排水管道病害原因分析及對策

排水管道病害原因分析及對策管道病害分類管道系統(tǒng)特點

1、管道是線性輸送通道，具有開關效應：一點受阻，影響全線。只要管路有一處嚴重的缺陷，就足以使整條管路癱瘓。2、受“控制缺陷”影響明顯。某些局部的重大缺陷往往成為管道系統(tǒng)運行的控制點。分類北《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》CJJ181-2012

等級1234結(jié)構(gòu)缺陷程度輕微缺陷中等缺陷嚴重缺陷重大缺陷功能缺陷程度輕微缺陷中等缺陷嚴重缺陷重大缺陷缺陷分值功能性缺陷等級與分值表缺陷代碼、名稱缺陷等級1234CJ沉積JG結(jié)垢ZW障礙物CQ殘墻、壩根SG樹根FZ浮渣0.525100.525100.125100.525100.52510不分等級，不計算分值缺陷分值結(jié)構(gòu)性缺陷等級與分值缺陷代碼、名稱缺陷等級1234PL破裂BX變形FS腐蝕QF蛇形（起伏）CW錯位TJ脫節(jié)TL接口材料脫落AJ支管暗接QR異物穿入SL滲漏0.52510125100.525125101251013510130.5250.5250.52510結(jié)構(gòu)性缺陷——破裂結(jié)構(gòu)性缺陷——變形圖3-19垂直變形圖3-20水平變形結(jié)構(gòu)性缺陷——變形（1）（2）（3）（4）圖3-21管道變形率對照圖（1）圓管道（2）變形等于管道直徑的5％（3）變形等于管道直徑的15％（4）變形等于管道直徑的25%結(jié)構(gòu)性缺陷——變形病害管道實拍——結(jié)構(gòu)缺陷支管暗接接口材料脫落異物穿入異物穿入滲漏支管暗接病害管道實拍——功能缺陷結(jié)垢沉積樹根殘墻、壩根浮渣阻礙物原因分析管材問題玻璃鋼夾砂管HDPE波紋管U-PVC管砼管PE管球墨鑄鐵管內(nèi)外涂塑鋼管S-HDPE鋼帶管HDPE雙壁纏繞管（A）HDPE雙壁纏繞管（B）管材問題1、混凝土管的接口“滲漏”、“錯口”、“脫節(jié)”問題2、塑料管的剛度“失穩(wěn)”問題管材問題1、混凝土管的接口“滲漏”、“錯口”、“脫節(jié)”問題施工和質(zhì)量問題2、塑料管剛度失穩(wěn)問題剛度不足的原因，去除設計因素外，不外乎一下兩個：種種原因造成的出廠管的環(huán)剛度不足。埋管施工中，沒有按照規(guī)范作業(yè)。用了不適當?shù)幕靥畈牧?，或者沒有將鞍形基床處和管道左右側(cè)回填材料，分層夯實壓緊。施工問題一、回填密實度問題施工問題1、回填密實度與剛度的關系施工問題2、回填密實度與破壞撓度的關系回填密實度越高，管壁低撓度時屈服的可能性越大施工問題二、管道軟基處理的問題管道軟基處理有問題，引起管道不均勻沉降，造成管道錯口、脫節(jié)、起伏維護管理問題1、法規(guī)條例欠缺，對設施破壞處罰取證較難2、管理水平落后，對管道的自然老化和衰退監(jiān)管不足應對措施管材選擇管體為剛性，接口為柔性的管道才是理想管材1、質(zhì)量較好的鋼筋混凝土管道，尤其是塑料內(nèi)襯的砼管，如PVC內(nèi)襯砼管，接口采用遇水膨脹膠圈，基礎采用柔性基礎。2、球墨鑄鐵管道，k6級~K9，已經(jīng)過供水運行檢驗管材選擇管體為剛性，接口為柔性的管道才是理想管材1、質(zhì)量較好的鋼筋混凝土管道，尤其是塑料內(nèi)襯的砼管，如PVC內(nèi)襯砼管，接口采用遇水膨脹膠圈，基礎采用柔性基礎。管材選擇2、球墨鑄鐵管道，k6級~K9，已經(jīng)過供水運行檢驗管材選擇3、全塑管道，如雙壁纏繞管A型、B型，MU-HDPE管管材選擇3、全塑管道，如雙壁纏繞管A型、B型，MU-HDPE管管材選擇3、全塑管道，如雙壁纏繞管A型、B型，MU-HDPE管施工質(zhì)量控制產(chǎn)品質(zhì)量：對混凝土管的接口精度和塑料管、夾砂管的環(huán)剛度，從嚴把關。不能以次充好，以弱代強。施工質(zhì)量：混凝土管的接口必須安裝到位，不容許用剛性腰箍的方式掩蓋接口缺陷。塑料管、夾砂管的埋設，必須用合理的回填材料，必須分層夯實。落實產(chǎn)品驗收、施工監(jiān)理、行業(yè)管理、質(zhì)量追溯、規(guī)范規(guī)程及技術(shù)研討等環(huán)節(jié)。塑料管最大覆土：SN8，SN12.5，SN164.8m，5.93m，6.54m修復工藝對比項目開挖修復非開挖修復施工前期1、審批環(huán)節(jié)復雜，涉及多個部門備案溝通；1、項目審批只需在責任單位內(nèi)部即可完成整個流程環(huán)節(jié)施工中1、施工時間較長；2、交通道路占用較多；3、產(chǎn)生粉塵、噪音等污染、破壞植被，影響文明城市建設；4、施工中有較大隱患破壞供水、電力、通信、燃氣等管線5、管道埋深越深，費用越高6、個別施工現(xiàn)場無法進行開挖1、占地范圍?。ㄒ粋€車道），施工時間短；2、夜間施工，對交通基本不會產(chǎn)生影響；3、施工中不產(chǎn)生二次污染；4、能適用于大多數(shù)排水管道施工后期1、新建管道存在大量接口，極易再次發(fā)生管節(jié)處滲漏病害1、非開挖修復后的管道連續(xù)光滑無接頭，為管道使用的延續(xù)性提供了保障。2、管道修復采用高分子材料，修復后的管道具有較高的環(huán)剛度和柔性及荷載能力，保證修復后的管道使用年限。3、具有較強抗腐蝕能力造價較高（根據(jù)埋深、管徑、施工條件不同造價相差較大）較低（隨著技術(shù)的相對成熟穩(wěn)定，造價成本趨于穩(wěn)定）綜上所述：管道非開挖修復是可行的、經(jīng)濟的、便捷有效的。本項目中工藝選擇原則：對于可進行非開挖修復且造價經(jīng)濟合理的管段采用非開挖修復技術(shù)；對于不可進行非開挖修復的則采用開挖修復技術(shù)。其中可進行非開挖修復的管段是指通過非開挖修復后的管道在結(jié)構(gòu)、過流能力上均能滿足相關要求的管段。修復工藝選擇原則本工程范圍內(nèi)管道開挖及非開挖確定原則：一、功能性缺陷（沉積、結(jié)垢、阻礙物、殘墻壩根、樹根、浮渣）均按非開挖方式修復；

二、結(jié)構(gòu)性缺陷：

變形：1~2級病害采用非開挖修復，3~4級病害采用開挖修復；

錯口：1~2級病害采用非開挖修復，3~4級病害采用開挖修復；

起伏：1~4級病害均采用開挖修復；支管暗接：1~4級病害均采用開挖修復；

異物穿入：核實異物類型，若是管道穿入，需報相關權(quán)屬單位遷改后進行修復，若是其他可清除異物，則直接清除。

破裂、腐蝕、脫節(jié)、接口材料脫落、滲漏：1~4級均采用非開挖修復。三、其他：當管道管徑d≤300時，優(yōu)先考慮采用開挖修復。非開挖修復工藝一、總體原則當管段中既有結(jié)構(gòu)性缺陷，又有功能性缺陷時，應先進行功能性缺陷修復，再進行結(jié)構(gòu)性缺陷修復。二、功能性缺陷修復工藝功能性缺陷主要為：沉積、殘墻壩根、浮渣、結(jié)垢、樹根、阻礙物。功能性缺陷主要以管道疏浚為主。管涵疏浚原則為：先上游后下游，對于待疏浚管道管徑d＜800mm時，采取機械施工方式，對于待疏浚管道管徑d≥800mm時，采取人機配合，人工輔助、機械為主的施工方式。機械疏浚方式主要為：首先采用風鎬機器人、銑刀機器人對其清除，運出井內(nèi)；然后采用機動絞車、高壓射水車、真空吸泥車、淤泥抓斗車、聯(lián)合疏通車等設備對管道進行清淤疏浚。對于存在阻礙物的管段，需先判定阻礙物種類，若為其他地下市政管道結(jié)構(gòu)，則需聯(lián)系相關所屬部門進行遷改，若為雜物，則按正常程序進行清理、拆除并運出管內(nèi)。銑刀機器人風鎬機器人管網(wǎng)病害處理措施1、功能性缺陷處理措施匯總表序號缺陷類型修復措施I級II級III級IV級備注1沉積（CJ）清除并運出管內(nèi)管徑DN＜800mm時采用機械施工（如銑刀機器人、風鎬機器人等）；管徑DN≥800mm時，可人工輔助施工。2殘墻（CQ）清除、拆除并清理運出管內(nèi)3浮渣（FZ）清除并運出管內(nèi)4結(jié)垢（JG）清除并運出管內(nèi)5樹根（SG）清除、切除、并運出管內(nèi),并選擇修復方法封堵樹根生長通道6障礙物（ZW)需判斷障礙物種類，若為其他地下市政結(jié)構(gòu)需聯(lián)系相關部門。若為雜物則進行清除、拆除并清理運出管內(nèi)非開挖修復工藝項目局部原位固化修復工藝不銹鋼快速鎖修復工藝適用管徑300-1000300-1800適用管材所有所有交通影響無無設備需要一臺小型修復車需要一臺小型修復車人員要求操作人員只需經(jīng)過一定的培訓就可以完成整個修復過程，設備具有高度自動化、可視化操作人員要熟悉安裝過程，對工人的技術(shù)要求較高，操作人員需要經(jīng)過專門的技術(shù)培訓作業(yè)時間施工時間短，從樹脂混合到完成局部內(nèi)襯修復僅需3~4小時施工時間短，約1小時就可以完成修復固化時間樹脂材料為環(huán)氧樹脂基礎上的多種混合材料，可在水中常溫固化，固化時間1小時工廠預制過水能力對原管過水能力影響小，對原管過水能力影響小，安全性施工固化過程全自動；可視，可實時觀察管道內(nèi)的材料固化情況；可控，固化速度，固化溫度全過程可控，安全可靠特種作業(yè)專業(yè)人員施工；施工簡單，安全可靠造價5719元/環(huán)（注：DN400mm管道）7865元/環(huán)（注：DN500mm管道）6337元/環(huán)（注：DN400mm管道）6362元/環(huán)（注：DN500mm管道）三、結(jié)構(gòu)性缺陷修復工藝結(jié)構(gòu)性缺陷主要為：支管暗接、變形、錯口、異物穿入、腐蝕、破裂、起伏、滲漏、脫節(jié)、接口材料脫落。結(jié)構(gòu)性缺陷主要以管道修復為主。修復原則為：對同一管段若點狀修復小于3處，宜采用局部修復，對同一管段若點狀修復超過3處，宜采用整體修復。1、局部修復工藝目前市場上常用的對管道進行局部修復的工藝主要有：局部原位固化修復工藝、不銹鋼快速鎖修復工藝。通過對兩工藝的對比，兩種工藝均可滿足管道結(jié)構(gòu)性缺陷修復的局部修復，僅當管徑d＜500時，推薦采用局部原位固化修復工藝，當管徑d≥500時，推薦采用不銹鋼快速鎖修復工藝。非開挖修復工藝2、整體修復工藝目前市場上常用的對管道進行整體修復的工藝主要有：紫外光固化工藝、螺旋纏繞工藝、熱塑成型工藝、管盾澆筑工藝、管道墊襯工藝。通過以上工藝對比：螺旋纏繞工藝和管道墊襯法將降低原管道的過水能力且造價相對較高，考慮到近年來武漢內(nèi)澇情況及經(jīng)濟比較，本次設計中管道非開挖整體修復擬采用紫外光固化工藝、熱塑成型工藝及管盾澆筑修復工藝。項目紫外光固化工藝螺旋纏繞工藝熱塑成型工藝管盾澆筑修復工藝管道墊襯法適用管徑300-1600150-3000300-600300-4000250-2000適用管材所有所有所有所有所有交通影響較小一般較小較小大設備只需一臺UV固化車即可，占地面積小需要一臺纏繞機，和專業(yè)材料堆放纏繞車，占地面積一般只需要一臺專業(yè)作業(yè)車，占地面積小只需要一臺專業(yè)作業(yè)車，占地面積小灌漿機，配料機，焊機，空壓機等，速格墊需要現(xiàn)場焊接，占地較大對操作人員的要求操作人員只需經(jīng)過一定的培訓就可以完成整個修復過程，UV設備具有高度自動化、可視化對工人的技術(shù)要求較高，操作人員需要經(jīng)過專門的技術(shù)培訓操作人員只需經(jīng)過一定的培訓就可以完成整個修復過程對工作人員要求低，在管涵內(nèi)自動噴涂修復對工人的技術(shù)要求較高，操作人員需要經(jīng)過專門的技術(shù)培訓施工時間（每段管道）利用紫外線光進行加熱固化，固化時間只需3~5h即可完成，固化完成后管道可立即投入使用新舊管道之間需注漿處理，需等待漿體固化，才能正常使用，一般大于12h。沒有達到即修即用的程度利用熱氣進行加熱固化，固化時間只需5h即可完成，固化完成后管道可立即投入使用施工時間約6-8h，滿足在市區(qū)的工程施工時間安排。對交通影響時間短，修復完12時后可過水施工流程繁瑣，施工周期大于24h，需要固化后才能拆除氣囊膜，固化時間至少24h過水能力玻璃纖維樹脂壁厚只需3~12mm，大大減少了過流面的損失，且材料內(nèi)壁光滑，可改善過水能力10~15%新舊管道需注漿，過流面損失較大，降低過水能力-5~5%厚只需4~12mm，大大減少了過流面的損失，且材料內(nèi)壁光滑，可改善過水能力10~15%與原管涵結(jié)合，過水斷面減少但粗糙系數(shù)減小，可改善過水能力0~10%新舊管道需注漿，過流面損失較大，降低過水能力-5~5%安全性施工固化過程全自動；可視，可實時觀察管道內(nèi)的材料固化情況；可控，固化速度，固化溫度全過程可控，安全可靠施工過程注意是纏繞前進，施工安全相對可控施工全過程可控，可反復加熱成型噴涂澆筑過程全自動；可視，可實時觀察管道內(nèi)的材料硬化情況；安全可靠速格墊焊接，夾層注漿，需專業(yè)操作人員，施工難度大。質(zhì)量難以控制。造價5390元/m注：DN600mm管道5989元/m注：DN600mm管道4864元/m注：DN600mm管道937元/㎡（1cm厚度）6278元/m注：DN600mm管道非開挖修復工藝紫外光固化工藝施工方式：軟管拉入、捆綁扎頭、軟管充氣擴張、卸掉扎頭端口處理熱塑成型工藝施工方式：襯管預加熱、襯管拖入、端口插入塞堵、襯管充水蒸氣成型、襯管冷卻、端口處理。非開挖修復工藝管盾澆筑修復工藝施工方式：1、管道清理；2、管道預處理；3、旋噴器就位；4、內(nèi)襯澆筑管道清理管道預處理旋噴器就位內(nèi)襯澆筑非開挖修復工藝不銹鋼快速鎖工藝小型管道局部修復：專用“快速鎖-S”是由沖壓加工成型的高品質(zhì)不銹鋼套環(huán)、專用鎖緊機構(gòu)和EPDM橡膠圈三部分組成；管道修復施工時，在管道機器人的輔助下，將攜帶“快速鎖-S”的專用修補氣囊定位到待修復部位，然后充氣使氣囊膨脹并將快速鎖撐開緊貼管道修復部位，氣囊泄氣脫開，完成修復過程。大直徑管道局部修復：專用“快速鎖-X”是由數(shù)控加工成型的高品質(zhì)不銹鋼環(huán)片、專用鎖緊螺栓和EPDM橡膠圈三部分組成；管道修復施工時，工人進入待修復管道部位，將EPDM橡膠圈套在環(huán)片外面，采用專用安裝工具將環(huán)片安裝到待修復部位并將橡膠圈與管壁完全壓緊，實現(xiàn)對管道的防滲和增強作用。管網(wǎng)病害處理措施3、各工藝概況說明修復方案管道情況描述紫外光固化工藝（整修）適用管徑300mm-1600mm管道（對管道增強要求較高、無大錯口）熱塑成型工藝（整修）適用管徑

300mm-600mm管道(可修復錯口脫節(jié)管道及斷面不一致在20%以內(nèi)的管道，可修復變徑管道，內(nèi)襯強度稍低于紫外光固化工藝)管徑d≤600時優(yōu)先考慮管盾澆筑修復工藝（整修）管材為混凝土管；機械澆筑：圓形管道300mm-3000mm，可人工進入施工的管道，