，管道接口之间若有错位，错位大小应在管径的10%以内，错口的方向形状必须明确，管道内部管壁要基本光滑平整。2大型机具、运输车辆按指定地点停放，并保持清洁整齐。3施工的水、电、风机等临时设施整齐、规范、安全，用后及时归位，并确保不影响交通，不会存在安全隐患。4如果管道弯曲弧度大于30°，管道接口之间错位大小在管径的10%之上，应及时通报监理，与设计、建设方协商解决方案。5如果管道渗漏造成影响内衬施工质量，应采用点位修补工艺进行堵漏。5.3劳动力组织（见表5.3）。表5.3劳动力组织情况表序号工种数量（人）备注1下井作业22电工23司机34起重工25锅炉工36CCTV检测37下井配合48高压水操手49杂工610壮工6合计356.材料与设备本工法需要的材料和设备，见表6.1、6.2。表6.1材料情况表名称备注PVC-U带状型材材料根据施工现场实际需要提前预制。不锈钢带不锈钢双胀环表6.2机具设备表工序序号要设备情况用途运输起重1吊车装卸内衬材料2物料运输车运载内衬材料3叉车装载小件物料，临时搬运专用工具4自制物料平板车装载内衬材料使其平稳下到检查井内打堵调水5潜水泵现场临时调水和排水专用6堵水气囊截流上下游管道和支管水流作用使其暂时性断水7发电机工地用电下井作业8空气呼吸器下井作业人员操作专用9防毒面具下井作业人员操作专用10潜水装具（轻潜）空气机下井作业人员操作专用11轴流风机供下井作业管道内通风内窥清洗12CCTV检测设备管道坡度测量，激光测距，管道内冲洗情况监测13多功能养护车自吸污水过滤使用，清洗管道及清理杂物14高压水清洗设备管道清洗15水罐车管道清洗设备用水16承插接口处理用具根据需要修复施工17发电机供作业现场动力和照明用电18缠绕机管道内衬材料下料时牵引专用19钢带压制设备用于不锈钢带下料时专用20型材焊机用于不锈钢带焊接21缠绕模具螺旋缠绕施工专用模具7.质量控制7.1内衬层技术指标按照中华人民共和国行业标准《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》（CJJ/T210-2014）规定，本工程拉入式原位固化法修复内衬层性能指标：弯曲强度：＞120MPa，轴向拉伸强度：＞100MPa，弯曲弹性模量＞12000MPa。7.2质量检测保证措施7.2.1材料检查1主要产品应提供产品标示集产品质量合格证，供应商应提供修复产品的性能检测报告。2PVC-U带状型材及不锈钢带的外观不得有破损，表面无褶皱。7.2.2修复质量验收1衬管内壁检测必须符合：表面无鼓胀，型材边缘接缝互锁密实。2衬管端部切口与井壁平齐，封口不渗漏水。3衬管实测实量应符合下列要求：衬管厚度应符合设计要求，衬管厚度检测位置为衬管圆周均等四点，取其平均值，衬管设计厚度误差允许在±12.5%。4衬管竣工验收技术资料应具备：施工材料质量合格证书；施工前后排水管道CCTV检测录像资料；衬管试块测试资料。7.2.3分部、分项工程隐蔽工程验收在施工过程中，对主要工序严格按照国家道路验收标准，按照招标文件要求及时报请监理单位、发包人和质量监督站进行隐蔽工程验收。8.安全措施8.0.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，组成专职安全员和施工班组管理人员参加安全生产管理会，执行安全生产责任制。8.0.2施工前对工人进行安全教育和安全技术交底，未经过安全教育的工人不准施工。8.0.3下井作业人员必须持有经安全技术部门培训取得的下井合格证件并遵守《中华人民共和国城乡建设环境保护部标准》和《天津市排水管理处下水道疏通养护安全操作规程》，采取有效地安全措施，方可下井操作。8.0.4实施施工的区域两端采用反光板固定围挡，其余两侧采用钢彩板进行围挡，并在围挡处或相关路口设立警示牌与交通疏导标志牌。8.0.5特殊工种作业必须持证上岗（电工、起重工等），确保操作规范，安全可靠。9.环保措施9.0.1现场禁止吸烟，电、气焊接作业时应清理周围的易燃物，消防工具齐全，并定期检查；错峰施工，加强噪音管理，控制噪音污染。9.0.2散体物料运输严格按市政府相关文件规定，对物件进行覆盖，严禁物料散落污染路面。9.0.3切实加强火源管理，安放灭火器；完工后恢复现场，做到工完场清。10.效益分析10.1经济效益使用本工法，成功完成了泵站出水口与天津市外环河联通，施工便捷，节省天津市西青区绥江道道路占用及破除、绿化的砍伐。共计为节约30万元。10.