CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法排水管道修復(fù)施工工法

1、.CIPP內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)法修復(fù)排水管道施工工法1前 言伴隨著城市交通設(shè)施道路、橋梁以及地下軌道交通等的建設(shè),用于保護(hù)公共水域水質(zhì)和城市公共環(huán)境的排水設(shè)施,近年也有了很大的發(fā)展。在城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及維護(hù)管理工作中,較多發(fā)現(xiàn)地下管道管體破裂、管道接口脫開、地下水滲漏等現(xiàn)象,由此引起道路下沉,甚至于坍塌,從而影響交通及正常市政排水,如采用傳統(tǒng)的道路開挖修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修復(fù),不但施工工期長,且影響交通,施工安全及質(zhì)量也得不到有效保證。鑒于以上情況,尋求一種新型科學(xué)的管道修復(fù)技術(shù)迫在眉睫,通過工程技術(shù)人員深入鉆研,并結(jié)合國內(nèi)外先進(jìn)的各類管道修復(fù)技術(shù),通過大量實(shí)踐和研究試驗(yàn),開發(fā)出了CIPP內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)法修復(fù)排

2、水管道施工工法,CIPP是現(xiàn)場(chǎng)固化管的英文Cured In Place Pipe的縮寫,該工法采用軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法在已損壞的舊管道內(nèi)壁形成一個(gè)內(nèi)襯管,采用該工法無需對(duì)路面進(jìn)行開挖,施工工期短,環(huán)保經(jīng)濟(jì),具有較高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。通過在多個(gè)工程中的應(yīng)用效果,此工法能有效地解決市政排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)難題,并于20XX經(jīng)公司總工室評(píng)審,批準(zhǔn)為企業(yè)級(jí)工法。2工法特點(diǎn)2.1施工周期短,內(nèi)襯管現(xiàn)場(chǎng)施工從準(zhǔn)備、翻轉(zhuǎn)、加熱、固化只需約1天時(shí)間,且一次修復(fù)管道長度可達(dá)1000m?？梢允址奖憧焖俚亟鉀Q施工時(shí)的臨時(shí)排水問題。2.2施工工作面?。罕竟しú捎玫氖欠情_挖地下管道修復(fù)技術(shù),施工只需小型鍋爐和熱水循環(huán)

3、泵等設(shè)備,施工時(shí)占地面積小在檢查井邊的位置工作面只需約3、噪音低、對(duì)道路交通影響小。2.3本工法采用的內(nèi)襯管是由聚酯纖維毛氈做成,外層為聚亞胺脂,并徹底浸透熱固性樹脂,該內(nèi)襯管耐久實(shí)用,耐久性最高可達(dá)50年,具有耐腐蝕、耐磨損的優(yōu)點(diǎn),材料強(qiáng)度大。對(duì)管道的地下水滲漏問題徹底解決,一勞永逸。采用此方法,原管道的斷面積損失小完成后內(nèi)壁形成420厚的內(nèi)襯保護(hù)層、表面光滑、水流摩擦下降摩擦系數(shù)由0.013降為0.010,提高了管道的流量能力。2.4保護(hù)環(huán)境,節(jié)省資源：本工法采用不開挖路面方法,因此不會(huì)產(chǎn)生垃圾,不堵塞交通,使管道修復(fù)施工的形象大為改觀,施工中無需投入大量的人力及機(jī)械,施工成本比傳統(tǒng)開挖修

4、復(fù)方法略低,總體的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益好。3適用范圍適用于地下管徑2000以下、各類材質(zhì)排水管道的修復(fù)工程。4工藝原理本工法采用軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)法,該技術(shù)使用浸透熱固性樹脂的帶有防滲膜的纖維增強(qiáng)軟管,工程中使用的軟管是根據(jù)待修復(fù)管道的情況按設(shè)計(jì)制造軟管,施工中先將浸有樹脂的軟管一端翻轉(zhuǎn)并用夾具固定在待修復(fù)管道的入口處,然后利用水壓或氣壓使軟襯管浸有樹脂的內(nèi)層膨脹翻轉(zhuǎn)到外面,并與舊管的內(nèi)壁緊貼粘結(jié),當(dāng)軟襯管到達(dá)終點(diǎn),再向管內(nèi)注入蒸汽,通過循環(huán)加熱,在規(guī)定的設(shè)計(jì)時(shí)間內(nèi),使軟襯管固化成型,在舊管內(nèi)壁形成一層高強(qiáng)度、具有防腐防滲功能的堅(jiān)硬內(nèi)襯新管圖4.1。圖4.1圖4.1-1步驟一,在舊管道內(nèi)翻轉(zhuǎn)送入輔

5、助內(nèi)襯材料,起到保護(hù)樹脂內(nèi)襯管的作用。圖4.1-2步驟二,把樹脂內(nèi)襯軟管用翻轉(zhuǎn)的方法送入管內(nèi)。圖4.1-3步驟三,用空氣壓或水壓使內(nèi)襯管材膨脹的情況下,采用蒸汽循環(huán)加熱,使內(nèi)襯管壁固化。圖4.1-4步驟四,切斷管口多余部分材料,做好封口,在舊管內(nèi)形成新的連續(xù)的高強(qiáng)度內(nèi)襯新管。5施工工藝流程及操作要點(diǎn)5.1施工工藝流程5.2操作要點(diǎn)TV內(nèi)窺確定作業(yè)段5.2.1.1、通過各檢查井對(duì)管道排水情況及路面沉降情況檢測(cè),確定管道修復(fù)區(qū)域,為便于施工,應(yīng)先將待修復(fù)管上游封堵,設(shè)置旁通管或臨時(shí)水泵排水設(shè)施進(jìn)行臨時(shí)排水,將上游污水引開,停止待修復(fù)管道內(nèi)的污水排放,然后采用TV管道電視攝像系統(tǒng)對(duì)管道內(nèi)情況進(jìn)行觀測(cè)

6、,根據(jù)管道內(nèi)破損、腐蝕等情況,制定具體施工方案。5.2.1.2、確定作業(yè)段后,利用原有窨井?dāng)U大,作為施工作業(yè)坑,作業(yè)坑在施工段前后各設(shè)置一個(gè),施工作業(yè)坑為2m1.5m,在四周砌筑240厚磚墻,防止四周土體塌落,如四周土質(zhì)較差時(shí),應(yīng)先采用鋼板樁等方法進(jìn)行支護(hù),再砌筑圍護(hù)墻,在作業(yè)坑路面上方設(shè)置臨時(shí)圍護(hù),并設(shè)置警示標(biāo)志,當(dāng)作業(yè)深度大于2m時(shí),在作業(yè)坑側(cè)壁設(shè)置爬梯,人員上下時(shí)應(yīng)設(shè)置保險(xiǎn)帶。5.2.2管道清洗5.2.2.1、在進(jìn)行施工前,先對(duì)管道內(nèi)的氣體進(jìn)行檢查和評(píng)估,如發(fā)現(xiàn)有害氣體及超標(biāo)現(xiàn)象,采用換風(fēng)、空氣稀釋等物理及化學(xué)方法進(jìn)行處理,處理完成后再對(duì)管道內(nèi)氣體進(jìn)行檢查評(píng)估,確定安全后方可進(jìn)行施工。、

7、清管先采用機(jī)械清洗和高壓水沖洗方式對(duì)管道進(jìn)行清理,發(fā)現(xiàn)有比較嚴(yán)重的漏水、破損、開裂等部位,先用水泥漿或快速堵漏材料進(jìn)行預(yù)處理；再用清管器以低速通過嚴(yán)重結(jié)垢的管道內(nèi)壁,徹底清除附在上面的結(jié)垢物、沉積物；碎屑物的清除采用柱塞器通過管內(nèi)壁,清除管內(nèi)壁的殘留水及碎屑物。、清洗完成后,再采用TV管道電視攝像系統(tǒng)對(duì)管道內(nèi)清洗情況進(jìn)行檢測(cè),清理完成后以管道內(nèi)無塵、無顆粒、無油污、無超過10的尖銳突起為合格。5.2.3翻襯作業(yè)5.2.3.1、施工前先根據(jù)設(shè)計(jì)的管道修復(fù)情況,由內(nèi)襯管生產(chǎn)廠方采用CIPP內(nèi)襯材料按設(shè)計(jì)要求施工管道的長度、管徑規(guī)格加工成型,然后將內(nèi)襯軟管灌浸熱硬化性不飽和樹脂；5.2.3.2、將已

8、通過灌浸樹脂的內(nèi)襯軟管材料采用箱式保溫車運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng),運(yùn)送過程中,保持車箱內(nèi)溫度2025,從灌浸樹脂開始到進(jìn)入施工必須保證內(nèi)襯管表面樹脂不固化。5.2.3.3、將內(nèi)襯管未端從里向外翻出,留出預(yù)定長度150200,并將其夾在安裝沙井的反向環(huán)-1。.3內(nèi)襯安裝然后采用空壓機(jī)導(dǎo)入1.5Mpa1.7Mpa的氣壓,將內(nèi)襯管被翻轉(zhuǎn)部位膨脹并繼續(xù)從里向外翻轉(zhuǎn)推進(jìn),不斷增加壓縮空氣保持1.5Mpa1.7Mpa的氣壓使內(nèi)襯管完全翻轉(zhuǎn)并緊貼在舊管壁上,內(nèi)襯管在管內(nèi)推進(jìn)速度為2m/min圖5.2.3.4。.4內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)5.2.4固化作業(yè)5.2.4.1、待內(nèi)襯管到達(dá)工作井末端后并露出長約1m的長度,將其末端固定,然后

9、在多出部分的內(nèi)襯管上插入28根10銅管子用來釋放空氣排氣管的設(shè)置數(shù)量視管徑大小而定,一般管徑每增大200應(yīng)多設(shè)置2根管子,這些管子同時(shí)連接在一個(gè)放散筒上,用于加熱時(shí)釋放管內(nèi)空氣。5.2.4.2、在待修復(fù)管道的另一端通過加熱管連接熱水鍋爐,熱水通過熱水加壓泵由加熱管送至內(nèi)襯管末端,再從反轉(zhuǎn)塔抽回至熱水鍋爐,構(gòu)成熱水循環(huán)回路,熱水循環(huán)的工作壓力要達(dá)到0.08Mpa0.1Mpa。5.2.4.3、當(dāng)管內(nèi)溫度達(dá)80以上時(shí),控制水溫在80左右,并保持管內(nèi)壓力在0.08Mpa0.1Mpa,內(nèi)襯管固化時(shí)間為610h固化時(shí)間取決于工作段長度、母管直徑、地下情況等因素。5.2.4.4、當(dāng)環(huán)氧樹脂固化后,停止輸入熱

10、水,改用室外常溫空氣輸入進(jìn)行降溫,直到管內(nèi)溫度達(dá)到常溫圖5.2.4。.4固化完成后管道內(nèi)壁情況5.2.5管道端口處理5.2.5.1、管道內(nèi)襯管固化工序完成后,切除管端多余內(nèi)襯,管口端采用密封膠和不銹鋼壓環(huán)使封口加強(qiáng),使母管與襯管間形成一個(gè)平滑均勻的過渡面,防止襯管因長期使用造成端口損壞。圖5.2.5.1未端機(jī)械密封系統(tǒng)示意圖說明：1母管；2襯管；3快速密封劑；4塑料墊圈；5不銹鋼環(huán)5.2.5.2、端口封口完成后,采用TV管道電視攝像系統(tǒng)對(duì)修復(fù)管道進(jìn)行檢測(cè)圖5.2.5.2。 圖5.2.5.2修復(fù)前管道內(nèi)壁情況 修復(fù)后管道內(nèi)壁情況5.2.6原井、路面修復(fù)5.2.6.1、根據(jù)原設(shè)計(jì)規(guī)格尺寸對(duì)窨井進(jìn)行

11、修復(fù)。5.2.6.2、根據(jù)原路面情況進(jìn)行修復(fù),保證窨井與老路面接縫平整,回填密實(shí)。6材料與設(shè)備6.1施工材料表6.1表6.1 施工材料表名稱規(guī)格型號(hào)用量用途CIPP內(nèi)襯管6厚度視待修復(fù)的管道長度而定舊管道內(nèi)襯密封膠LT1501支/管口管口密封不銹鋼封口圈按管徑1只/管口管道封口水泥管道修補(bǔ)砂中粗砂管道修補(bǔ)6.2施工設(shè)備表6.2表6.2 施工設(shè)備配備表名稱規(guī)格型號(hào)用途蒸汽鍋爐樹脂固化熱水循環(huán)泵ALWR樹脂固化空氣壓縮機(jī)AW6708內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯箱式保溫運(yùn)輸車LT5161XXYBM內(nèi)襯管保溫運(yùn)輸高壓清洗機(jī)3DP-1DL68管道清洗6.3檢測(cè)工具TV管道電視攝錄器、空氣質(zhì)量檢測(cè)器、溫度計(jì)、壓力計(jì)等。

12、6.4其他工具爬梯、手推車、鐵鍬、鐵抹子等。7質(zhì)量控制7.1質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法7.1.1有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50268-2008、樹脂澆鑄體彎曲性能試驗(yàn)方法GB/T2570-1995、玻璃纖維增強(qiáng)塑料用液體不飽和聚酯樹脂GB/T8237-2005。7.1.2關(guān)鍵工序質(zhì)量檢驗(yàn)7.1.2.1、管道清洗要求管道內(nèi)壁無塵、無顆粒、無油垢,無超過10的尖銳突起為合格,要求徹底清除附在管道內(nèi)壁上面的結(jié)垢物、沉積物、原涂層的松疏或變質(zhì)的殘留物以及其它外界異物。如管道內(nèi)有破損、開裂、不平整等部位要求采用水泥漿或補(bǔ)漏劑進(jìn)行填補(bǔ)。7.1.2.2、原材料的質(zhì)量控制：檢測(cè)內(nèi)襯管材

13、厚度要求保證達(dá)到設(shè)計(jì)厚度,對(duì)內(nèi)襯管材的抗彎曲彈性模量、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、耐熱性等指標(biāo)進(jìn)行專業(yè)檢測(cè),檢測(cè)合格后方可進(jìn)行使用。7.1.2.3、翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯、內(nèi)襯材固化質(zhì)量控制：翻轉(zhuǎn)軟管內(nèi)襯過程要求施工壓力不超過1.7Mpa,從而控制內(nèi)襯推進(jìn)速度不超過2m/min；當(dāng)管內(nèi)溫度達(dá)到固化要求后,通過智能蒸汽鍋爐控制溫度,達(dá)到恒溫效果,采用溫度計(jì)測(cè)量管內(nèi)溫度,要求固化時(shí)管內(nèi)恒溫溫度不低于80。7.1.2.4、管道密封性：采用管道閉水試驗(yàn)檢查管道密封,要求管道試驗(yàn)滲水量不超過規(guī)范要求。7.1.3一般工序質(zhì)量檢驗(yàn)檢驗(yàn)臨時(shí)修補(bǔ)密封膠、臨時(shí)補(bǔ)漏材料、水泥、砂等原材料質(zhì)量,根據(jù)規(guī)范要求驗(yàn)收窨井、路面修補(bǔ)質(zhì)量。7.2質(zhì)

14、量保證措施7.2.1突出對(duì)關(guān)鍵工序全程把關(guān)。檢查管道清洗的干凈程度直接影響管道內(nèi)襯效果,徹底檢驗(yàn)管內(nèi)清洗情況。派專人對(duì)蒸汽鍋爐、空壓機(jī)進(jìn)行操控,嚴(yán)格控制施工壓力及溫度。7.2.2提高管理人員及施工人員的質(zhì)量意識(shí)和責(zé)任心。在充分認(rèn)識(shí)到排水管道修復(fù)重要性的基礎(chǔ)上,施工中應(yīng)采取有效的管理措施,如：把施工全過程質(zhì)量控制責(zé)任落實(shí)到每一個(gè)人,對(duì)施工中的管道清洗、翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯、固化等關(guān)鍵工序嚴(yán)格檢查驗(yàn)收,施工前對(duì)各部位操作人員進(jìn)行詳細(xì)清楚的技術(shù)交底,對(duì)操作人員進(jìn)行技能培訓(xùn),考核合格后上崗。7.2.3嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量：內(nèi)襯管原材料使用前必須通過相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè),并要提供以下資料：7.2.3.1、出廠質(zhì)量合格

15、證明及檢測(cè)報(bào)告；7.2.3.2、實(shí)際進(jìn)場(chǎng)材料的數(shù)量、規(guī)格及型號(hào)是否滿足設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求；8安全措施8.1在施工作業(yè)坑周邊搭設(shè)圍護(hù),并設(shè)置警示牌,施工時(shí),加強(qiáng)對(duì)作業(yè)車輛及社會(huì)交通車輛的交通指揮工作。如需夜間施工,還必須配備警示燈。8.2各施工人員配備必要的勞動(dòng)保護(hù)用品,如安全帽、工具袋、防毒面具、手套等。8.3施工機(jī)械使用前必須進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn),用電工具須作絕緣電壓試驗(yàn),并設(shè)置臨時(shí)接地裝置,各類機(jī)械指派經(jīng)專業(yè)操作技能培訓(xùn)的人員操作。8.5施工前,必須嚴(yán)格對(duì)管道內(nèi)有毒、有害氣體的檢測(cè),并進(jìn)行評(píng)估,確保安全后方可進(jìn)行施工。8.6認(rèn)真貫徹安全第一、預(yù)防為主的方針,堅(jiān)持管生產(chǎn)必須管安全的原則,根據(jù)國家有

16、關(guān)規(guī)定,結(jié)合本工程實(shí)際施工情況,配備專職安全員,執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制。明確各級(jí)人員的職責(zé),抓好工程的安全生產(chǎn)工作。8.7施工現(xiàn)場(chǎng)的布置應(yīng)符合防火、防風(fēng)、防雨、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求。8.8建立完善的施工安全保證體系,加強(qiáng)施工作業(yè)中的安全檢查,確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化。9環(huán)保措施9.1實(shí)行環(huán)保目標(biāo)責(zé)任制,把環(huán)保指標(biāo)以責(zé)任書的形式層層分解到個(gè)人,列入承包合同和崗位責(zé)任制,建立有效的環(huán)保自我監(jiān)控體系。9.2加強(qiáng)檢查和監(jiān)控工作,加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)粉塵、噪聲、廢氣的監(jiān)控工作,及時(shí)采取措施消除粉塵、噪聲、廢氣和污水的污染。9.3盡量避免夜間作業(yè),減少施工噪聲對(duì)居民的影響,當(dāng)為了保證施工質(zhì)量或因施工工藝要求

17、,必須在夜間施工時(shí),應(yīng)事先向相關(guān)部門提出申請(qǐng),經(jīng)批準(zhǔn)并與現(xiàn)場(chǎng)附近居民溝通同意后再實(shí)施,采取一切可行的措施,改進(jìn)施工工藝,減少施工噪聲。9.4清理施工垃圾及管道內(nèi)垃圾,必須設(shè)置封閉式臨時(shí)專用垃圾道或采用編織袋吊運(yùn),嚴(yán)禁隨意拋撒。施工垃圾應(yīng)集中堆放,及時(shí)清運(yùn)。10效益分析10.1社會(huì)效益10.1.1由于本工法采用非開挖修復(fù)技術(shù),施工過程中,減少了因?yàn)榈缆烽_挖而造成的車輛排隊(duì)等候通行,或者繞道行走的問題,提高了一般車輛和人員的工作效率。10.1.2施工時(shí)不需要大面積開挖路面,不會(huì)產(chǎn)生大量的建筑垃圾,基本不影響交通,施工使用的能源均為環(huán)保材料,產(chǎn)生的有害氣體也相對(duì)減少。10.1.3施工過程中,不對(duì)其他

18、的公用管道如煤氣、自大來水以及通訊電纜等產(chǎn)生影響,也不存在需要保護(hù)這些設(shè)施的額外費(fèi)用。10.1.4施工周期短,有效地減少了城市道路地下市政管道修復(fù)時(shí)帶來的交通壓力及施工時(shí)占用公共資源的時(shí)間。10.2經(jīng)濟(jì)效益10.2.1通過實(shí)踐施工比較,本工法與傳統(tǒng)大開挖管道修復(fù)費(fèi)用比較,以修復(fù)長度為200m的D800混凝土管道為例,如下表：兩種施工工藝經(jīng)濟(jì)比較表序號(hào)項(xiàng)目費(fèi)用名稱非開挖翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法修復(fù)工藝費(fèi)用元/m大開挖施工工藝費(fèi)用元/m1人工及機(jī)械費(fèi)55013502主材費(fèi)403618133城市道路開挖修復(fù)費(fèi)3017594交通疏導(dǎo)費(fèi)5985相鄰管道保護(hù)措施費(fèi)0506垃圾清運(yùn)費(fèi)3255合計(jì)46245095由上表可以看出,非開挖內(nèi)襯修復(fù)