排水管道病害原因分析及對(duì)策

排水管道病害原因分析及對(duì)策1排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管道病害分類2排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管道系統(tǒng)特點(diǎn)

1、管道是線性輸送通道，具有開(kāi)關(guān)效應(yīng)：一點(diǎn)受阻，影響全線。只要管路有一處嚴(yán)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(yùn)行的控制點(diǎn)。3排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024分類北《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》CJJ181-2012

等級(jí)1234結(jié)構(gòu)缺陷程度輕微缺陷中等缺陷嚴(yán)重缺陷重大缺陷功能缺陷程度輕微缺陷中等缺陷嚴(yán)重缺陷重大缺陷4排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024缺陷分值功能性缺陷等級(jí)與分值表缺陷代碼、名稱缺陷等級(jí)1234CJ沉積JG結(jié)垢ZW障礙物CQ殘墻、壩根SG樹(shù)根FZ浮渣0.525100.525100.125100.525100.52510不分等級(jí)，不計(jì)算分值5排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024缺陷分值結(jié)構(gòu)性缺陷等級(jí)與分值缺陷代碼、名稱缺陷等級(jí)1234PL破裂BX變形FS腐蝕QF蛇形（起伏）CW錯(cuò)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0.52510125100.525125101251013510130.5250.5250.525106排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024結(jié)構(gòu)性缺陷——破裂7排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024結(jié)構(gòu)性缺陷——變形圖3-19垂直變形圖3-20水平變形8排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024結(jié)構(gòu)性缺陷——變形（1）（2）（3）（4）圖3-21管道變形率對(duì)照?qǐng)D（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%9排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024結(jié)構(gòu)性缺陷——變形10排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024病害管道實(shí)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11排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024病害管道實(shí)拍——功能缺陷結(jié)垢沉積樹(shù)根殘墻、壩根浮渣阻礙物12排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024原因分析13排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管材問(wèn)題玻璃鋼夾砂管HDPE波紋管U-PVC管砼管14排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024PE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）15排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管材問(wèn)題1、混凝土管的接口“滲漏”、“錯(cuò)口”、“脫節(jié)”問(wèn)題2、塑料管的剛度“失穩(wěn)”問(wèn)題16排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管材問(wèn)題1、混凝土管的接口“滲漏”、“錯(cuò)口”、“脫節(jié)”問(wèn)題17排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024施工和質(zhì)量問(wèn)題2、塑料管剛度失穩(wěn)問(wèn)題剛度不足的原因，去除設(shè)計(jì)因素外，不外乎一下兩個(gè)：種種原因造成的出廠管的環(huán)剛度不足。埋管施工中，沒(méi)有按照規(guī)范作業(yè)。用了不適當(dāng)?shù)幕靥畈牧?，或者沒(méi)有將鞍形基床處和管道左右側(cè)回填材料，分層夯實(shí)壓緊。18排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024施工問(wèn)題一、回填密實(shí)度問(wèn)題19排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024施工問(wèn)題1、回填密實(shí)度與剛度的關(guān)系20排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024施工問(wèn)題2、回填密實(shí)度與破壞撓度的關(guān)系回填密實(shí)度越高，管壁低撓度時(shí)屈服的可能性越大21排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024施工問(wèn)題二、管道軟基處理的問(wèn)題管道軟基處理有問(wèn)題，引起管道不均勻沉降，造成管道錯(cuò)口、脫節(jié)、起伏22排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024維護(hù)管理問(wèn)題1、法規(guī)條例欠缺，對(duì)設(shè)施破壞處罰取證較難2、管理水平落后，對(duì)管道的自然老化和衰退監(jiān)管不足23排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024應(yīng)對(duì)措施24排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024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(chǔ)采用柔性基礎(chǔ)。2、球墨鑄鐵管道，k6級(jí)~K9，已經(jīng)過(guò)供水運(yùn)行檢驗(yàn)25排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024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(chǔ)采用柔性基礎(chǔ)。26排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管材選擇2、球墨鑄鐵管道，k6級(jí)~K9，已經(jīng)過(guò)供水運(yùn)行檢驗(yàn)27排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管材選擇3、全塑管道，如雙壁纏繞管A型、B型，MU-HDPE管28排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管材選擇3、全塑管道，如雙壁纏繞管A型、B型，MU-HDPE管29排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管材選擇3、全塑管道，如雙壁纏繞管A型、B型，MU-HDPE管30排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024施工質(zhì)量控制產(chǎn)品質(zhì)量：對(duì)混凝土管的接口精度和塑料管、夾砂管的環(huán)剛度，從嚴(yán)把關(guān)。不能以次充好，以弱代強(qiáng)。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(shè)，必須用合理的回填材料，必須分層夯實(shí)。落實(shí)產(chǎn)品驗(yàn)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，6.54m31排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024修復(fù)工藝對(duì)比項(xiàng)目開(kāi)挖修復(fù)非開(kāi)挖修復(fù)施工前期1、審批環(huán)節(jié)復(fù)雜，涉及多個(gè)部門(mén)備案溝通；1、項(xiàng)目審批只需在責(zé)任單位內(nèi)部即可完成整個(gè)流程環(huán)節(jié)施工中1、施工時(shí)間較長(zhǎng)；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(shè)；4、施工中有較大隱患破壞供水、電力、通信、燃?xì)獾裙芫€5、管道埋深越深，費(fèi)用越高6、個(gè)別施工現(xiàn)場(chǎng)無(wú)法進(jìn)行開(kāi)挖1、占地范圍小（一個(gè)車道），施工時(shí)間短；2、夜間施工，對(duì)交通基本不會(huì)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(kāi)挖修復(fù)后的管道連續(xù)光滑無(wú)接頭，為管道使用的延續(xù)性提供了保障。2、管道修復(fù)采用高分子材料，修復(fù)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(fù)后的管道使用年限。3、具有較強(qiáng)抗腐蝕能力造價(jià)較高（根據(jù)埋深、管徑、施工條件不同造價(jià)相差較大）較低（隨著技術(shù)的相對(duì)成熟穩(wěn)定，造價(jià)成本趨于穩(wěn)定）綜上所述：管道非開(kāi)挖修復(fù)是可行的、經(jīng)濟(jì)的、便捷有效的。本項(xiàng)目中工藝選擇原則：對(duì)于可進(jìn)行非開(kāi)挖修復(fù)且造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理的管段采用非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)；對(duì)于不可進(jìn)行非開(kāi)挖修復(fù)的則采用開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)。其中可進(jìn)行非開(kāi)挖修復(fù)的管段是指通過(guò)非開(kāi)挖修復(fù)后的管道在結(jié)構(gòu)、過(guò)流能力上均能滿足相關(guān)要求的管段。32排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024修復(fù)工藝選擇原則本工程范圍內(nèi)管道開(kāi)挖及非開(kāi)挖確定原則：一、功能性缺陷（沉積、結(jié)垢、阻礙物、殘墻壩根、樹(shù)根、浮渣）均按非開(kāi)挖方式修復(fù)；

二、結(jié)構(gòu)性缺陷：

變形：1~2級(jí)病害采用非開(kāi)挖修復(fù)，3~4級(jí)病害采用開(kāi)挖修復(fù)；

錯(cuò)口：1~2級(jí)病害采用非開(kāi)挖修復(fù)，3~4級(jí)病害采用開(kāi)挖修復(fù)；

起伏：1~4級(jí)病害均采用開(kāi)挖修復(fù)；支管暗接：1~4級(jí)病害均采用開(kāi)挖修復(fù)；

異物穿入：核實(shí)異物類型，若是管道穿入，需報(bào)相關(guān)權(quán)屬單位遷改后進(jìn)行修復(fù)，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(jí)均采用非開(kāi)挖修復(fù)。三、其他：當(dāng)管道管徑d≤300時(shí)，優(yōu)先考慮采用開(kāi)挖修復(fù)。33排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024非開(kāi)挖修復(fù)工藝一、總體原則當(dāng)管段中既有結(jié)構(gòu)性缺陷，又有功能性缺陷時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行功能性缺陷修復(fù)，再進(jìn)行結(jié)構(gòu)性缺陷修復(fù)。二、功能性缺陷修復(fù)工藝功能性缺陷主要為：沉積、殘墻壩根、浮渣、結(jié)垢、樹(shù)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(duì)于待疏浚管道管徑d＜800mm時(shí)，采取機(jī)械施工方式，對(duì)于待疏浚管道管徑d≥800mm時(shí)，采取人機(jī)配合，人工輔助、機(jī)械為主的施工方式。機(jī)械疏浚方式主要為：首先采用風(fēng)鎬機(jī)器人、銑刀機(jī)器人對(duì)其清除，運(yùn)出井內(nèi)；然后采用機(jī)動(dòng)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(shè)備對(duì)管道進(jìn)行清淤疏浚。對(duì)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(guān)所屬部門(mén)進(jìn)行遷改，若為雜物，則按正常程序進(jìn)行清理、拆除并運(yùn)出管內(nèi)。銑刀機(jī)器人風(fēng)鎬機(jī)器人34排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管網(wǎng)病害處理措施1、功能性缺陷處理措施匯總表序號(hào)缺陷類型修復(fù)措施I級(jí)II級(jí)III級(jí)IV級(jí)備注1沉積（CJ）清除并運(yùn)出管內(nèi)管徑DN＜800mm時(shí)采用機(jī)械施工（如銑刀機(jī)器人、風(fēng)鎬機(jī)器人等）；管徑DN≥800mm時(shí)，可人工輔助施工。2殘墻（CQ）清除、拆除并清理運(yùn)出管內(nèi)3浮渣（FZ）清除并運(yùn)出管內(nèi)4結(jié)垢（JG）清除并運(yùn)出管內(nèi)5樹(shù)根（SG）清除、切除、并運(yùn)出管內(nèi),并選擇修復(fù)方法封堵樹(shù)根生長(zhǎng)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(guān)部門(mén)。若為雜物則進(jìn)行清除、拆除并清理運(yùn)出管內(nèi)35排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024非開(kāi)挖修復(fù)工藝項(xiàng)目局部原位固化修復(fù)工藝不銹鋼快速鎖修復(fù)工藝適用管徑300-1000300-1800適用管材所有所有交通影響無(wú)無(wú)設(shè)備需要一臺(tái)小型修復(fù)車需要一臺(tái)小型修復(fù)車人員要求操作人員只需經(jīng)過(guò)一定的培訓(xùn)就可以完成整個(gè)修復(fù)過(guò)程，設(shè)備具有高度自動(dòng)化、可視化操作人員要熟悉安裝過(guò)程，對(duì)工人的技術(shù)要求較高，操作人員需要經(jīng)過(guò)專門(mén)的技術(shù)培訓(xùn)作業(yè)時(shí)間施工時(shí)間短，從樹(shù)脂混合到完成局部?jī)?nèi)襯修復(fù)僅需3~4小時(shí)施工時(shí)間短，約1小時(shí)就可以完成修復(fù)固化時(shí)間樹(shù)脂材料為環(huán)氧樹(shù)脂基礎(chǔ)上的多種混合材料，可在水中常溫固化，固化時(shí)間1小時(shí)工廠預(yù)制過(guò)水能力對(duì)原管過(guò)水能力影響小，對(duì)原管過(guò)水能力影響小，安全性施工固化過(guò)程全自動(dòng)；可視，可實(shí)時(shí)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(guò)程可控，安全可靠特種作業(yè)專業(yè)人員施工；施工簡(jiǎn)單，安全可靠造價(jià)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(fù)工藝結(jié)構(gòu)性缺陷主要為：支管暗接、變形、錯(cuò)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(fù)為主。修復(fù)原則為：對(duì)同一管段若點(diǎn)狀修復(fù)小于3處，宜采用局部修復(fù)，對(duì)同一管段若點(diǎn)狀修復(fù)超過(guò)3處，宜采用整體修復(fù)。1、局部修復(fù)工藝目前市場(chǎng)上常用的對(duì)管道進(jìn)行局部修復(fù)的工藝主要有：局部原位固化修復(fù)工藝、不銹鋼快速鎖修復(fù)工藝。通過(guò)對(duì)兩工藝的對(duì)比，兩種工藝均可滿足管道結(jié)構(gòu)性缺陷修復(fù)的局部修復(fù)，僅當(dāng)管徑d＜500時(shí)，推薦采用局部原位固化修復(fù)工藝，當(dāng)管徑d≥500時(shí)，推薦采用不銹鋼快速鎖修復(fù)工藝。36排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024非開(kāi)挖修復(fù)工藝2、整體修復(fù)工藝目前市場(chǎng)上常用的對(duì)管道進(jìn)行整體修復(fù)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(guò)以上工藝對(duì)比：螺旋纏繞工藝和管道墊襯法將降低原管道的過(guò)水能力且造價(jià)相對(duì)較高，考慮到近年來(lái)武漢內(nèi)澇情況及經(jīng)濟(jì)比較，本次設(shè)計(jì)中管道非開(kāi)挖整體修復(fù)擬采用紫外光固化工藝、熱塑成型工藝及管盾澆筑修復(fù)工藝。項(xiàng)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(fù)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(shè)備只需一臺(tái)UV固化車即可，占地面積小需要一臺(tái)纏繞機(jī)，和專業(yè)材料堆放纏繞車，占地面積一般只需要一臺(tái)專業(yè)作業(yè)車，占地面積小只需要一臺(tái)專業(yè)作業(yè)車，占地面積小灌漿機(jī)，配料機(jī)，焊機(jī)，空壓機(jī)等，速格墊需要現(xiàn)場(chǎng)焊接，占地較大對(duì)操作人員的要求操作人員只需經(jīng)過(guò)一定的培訓(xùn)就可以完成整個(gè)修復(fù)過(guò)程，UV設(shè)備具有高度自動(dòng)化、可視化對(duì)工人的技術(shù)要求較高，操作人員需要經(jīng)過(guò)專門(mén)的技術(shù)培訓(xùn)操作人員只需經(jīng)過(guò)一定的培訓(xùn)就可以完成整個(gè)修復(fù)過(guò)程對(duì)工作人員要求低，在管涵內(nèi)自動(dòng)噴涂修復(fù)對(duì)工人的技術(shù)要求較高，操作人員需要經(jīng)過(guò)專門(mén)的技術(shù)培訓(xùn)施工時(shí)間（每段管道）利用紫外線光進(jìn)行加熱固化，固化時(shí)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(méi)有達(dá)到即修即用的程度利用熱氣進(jìn)行加熱固化，固化時(shí)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(shí)間約6-8h，滿足在市區(qū)的工程施工時(shí)間安排。對(duì)交通影響時(shí)間短，修復(fù)完12時(shí)后可過(guò)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(shí)間至少24h過(guò)水能力玻璃纖維樹(shù)脂壁厚只需3~12mm，大大減少了過(guò)流面的損失，且材料內(nèi)壁光滑，可改善過(guò)水能力10~15%新舊管道需注漿，過(guò)流面損失較大，降低過(guò)水能力-5~5%厚只需4~12mm，大大減少了過(guò)流面的損失，且材料內(nèi)壁光滑，可改善過(guò)水能力10~15%與原管涵結(jié)合，過(guò)水?dāng)嗝鏈p少但粗糙系數(shù)減小，可改善過(guò)水能力0~10%新舊管道需注漿，過(guò)流面損失較大，降低過(guò)水能力-5~5%安全性施工固化過(guò)程全自動(dòng)；可視，可實(shí)時(shí)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(guò)程可控，安全可靠施工過(guò)程注意是纏繞前進(jìn)，施工安全相對(duì)可控施工全過(guò)程可控，可反復(fù)加熱成型噴涂澆筑過(guò)程全自動(dòng)；可視，可實(shí)時(shí)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(jià)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37排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024非開(kāi)挖修復(fù)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(kuò)張、卸掉扎頭端口處理熱塑成型工藝施工方式：襯管預(yù)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。38排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024非開(kāi)挖修復(fù)工藝管盾澆筑修復(fù)工藝施工方式：1、管道清理；2、管道預(yù)處理；3、旋噴器就位；4、內(nèi)襯澆筑管道清理管道預(yù)處理旋噴器就位內(nèi)襯澆筑39排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024非開(kāi)挖修復(fù)工藝不銹鋼快速鎖工藝小型管道局部修復(fù)：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(jī)構(gòu)和EPDM橡膠圈三部分組成；管道修復(fù)施工時(shí)，在管道機(jī)器人的輔助下，將攜帶“快速鎖-S”的專用修補(bǔ)氣囊定位到待修復(fù)部位，然后充氣使氣囊膨脹并將快速鎖撐開(kāi)緊貼管道修復(fù)部位，氣囊泄氣脫開(kāi)，完成修復(fù)過(guò)程。大直徑管道局部修復(fù)：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(fù)施工時(shí)，工人進(jìn)入待修復(fù)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(fù)部位并將橡膠圈與管壁完全壓緊，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的防滲和增強(qiáng)作用。40排水管道病害原因分析及對(duì)策5/8/2024管網(wǎng)病害處理措施3、各工藝概況說(shuō)明修復(fù)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(duì)管道增強(qiáng)要求較高、無(wú)大錯(cuò)口）熱塑成型工藝（整修）適用管徑

300mm-600mm管道(可修復(fù)錯(cuò)口脫節(jié)管道及斷面不一致在20%以內(nèi)的管道，可修復(fù)變徑管道，內(nèi)襯強(qiáng)度稍低于紫外光固化工藝)管徑d≤600時(shí)優(yōu)先考慮管盾澆筑修復(fù)工藝（整修）管材為混凝土管；機(jī)械澆筑：圓形管道300mm-3000mm，可人工進(jìn)入施工的管道，箱涵，異形斷面結(jié)構(gòu)；主要修