原位固化法管道修复方案要点

.大学城东北片区排水管修复工程编制人：审核人：审批人：..专业资料广州市市政工程维修处二0一四年十二月二十日目录一、编制依据...................................................................................................................................3二、工程概况...................................................................................................................................4三、施工工艺...................................................................................................................................41、局部现场固化法工艺特点.............................................................................................................42、使用围...............................................................................................................................................43、工艺原理...........................................................................................................................................54、施工工艺流程..................................................................................................................................5四、安全施工及保证措施.............................................................................................................111、安全管理小组人员配置...............................................................................................................112、安全管理小组人员职责.............................................................................................................113、作业前准备....................................................................................................................................144、施工安全技术措施.......................................................................................................................155、井下作业应急措施.......................................................................................................................16专业资料.一、编制依据1.大学城东北片区排水管修复工程施工图纸2.《城镇排水管道检测与评估技术规程》(CJJ_181-2012)3.《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》（CJJ/T210–2014）4.大学城东北排水管道修复工程CCTV报告YT-2015010045.《城镇排水管渠与泵站维护技术规程》CJJ68-2007专业资料.6.《排水管道维护安全技术规程》CJJ6-20097.《密闭空间作业职业危害防护规》（GBZ/T205-2007）8.《缺氧危险作业安全规程》（GB8958-2006）二、工程概况本工程为大学城东北片区排水管修复工程，管道材质为玻璃钢夹砂管和砼管材，管径分别为D500、D600、D800、D1200、D1800，采用局部现场固化法（点状原位固化法）对管道进行非开挖修复，施工围分别在外环东路、北四路、中环东路，全长共计米，其中破裂处，变形处，错口处，渗漏处。三、施工工艺1、局部现场固化法工艺特点（1）局部现场固化主要分人工玻璃钢接口和毡筒气囊局部成型两种技术，在损坏点固化树脂，增加管道强度达到修复目的，并可提供一定的结构强度。（2）在排水管道非开挖修复中，通常与土体注浆技术联合使用。（3）保护环境，节省资源。不开挖路面，不产生垃圾，不堵塞交通，使管道修复施工的形象大为改观。总体的社会效益和经济效益好。2、使用围（1）适用管材为钢筋混凝土材质及其他材质雨污排水管道。（2）适用于排水管道局部和整体修理。（3）管径800mm以上及大型或特大型管道，施工人员均可下井管修理；对于800mm以下的管道，可以采用电视检测车探视位置，然后放入气囊固定位置。（4）适用管道结构性缺陷呈现为破裂、变形、错位、脱节、渗漏，且接口错位应小于等于5cm，管道基础结构基本稳定，管道线形没明显变化，管道壁体坚实不酥化。（5）适用于管道接口处有渗或临界时预防性修理。（6）不适用于检查井损坏修理。专业资料.（7）不适用与管道基础断裂、管道坍塌、管道脱节口呈倒栽式状，管道接口严重错误、管道线形严重变形等结构性缺陷损坏的修理。3、工艺原理（1）局部现场固化采用聚酯树脂、环氧树脂或乙烯基树脂，可使用含钴化合物或有机过氧化物作为催化剂来加速树脂的固化，进行聚合反应形成高分子化合物。该材料是单液性注浆材料，施工简单，设备清洗也十分方便。（2）其树脂与水具有良好的混溶性，浆液遇水后自行分散、乳化，立即进行聚合反应，诱导时间可通过配比进行调整。（3）该材料对水质的适应较强，一般酸碱性及污水对其性能均无影响。（4）性能指标见下表性能指标序号项目指标1密度（g/cm³）1.2～1.272黏度（Pa·s）150～6003环氧当量（g/mol）291～5254诱导固化时间（min）30～1204、施工工艺流程1）施工流程专业资料.2）局部现场固化工艺流程：（1）将毡筒用适合的树脂浸透。（2）将上述毡筒缠绕于气囊上，在电视引导下到达修复的地点。（3）向气囊充气使毡筒“补丁”被压覆在管道上，保持压力待树脂固化。（4）气囊泄压缩小并拉出管道。（5）最后进行电视检测，进行施工质量检测。（6）排水管道处于流砂或软土暗浜层，由于接口产生缝隙，管周流砂软土从缝隙渗入排水管道，致使管周土体流失，土路基失稳，管道下沉，路面沉陷。因此，局部现场固化修复时，必须进行损坏管清洗，并且电视确认干净。3）工艺操作要求（1）树脂和辅料的配比2：1应合理。（2）毡筒应在真空条件预浸树脂，树脂的体积应满足设计厚度，考虑到树脂的聚合作用及渗入待修复管道缝隙和连接部位的可能性，还应增加5~10%的余量。（3）毡筒必须用铁丝紧固在气囊上，防止在气囊进入管道时毡筒滑落。工程准备缺陷预处理局部树脂内衬清理场地CCTV检测闭水试验工程验收专业资料.（4）充气、放气应缓慢均匀。（5）树脂固化期间气囊压力应保持在1.5Bar,保证毡筒紧贴管壁。4）衬管设计（1）当采用原位固化法进行修复时，衬管最小壁厚应符合下列规定：1.衬管壁厚应按下列公式计算：tDO2KEC31PN(12)L1q3C1q100(DEDmin)1100q2或100q100DmaxDEDDEE式中：t——衬管壁厚（mm）；DO——衬管管道外径（mm）；K——圆周支持率，推荐取值为7.0；EL——衬管的长期弹性模量（MPa），宜取短期模量的50%；C——椭圆度折减系数；P——衬管管顶地下水压力（MPa），地下水位的取值应符合现行标准《给水排水管道结构工程设计规》GB50332中的有关规定；N——安全系数，取2.0；μ——泊松比，原位固化法衬管取0.3，PE衬管取0.45；q——原有管道的椭圆度（%），可取2%；专业资料.DE——原有管道的平均径（mm）；Dmin——原有管道的最小径（mm）；Dmax——原有管道的最大径（mm）。2当衬管管道位于地下水位以上时，原位固化法衬管SDR不得大于100，PE衬管SDR不得大于42。3当衬管椭圆度不为零时，衬管的壁厚除应满足式（5.2.1-1）外，其最小值不应小于下式计算结果：1.5100100q1qSDR0.512100qSDRLPNSDRD0t式中：SDR——管道的标准尺寸比；σL——衬管材的长期弯曲强度（MPa），宜取短期强度的50%。（2）本工程采用的玻璃纤维衬材料固化后的初始弹性模量可达12000Mpa,具体性能指标如下表：表1衬管固化后材料性能指标管段计算参数如表2所示，衬管壁厚如表3所示：表2衬管壁厚计算参数项目短期弹性模量长期弹性模量短期弯曲强度长期弯曲强度/MPA/MPA/MPA/MPA120008800250200备注衬管长期性能是经过10000小时抗压试验所得专业资料.备注：1.根据《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》、美国标准ASTMF1216提供的推荐值。2.根据管道设计图，管道地下水位在管顶2.5M处。原有管道椭圆度/%2衬管长期模量/MPA8800原有管道支撑系数17衬管长期弯曲强度/MPA200安全系数12衬管泊松比10.3管顶地下水高度2/m2.5表3衬管设计壁厚5）、技术要求（1）堵水与抽水①管道堵水施工时,应根据相应管径采用相应堵水器,在使用堵水器之前先检查堵水器外径皮圈是否完整无缺,设置堵水器应将位置安装正确,确保管道无渗漏水现象.②在业主提供施工用电接入点的基础上,设置三箱五线制合理布置施工用电并准备好应急发电机.③根据上游管径大小及水流量确定水泵功率及数量,确保上游水位保持平衡并派专人进行值班巡逻及时检查水泵、水管的运行情况。（2）管道预处理①待修复管道管底有沉积物的，在清洗管道施工时应确保管道上下游堵水完好，采用管道清洗器进行管道清洗并及时清理管壁污垢，使侧管壁无杂物无毛刺。管道清洗可采用化管段表号衬管外径/mm衬管壁厚/mm衬管设计壁厚/mm本工程涉及管道10007.58专业资料.学清洗、PIG物理清洗、高压水冲洗等。发现原管道断面损失过大的节点时及时报现场监理、业主、设计院进行设计调整。采用注浆等方法进行修复，确保管道部无渗漏水。对于难于清除的垢障碍或尖锐毛刺，须用拉皮牛的方法继续清洗。所谓拉皮牛就是把类似PIG的清管器穿在钢丝绳上，两端用绞车来回拉，直至把管垢类清洗干净，把障碍毛刺打磨光滑，清出的垢运到指定地点。清洗标准：全部清除管道中的杂质，基本清除管道壁上的垢质。②待修复管道发生接口错位，若错位尺寸不到管径的10%时，可以不作处理进行软管衬施工；若错位尺寸超过管径的10%时，应该对错位点进行扩孔径、垫衬坡角、注浆等方法处理