淺談管道非開(kāi)挖修復(fù)施工方案的選擇
——以枋湖片區(qū)“正本清源”工程為例

陳進(jìn)輝

（廈門(mén)市市政工程設(shè)計(jì)院有限公司，福建 廈門(mén) 361004）

0 引言

2019 年，廈門(mén)市成立污水處理設(shè)施“高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)”建設(shè)指揮部，以落實(shí)好中央生態(tài)環(huán)保督察交辦事項(xiàng)的整改和污水“兩高”建設(shè)排水管網(wǎng)改造工程，加快補(bǔ)齊全市污水收集、處理設(shè)施的短板，加快建設(shè)高質(zhì)量高顏值現(xiàn)代化國(guó)際化城市。因此，湖里區(qū)也全力推進(jìn)排水系統(tǒng)的建設(shè)，加快對(duì)雨污水市政管網(wǎng)改造，實(shí)現(xiàn)雨污分流，全面提升水環(huán)境。

在湖里區(qū)范圍內(nèi)，因埋設(shè)在地下水位以上的排水管道存在缺陷導(dǎo)致污水外滲，造成管道周邊地下水及土壤污染、道路路面塌陷問(wèn)題，另外，雨水系統(tǒng)因淤積、堵塞和變形，減少了管道的過(guò)流能力，造成部分路段發(fā)生內(nèi)澇積水，影響周邊居民生活和出行[1-3]，因此，急需進(jìn)行排水管網(wǎng)的改造。在項(xiàng)目整改過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)道路的繁忙程度、地面的完好程度、地下管網(wǎng)管徑及埋深等因素綜合確定市政道路管道修復(fù)方式，選用合理經(jīng)濟(jì)的管道非開(kāi)挖修復(fù)方案至關(guān)重要。本文將以湖里區(qū)枋湖片區(qū)“正本清源”工程為例，具體分析管道非開(kāi)挖修復(fù)施工方案。

1 項(xiàng)目概況

1.1 工程實(shí)施范圍

該工程實(shí)施范圍（見(jiàn)圖1）為：枋湖片區(qū)范圍（包含邊界市政道路）西至成功大道，東至云頂北路，北至枋湖北二路，南至仙岳路。該片區(qū)面積約5.1km2。

圖1 枋湖片區(qū)地理位置圖

主要改造內(nèi)容包含以下兩點(diǎn)：

（1）對(duì)片區(qū)內(nèi)住宅、公建、工業(yè)等地塊及市政道路的雨污水管網(wǎng)混接分流改造（含范圍內(nèi)排水管網(wǎng)與建筑立管）、城中村截污改造、化糞池改造及隔油器（油水分離器）增設(shè)。

（2）對(duì)片區(qū)內(nèi)住宅、公建、工業(yè)等地塊及市政道路的雨污水管道缺陷修復(fù)、檢查井井蓋及安全網(wǎng)改造。考慮道路的繁忙程度及地面的完好程度等因素，本次市政道路現(xiàn)有雨污水管線優(yōu)先采用非開(kāi)挖修復(fù)。

1.2 工程范圍內(nèi)管道缺陷問(wèn)題的調(diào)查

本次排查范圍北至枋湖北二路，南至仙岳路，西至成功大道，東至云頂北路，總長(zhǎng)度共約448.7km。管道排查工作量見(jiàn)表1。本次排查共發(fā)現(xiàn)24388處缺陷，其中I、II級(jí)缺陷分別為9806 處和 8890 處，III、IV 級(jí)缺陷分別為 2818 處和 2874處，I、II、III、IV級(jí)缺陷管段總長(zhǎng)度167.6km，占總排查長(zhǎng)度的37.4%（見(jiàn)圖2、表2）。

表1 管道排查工作量

圖2 管道情況排查結(jié)果

表2 I、II、III、IV級(jí)管道缺陷段長(zhǎng)度及占比

2 開(kāi)挖與非開(kāi)挖工藝的選擇流程與采用條件

2.1 選擇流程

根據(jù)管道結(jié)構(gòu)性缺陷評(píng)估結(jié)論，結(jié)合管道使用年限、發(fā)生事故的幾率和事故的影響程度，綜合判斷管道的修復(fù)必要性和優(yōu)先級(jí)別，并根據(jù)具體情況確定采取預(yù)防性修復(fù)、開(kāi)挖修復(fù)還是非開(kāi)挖修復(fù)。需明確的是，非開(kāi)挖修復(fù)在現(xiàn)階段仍屬于非常規(guī)管道更新技術(shù)，在使用上依然存在著—定的局限性，對(duì)于管道自身及周邊環(huán)境有著—定的要求，如需采用，必須經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)判別條件綜合判定后才能選取具體的修復(fù)方式，具體選擇流程如圖3所示。

圖3 非開(kāi)挖工藝選擇判斷流程

2.2 采用條件

（1）宜開(kāi)挖修復(fù)的情況。對(duì)于變形嚴(yán)重、錯(cuò)口嚴(yán)重、暗接等無(wú)法進(jìn)行非開(kāi)挖修復(fù)的，直接采用開(kāi)挖修復(fù)。

（2）宜非開(kāi)挖修復(fù)的情況。管道缺陷位于新建道路路段（2 年內(nèi)），建成時(shí)間較短；管道缺陷位于城市主干道或重要節(jié)點(diǎn)，交通較為繁忙；管道缺陷周邊現(xiàn)狀管線種類(lèi)繁多，并且情況復(fù)雜，施工空間較小；管道缺陷位于存在特殊構(gòu)筑物或其他敏感環(huán)境，如軍用光纜、特殊文物等。

（3）宜局部開(kāi)挖修復(fù)的情況。若單段管道僅有一處缺陷，管道長(zhǎng)度＞20m 且缺陷縱向長(zhǎng)度≤0.7m，局部開(kāi)挖新建檢查井與原管道連接造價(jià)低于管道全段開(kāi)挖更換，推薦采用局部開(kāi)挖新增檢查井與原管道連接。對(duì)缺陷大于一處的情況則考慮全段開(kāi)挖修復(fù)。

（4）宜全段開(kāi)挖修復(fù)的情況。對(duì)于需全段修復(fù)的，在埋深＜2.5m 情況下，采用全段開(kāi)挖翻建造價(jià)低于非開(kāi)挖修復(fù)。若現(xiàn)場(chǎng)條件允許，推薦采用開(kāi)挖施工。此類(lèi)情況多出現(xiàn)于排水單元地塊內(nèi)。故排水單元地塊內(nèi)優(yōu)先考慮開(kāi)挖修復(fù)。

3 非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)的分類(lèi)與選擇

3.1 非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)的分類(lèi)

排水管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)最初主要用于新建工程，之后在沉管搶修和預(yù)防性修復(fù)工程中逐漸得到應(yīng)用和推廣。非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)是采用極少開(kāi)挖甚至不開(kāi)挖地面的修復(fù)技術(shù)，對(duì)于現(xiàn)已損壞的排水管道進(jìn)行局部或者整體修復(fù)，使排水管道修復(fù)后達(dá)到原有管道的承載力，恢復(fù)其結(jié)構(gòu)功能。

整體修復(fù)包括原位固化法（簡(jiǎn)稱(chēng)CIPP）、機(jī)械制螺旋纏繞法、噴涂修復(fù)法、管片內(nèi)襯法等4 類(lèi)；局部修復(fù)包含點(diǎn)狀原位固化、不銹鋼套筒法、嵌補(bǔ)修復(fù)等，輔助修復(fù)主要為地基加固技術(shù)[4-5]。

排水管道常用非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)特性及適用范圍見(jiàn)表3。

表3 常用非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)特性及適用范圍

3.2 非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)的選擇

3.2.1 點(diǎn)修、整修方案對(duì)比

（1）根據(jù)造價(jià)對(duì)比可知，對(duì)于可局部非開(kāi)挖修復(fù)的，修復(fù)環(huán)數(shù)小于3 環(huán)情況下，局部非開(kāi)挖修復(fù)造價(jià)低于全段開(kāi)挖。

（2）在單根管道缺陷分布數(shù)量較多的情況，并非局部管道問(wèn)題，是整段管道管材、施工質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致，若單根管道缺陷大于3處，建議對(duì)整段管道進(jìn)行修復(fù)。

開(kāi)挖與非開(kāi)挖管道修復(fù)技術(shù)方案造價(jià)對(duì)比見(jiàn)表4。

表4 開(kāi)挖與非開(kāi)挖管道修復(fù)技術(shù)方案造價(jià)對(duì)比

3.2.2 非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)的選擇

（1）整體修復(fù)方案選擇。對(duì)于原管為塑料材質(zhì)的管道，采用紫外光固化整體修復(fù)造價(jià)略高于原位熱塑成型管道整體修復(fù)，但總體上成管成功率較高，效果較好，推薦采用紫外光固化修復(fù)技術(shù)。對(duì)于原管為混凝土材質(zhì)的管道，采用墊襯法修復(fù)，以確保原管材缺陷部位封閉，保證管道完整性，防止缺陷進(jìn)一步擴(kuò)散。對(duì)于開(kāi)挖影響較大區(qū)域的管道變形缺陷，采用裂管法工藝對(duì)原有缺陷管道進(jìn)行替換更新。

（2）局部修復(fù)方案選擇。不銹鋼快速鎖具有施工不需固化，安裝方便、快捷的優(yōu)點(diǎn)，但由于人員操作空間限制，建議管徑≥800mm或?qū)τ诠艿烙幸稽c(diǎn)強(qiáng)度要求的管道，采用不銹鋼快速鎖。管徑＜800mm，對(duì)于管道強(qiáng)度要求不高的局部缺陷，采用局部樹(shù)脂固化法。

4 結(jié)束語(yǔ)

總結(jié)湖里區(qū)枋湖片區(qū)“正本清源”工程的實(shí)踐，得出以下兩點(diǎn)結(jié)論：

（1）修復(fù)現(xiàn)狀已損壞的排水管道需結(jié)合當(dāng)?shù)卣撸y(tǒng)籌兼顧，經(jīng)濟(jì)適用。根據(jù)管道結(jié)構(gòu)性缺陷評(píng)估結(jié)論，并結(jié)合管道使用年限、發(fā)生事故的幾率和事故的影響程度，綜合判斷管道的修復(fù)必要性和優(yōu)先級(jí)別，并根據(jù)具體情況確定采取預(yù)防性修復(fù)、開(kāi)挖修復(fù)還是非開(kāi)挖修復(fù)。

（2）非開(kāi)挖修復(fù)在現(xiàn)階段仍屬于非常規(guī)管道更新改造技術(shù)，在使用上還存在—定的局限性，對(duì)管道自身及周邊環(huán)境有著—定的要求。因此，非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)的選擇，必須經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)判別條件進(jìn)行綜合判定，并根據(jù)當(dāng)?shù)卣呒芭潘艿婪情_(kāi)挖修復(fù)技術(shù)指南等，針對(duì)性地選擇點(diǎn)修或整修方案。