試論有壓承插口管道的無損拆除技術★

郝瑞麗 張學偉 屈俊峰

(1.鄭州水務建筑工程股份有限公司，河南 鄭州 450004; 2.河南省高技術創業服務中心,河南 鄭州 450004)

1 概述

管道工程技術當今應用廣泛，在市政建設和水利建設中起著舉足輕重的作用。而管道過程的質量控制尤為重要，當管道安裝過程中出現軸線偏差、高程有誤或管道對接口產生的漏壓現象,或者根據施工設計需要變更管道線路時，均需拆除重新施工。常用的管道拆除方式是剛性材料直接用吊車把有質量問題的管道吊起，或者進行爆破拆除，這樣拆除后的管道管口就會被破壞，有時候也會導致管體受損，拆除后的管道不能再次循環使用，不但浪費了管材，提高了施工成本，還會造成嚴重的環境污染。本施工技術用于河南省南水北調受水區鄭州21號口門供水配套工程施工1標段項目中，在大學路南水北調主干渠北側綠化帶施工中出現近100 m的JPCCP管道設計位置與市政天然氣管道位置沖突，所以為避免沖突該施工段原設計施工線路位置需設計變更。故原已頂進的臨近變成位置的10節DN 2 400 mm 的管節需要開挖拆除后按設計變更后的施工路線進行施工。

2 關鍵技術

1)將需要拆除的有壓承插口管道進行無損拆除。先將需拆除的管道四周進行土質清除，然后平衡管道內外壓力，將管節承插口處的所有密封填充物進行剔除，然后進行防護填充，最后用柔性吊帶將管道吊出。

2)做好拆除過程的管道防護工作。為保障被拆除的管道進行循環利用，在土質清除、剔除密封材料、管道吊離時一定要做好防護工作，以防管道的保護層和管道承插口被破壞。

3)對拆除后的管道進行各項技術參數測定。管道拆除后，對拆除的管道委托第三方進行質量檢測，管道各項性能指標達到GB/T 19685—2017預應力鋼筋混凝土管標準和《2018年輸水管道產品質量監督國家監督抽查方案》。

3 承插口管道無損拆除主要施工技術

承插口管道的無損拆除方法，其拆除順序為從一端進行逐節拆除，包含以下幾個方面的施工工藝。

3.1 土質清除

從拆除管道線路的一端開始進行拆除，拆除前將需要進行拆除的停運管道進行土質清除，先用挖掘機將管道上部土清除至高程離管節30 cm處，為保障管節不受損，余土采用人工清除，使管節承插位置及管節裸露。且管節承插位置及靠近管節承插位置的左右局部管節管體懸空，懸空位置土體結構為下挖槽，且下挖槽下挖深度為50 mm～100 mm，以備后續穿插吊管用的柔性吊帶；并根據管節重量每隔500 mm～1 000 mm在管節下面預留高度為300 mm～500 mm的土體對管節起到支撐作用(見圖1)[1]。

3.2 壓力平衡

由于管節在承插安裝后需要進行打壓測漏，測試完成后水體從試壓密封空間排出導致密封空間內部氣壓變低，因此在拆除時直接拆除管節由于負壓作用很難直接拆除。因此先將打壓孔處填充材料進行剔除，使試壓使用的密封空間與外部空間連通，進行放壓，從而起到平衡氣壓的作用，這樣就減小了拆除阻力，便于拆除管節脫離(見圖2)[2]。

3.3 剔除連接

在管節施工時為保證管節的氣密性，管節承插口處均填充了密封材料，拆除前應將管節承插口處的所有密封填充物進行剔除，包括管節承插時裸露于外側的環狀外管縫和管節承插時裸露于管道內側的環狀內管縫密封填充物，使相鄰兩個管節的承插口沒有直接連接，這樣就減少了拆除管道時的阻力，便于下一步管節脫離(見圖3)。

3.4 防護填充

在管道放壓后和管節承插口處的所有密封填充物進行剔除干凈后再進行防護材料的填充。在環狀外管縫和環狀內管縫的上、下、左、右四點位置均進行高密度柔性材料填充，高密度柔性材料采用實木墊片即可,既節省造價又環保。防止后續管節調離時對管節的承口和插口造成損傷。

3.5 管節調離

最后運用柔性吊帶吊起拆除管節端部，并緩慢上下移動，使被拆除管節與原先具有承插關系的管節之間脫離，并將脫離拆除的管節吊出，即完成一個管節的無損拆除。

然后重復上述施工工序，依次將所有需要改線的管節進行拆除，將拆除的管節吊出后放至安全位置保存，以便循環利用。

3.6 有壓管道無損拆除前、后各項技術參數的對比結果

管道拆除后，對拆除的管道委托第三方進行質量檢測，管道各項性能指標達到GB/T 19685—2017預應力鋼筋混凝土管標準和《2018年輸水管道產品質量監督國家監督抽查方案》(見表1)。

表1 有壓管道無損拆除前、后各項技術參數的對比結果

3.7 有壓承插口管道無損管道的拆除方法的技術創新點

本技術方案摒棄了以往的破土爆破式的暴力拆法，在城市進行拆除時不會產生大量的揚塵，因此不會對周圍環境造成過大的影響[3]。

通過無損進行拆除，有效保護了管節承口和插口的結構完整，因此被拆除的管節可以進行循環利用，對拆除材料進行有效回收，大大減少了施工成本，且實現循環利用減少垃圾排放[4]。無損拆除的手段柔和，較傳統破土爆破式拆法大大降低了工傷概率，確保了安全施工。

4 結語

用傳統的開挖爆破，花費高，不但對環境干擾大，而且造成大量的管材浪費。為管道拆除重復利用，經充分考察、調研后，于2019年3月起河南省南水北調受水區鄭州21號口 門供水配套工程施工1標段項目開始采用“有壓承插口管道的無損拆除技術”管道拆除及管道重復利用現象。應用后產生的明顯效果為：管節拆除工具經濟實用，能夠大大節約施工成本；拆除過程中沖擊力可控，能夠保證被拆除管節不破損，從而達到二次利用；該方案操作性很強，且簡單，能夠節省施工時間，縮短過程工期。不但保證了施工安全，節約了施工成本，還加快了工程工期。

實際應用結果表明，該技術施工速度快、環境污染小，對結構無損壞，且能對拆除后的管道進行重復利用，大大減輕環境污染及資源浪費的現象。由于該技術優勢明顯，應用效果優良，因此我們將繼續在所承接的地下管道項目中推廣應用該項技術，使其產生更大的經濟社會效益。