岳麓科技產業園內市政道路排水管網修復設計淺析

饒坤

湖南省建筑科學研究院有限責任公司 湖南長沙 410000

市政排水管網通常敷設在城鎮道路下，若排水管道出現結構性缺陷問題，將導致雨、污水外滲，沖刷、侵蝕排水管道周邊土體，造成管道周邊土體松散、土體流失等地質災害，甚至導致路面坍塌，帶來極大的安全隱患。

1 現狀管網情況

岳麓科技產業園內市政道路排水管網位于長沙市岳麓區，由雨、污水主管及其支管組成，管道材質為鋼筋混凝土和化學復合材料，管道直徑為200-2200mm，管段總長為18232.5m。由檢測單位提供的檢測報告及CCTV 視頻資料可知，園區內排水管道存在不同程度的變形、脫節、錯口、破裂、異物穿入等缺陷。其中學士路排水管道結構性缺陷177 處，其中48 處3 級缺陷，39 處4 級缺陷；醫專路排水管道結構性缺陷24 處，其中5 處Ⅲ級缺陷，5 處Ⅳ級缺陷；象嘴路排水管道結構性缺陷125 處，其中54 處Ⅲ級缺陷，11 處Ⅳ級缺陷；聯豐路排水管道結構性缺陷64 處，其中12處Ⅲ級缺陷，5 處Ⅳ級缺陷；車塘河路排水管道結構性缺陷57 處，其中8 處Ⅲ級缺陷，1 處Ⅳ級缺陷；含浦大道排水管道結構性缺陷68 處，其中30 處Ⅲ級缺陷，13 處Ⅳ級缺陷[1]。

2 排水管網修復措施

根據管道的不同缺陷，分別采用管道局部樹脂固化修復、不銹鋼雙脹圈修復、原位固化內襯（CIPP)整體修復、開挖修復四種修復方式。管段修復建議為：①Ⅰ級缺陷（RI ≤1），結構條件基本完好，不修復；②Ⅱ級缺陷（1＜RI ≤4），結構在短期內不會發生破壞現象，但應做修復計劃；③Ⅲ級缺陷（4＜RI ≤7），結構在短期內可能會發生破壞，應盡快修復；④Ⅳ級缺陷（RI＞7），結構已經發生或將發生破壞，應立即修復

2.1 管道局部樹脂固化修復

局部內襯法中的一種，主要用作管道滲漏、破損、錯口、脫節等結構性缺陷不是很嚴重(缺陷≤5cm，RI ≤4)的管徑≤d1200的混凝土排水管道局部修復，屬于非開挖修復技術。主要工作原理為：首先用調配好的樹脂固化劑混合液將氈筒充分浸濕，然后通過氣囊將其緊貼在待修復處混凝土管壁，最后利用紫外加熱或蒸汽加熱使樹脂固化劑完全固化，不僅能夠徹底解決管道因滲漏、破損等缺陷造成的漏水、漏泥問題，還能對管道起到一定的支撐作用。主要技術要求如下：①內襯管的寬度應滿足前后比待修復缺陷長度不小于200mm，且單環寬度不小于500mm；②根據管道缺陷情況并結合原料廠商提供的產品參數，按一定配比配置出樹脂固化劑混合液，樹脂和固化劑的配比宜為2:1；③軟管涂抹固化劑后應立即進行修復施工，否則應將軟管保存在適宜的溫度下，且不應受灰塵等雜物污染；④樹脂固化期間氣囊內壓力應保持在1.5Bar。

2.2 不銹鋼雙脹圈修復

通過橡膠止水脹圈與不銹鋼脹圈對管道缺陷部位進行修復，是套環局部修復中的一種，專用于管道滲漏、破損、錯口（≤3cm）、脫節等結構性缺陷不是很嚴重(RI ≤4)的大口徑混凝土排水管道（管徑≥800mm）的局部修復，屬于非開挖修復技術。本工藝主要利用加壓裝置對不銹鋼脹圈（2-3 片）+橡膠止水脹圈組成的雙脹圈加壓，使鋼套環壓緊橡膠圈，然后在鋼套環中間墊入墊片使其穩固在管道缺陷處，最后再在環狀橡膠內注入發泡劑。工序結束后確認漏水點全部止水，否則繼續注漿至止水為止，從而在缺陷處形成密封性、長效性的軟連接，達到管道修復的目的。主要技術要求如下：①不銹鋼雙脹圈設計時，首先要確定原管道的內徑，根據管道內徑來確定橡膠止水帶和不銹鋼雙脹圈的外徑；②不銹鋼環采用奧氏體不銹鋼304 或316，不銹鋼板厚度不小于2mm；③應采用具有耐腐蝕、高強度的橡膠止水雙脹圈密封帶；④為使橡膠止水雙脹圈與待修復管壁緊密貼合，橡膠止水脹圈貼合管道的一側應做成鋸齒狀[2]。

2.3 原位固化內襯（CIPP）整體修復

是整體內襯法中的一種，適用于管徑d200-d2200 且同一段管道管壁腐蝕嚴重或存在滲漏、破損、錯口、脫節等結構性缺陷數量＞3 處的排水管修復。主要工作原理為：首先用調配好的熱固性樹脂固化劑將軟管充分浸濕，然后通過注水或注氣等方式將該軟管翻轉，使其進入清潔后的待修復管道中并與管內壁緊密接觸，最后利用熱水或蒸汽等方式加熱至樹脂固化，進而在缺陷管道內形成具有一定強度的牢固帖服被修復管道內壁的樹脂的纖維織物內村管道。主要技術要求如下：①浸漬樹脂的軟管應儲存在不高于20C°的環境中；②采用水翻或氣翻時，所用的壓力應能讓軟管充分翻轉且不應大于其能承受的臨界壓力；③樹脂性能要求：具有耐污水和耐酸堿性等防腐能力；④內襯新管需滿足無未固化現象，內部必須平整、光滑，無孔洞、氣泡、裂紋等，保證管道功能完好。

2.4 開挖修復

開挖修復主要針對結構性缺陷Ⅲ級及以上，管道破裂坍塌、破損嚴重、變形嚴重、脫節嚴重等無法利用上述三種非開挖修復技術的排水管道修復。主要施工過程為開挖路面、用相同管徑的管道替換（坡度與原管段坡度一致）并修復井室、溝槽回填、恢復路面。其中管徑大于等于600mm 的，采用鋼筋混凝土Ⅱ級排水管，接口采用承插橡膠圈柔性接口；管徑小于600mm 的，采用HDPE 多肋鋼帶增強纏繞管，熱熔焊接。如更換管道與上下游管道接口不嚴密，可采用360°砼包封處理[3]。

3 結語

綜上，通過對岳麓科技產業園內市政道路排水管網結構性缺陷的全面分析，有針對性的運用管網修復措施，對園區內排水管道Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級結構性缺陷進行修復，以保證排水管網的安全穩定運營。