排水管道病害原因分析及对策

排水管道病害原因分析及对策管道病害分类管道系统特点

1、管道是线性输送通道，具有开关效应：一点受阻，影响全线。只要管路有一处严重的缺陷，就足以使整条管路瘫痪。2、受“控制缺陷”影响明显。某些局部的重大缺陷往往成为管道系统运行的控制点。分类北《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ181-2012

等级1234结构缺陷程度轻微缺陷中等缺陷严重缺陷重大缺陷功能缺陷程度轻微缺陷中等缺陷严重缺陷重大缺陷缺陷分值功能性缺陷等级与分值表缺陷代码、名称缺陷等级1234CJ沉积JG结垢ZW障碍物CQ残墙、坝根SG树根FZ浮渣0.525100.525100.125100.525100.52510不分等级，不计算分值缺陷分值结构性缺陷等级与分值缺陷代码、名称缺陷等级1234PL破裂BX变形FS腐蚀QF蛇形（起伏）CW错位TJ脱节TL接口材料脱落AJ支管暗接QR异物穿入SL渗漏0.52510125100.525125101251013510130.5250.5250.52510结构性缺陷——破裂结构性缺陷——变形图3-19垂直变形图3-20水平变形结构性缺陷——变形（1）（2）（3）（4）图3-21管道变形率对照图（1）圆管道（2）变形等于管道直径的5％（3）变形等于管道直径的15％（4）变形等于管道直径的25%结构性缺陷——变形病害管道实拍——结构缺陷支管暗接接口材料脱落异物穿入异物穿入渗漏支管暗接病害管道实拍——功能缺陷结垢沉积树根残墙、坝根浮渣阻碍物原因分析管材问题玻璃钢夹砂管HDPE波纹管U-PVC管砼管PE管球墨铸铁管内外涂塑钢管S-HDPE钢带管HDPE双壁缠绕管（A）HDPE双壁缠绕管（B）管材问题1、混凝土管的接口“渗漏”、“错口”、“脱节”问题2、塑料管的刚度“失稳”问题管材问题1、混凝土管的接口“渗漏”、“错口”、“脱节”问题施工和质量问题2、塑料管刚度失稳问题刚度不足的原因，去除设计因素外，不外乎一下两个：种种原因造成的出厂管的环刚度不足。埋管施工中，没有按照规范作业。用了不适当的回填材料，或者没有将鞍形基床处和管道左右侧回填材料，分层夯实压紧。施工问题一、回填密实度问题施工问题1、回填密实度与刚度的关系施工问题2、回填密实度与破坏挠度的关系回填密实度越高，管壁低挠度时屈服的可能性越大施工问题二、管道软基处理的问题管道软基处理有问题，引起管道不均匀沉降，造成管道错口、脱节、起伏维护管理问题1、法规条例欠缺，对设施破坏处罚取证较难2、管理水平落后，对管道的自然老化和衰退监管不足应对措施管材选择管体为刚性，接口为柔性的管道才是理想管材1、质量较好的钢筋混凝土管道，尤其是塑料内衬的砼管，如PVC内衬砼管，接口采用遇水膨胀胶圈，基础采用柔性基础。2、球墨铸铁管道，k6级~K9，已经过供水运行检验管材选择管体为刚性，接口为柔性的管道才是理想管材1、质量较好的钢筋混凝土管道，尤其是塑料内衬的砼管，如PVC内衬砼管，接口采用遇水膨胀胶圈，基础采用柔性基础。管材选择2、球墨铸铁管道，k6级~K9，已经过供水运行检验管材选择3、全塑管道，如双壁缠绕管A型、B型，MU-HDPE管管材选择3、全塑管道，如双壁缠绕管A型、B型，MU-HDPE管管材选择3、全塑管道，如双壁缠绕管A型、B型，MU-HDPE管施工质量控制产品质量：对混凝土管的接口精度和塑料管、夹砂管的环刚度，从严把关。不能以次充好，以弱代强。施工质量：混凝土管的接口必须安装到位，不容许用刚性腰箍的方式掩盖接口缺陷。塑料管、夹砂管的埋设，必须用合理的回填材料，必须分层夯实。落实产品验收、施工监理、行业管理、质量追溯、规范规程及技术研讨等环节。塑料管最大覆土：SN8，SN12.5，SN164.8m，5.93m，6.54m修复工艺对比项目开挖修复非开挖修复施工前期1、审批环节复杂，涉及多个部门备案沟通；1、项目审批只需在责任单位内部即可完成整个流程环节施工中1、施工时间较长；2、交通道路占用较多；3、产生粉尘、噪音等污染、破坏植被，影响文明城市建设；4、施工中有较大隐患破坏供水、电力、通信、燃气等管线5、管道埋深越深，费用越高6、个别施工现场无法进行开挖1、占地范围小（一个车道），施工时间短；2、夜间施工，对交通基本不会产生影响；3、施工中不产生二次污染；4、能适用于大多数排水管道施工后期1、新建管道存在大量接口，极易再次发生管节处渗漏病害1、非开挖修复后的管道连续光滑无接头，为管道使用的延续性提供了保障。2、管道修复采用高分子材料，修复后的管道具有较高的环刚度和柔性及荷载能力，保证修复后的管道使用年限。3、具有较强抗腐蚀能力造价较高（根据埋深、管径、施工条件不同造价相差较大）较低（随着技术的相对成熟稳定，造价成本趋于稳定）综上所述：管道非开挖修复是可行的、经济的、便捷有效的。本项目中工艺选择原则：对于可进行非开挖修复且造价经济合理的管段采用非开挖修复技术；对于不可进行非开挖修复的则采用开挖修复技术。其中可进行非开挖修复的管段是指通过非开挖修复后的管道在结构、过流能力上均能满足相关要求的管段。修复工艺选择原则本工程范围内管道开挖及非开挖确定原则：一、功能性缺陷（沉积、结垢、阻碍物、残墙坝根、树根、浮渣）均按非开挖方式修复；

二、结构性缺陷：

变形：1~2级病害采用非开挖修复，3~4级病害采用开挖修复；

错口：1~2级病害采用非开挖修复，3~4级病害采用开挖修复；

起伏：1~4级病害均采用开挖修复；支管暗接：1~4级病害均采用开挖修复；

异物穿入：核实异物类型，若是管道穿入，需报相关权属单位迁改后进行修复，若是其他可清除异物，则直接清除。

破裂、腐蚀、脱节、接口材料脱落、渗漏：1~4级均采用非开挖修复。三、其他：当管道管径d≤300时，优先考虑采用开挖修复。非开挖修复工艺一、总体原则当管段中既有结构性缺陷，又有功能性缺陷时，应先进行功能性缺陷修复，再进行结构性缺陷修复。二、功能性缺陷修复工艺功能性缺陷主要为：沉积、残墙坝根、浮渣、结垢、树根、阻碍物。功能性缺陷主要以管道疏浚为主。管涵疏浚原则为：先上游后下游，对于待疏浚管道管径d＜800mm时，采取机械施工方式，对于待疏浚管道管径d≥800mm时，采取人机配合，人工辅助、机械为主的施工方式。机械疏浚方式主要为：首先采用风镐机器人、铣刀机器人对其清除，运出井内；然后采用机动绞车、高压射水车、真空吸泥车、淤泥抓斗车、联合疏通车等设备对管道进行清淤疏浚。对于存在阻碍物的管段，需先判定阻碍物种类，若为其他地下市政管道结构，则需联系相关所属部门进行迁改，若为杂物，则按正常程序进行清理、拆除并运出管内。铣刀机器人风镐机器人管网病害处理措施1、功能性缺陷处理措施汇总表序号缺陷类型修复措施I级II级III级IV级备注1沉积（CJ）清除并运出管内管径DN＜800mm时采用机械施工（如铣刀机器人、风镐机器人等）；管径DN≥800mm时，可人工辅助施工。2残墙（CQ）清除、拆除并清理运出管内3浮渣（FZ）清除并运出管内4结垢（JG）清除并运出管内5树根（SG）清除、切除、并运出管内,并选择修复方法封堵树根生长通道6障碍物（ZW)需判断障碍物种类，若为其他地下市政结构需联系相关部门。若为杂物则进行清除、拆除并清理运出管内非开挖修复工艺项目局部原位固化修复工艺不锈钢快速锁修复工艺适用管径300-1000300-1800适用管材所有所有交通影响无无设备需要一台小型修复车需要一台小型修复车人员要求操作人员只需经过一定的培训就可以完成整个修复过程，设备具有高度自动化、可视化操作人员要熟悉安装过程，对工人的技术要求较高，操作人员需要经过专门的技术培训作业时间施工时间短，从树脂混合到完成局部内衬修复仅需3~4小时施工时间短，约1小时就可以完成修复固化时间树脂材料为环氧树脂基础上的多种混合材料，可在水中常温固化，固化时间1小时工厂预制过水能力对原管过水能力影响小，对原管过水能力影响小，安全性施工固化过程全自动；可视，可实时观察管道内的材料固化情况；可控，固化速度，固化温度全过程可控，安全可靠特种作业专业人员施工；施工简单，安全可靠造价5719元/环（注：DN400mm管道）7865元/环（注：DN500mm管道）6337元/环（注：DN400mm管道）6362元/环（注：DN500mm管道）三、结构性缺陷修复工艺结构性缺陷主要为：支管暗接、变形、错口、异物穿入、腐蚀、破裂、起伏、渗漏、脱节、接口材料脱落。结构性缺陷主要以管道修复为主。修复原则为：对同一管段若点状修复小于3处，宜采用局部修复，对同一管段若点状修复超过3处，宜采用整体修复。1、局部修复工艺目前市场上常用的对管道进行局部修复的工艺主要有：局部原位固化修复工艺、不锈钢快速锁修复工艺。通过对两工艺的对比，两种工艺均可满足管道结构性缺陷修复的局部修复，仅当管径d＜500时，推荐采用局部原位固化修复工艺，当管径d≥500时，推荐采用不锈钢快速锁修复工艺。非开挖修复工艺2、整体修复工艺目前市场上常用的对管道进行整体修复的工艺主要有：紫外光固化工艺、螺旋缠绕工艺、热塑成型工艺、管盾浇筑工艺、管道垫衬工艺。通过以上工艺对比：螺旋缠绕工艺和管道垫衬法将降低原管道的过水能力且造价相对较高，考虑到近年来武汉内涝情况及经济比较，本次设计中管道非开挖整体修复拟采用紫外光固化工艺、热塑成型工艺及管盾浇筑修复工艺。项目紫外光固化工艺螺旋缠绕工艺热塑成型工艺管盾浇筑修复工艺管道垫衬法适用管径300-1600150-3000300-600300-4000250-2000适用管材所有所有所有所有所有交通影响较小一般较小较小大设备只需一台UV固化车即可，占地面积小需要一台缠绕机，和专业材料堆放缠绕车，占地面积一般只需要一台专业作业车，占地面积小只需要一台专业作业车，占地面积小灌浆机，配料机，焊机，空压机等，速格垫需要现场焊接，占地较大对操作人员的要求操作人员只需经过一定的培训就可以完成整个修复过程，UV设备具有高度自动化、可视化对工人的技术要求较高，操作人员需要经过专门的技术培训操作人员只需经过一定的培训就可以完成整个修复过程对工作人员要求低，在管涵内自动喷涂修复对工人的技术要求较高，操作人员需要经过专门的技术培训施工时间（每段管道）利用紫外线光进行加热固化，固化时间只需3~5h即可完成，固化完成后管道可立即投入使用新旧管道之间需注浆处理，需等待浆体固化，才能正常使用，一般大于12h。没有达到即修即用的程度利用热气进行加热固化，固化时间只需5h即可完成，固化完成后管道可立即投入使用施工时间约6-8h，满足在市区的工程施工时间安排。对交通影响时间短，修复完12时后可过水施工流程繁琐，施工周期大于24h，需要固化后才能拆除气囊膜，固化时间至少24h过水能力玻璃纤维树脂壁厚只需3~12mm，大大减少了过流面的损失，且材料内壁光滑，可改善过水能力10~15%新旧管道需注浆，过流面损失较大，降低过水能力-5~5%厚只需4~12mm，大大减少了过流面的损失，且材料内壁光滑，可改善过水能力10~15%与原管涵结合，过水断面减少但粗糙系数减小，可改善过水能力0~10%新旧管道需注浆，过流面损失较大，降低过水能力-5~5%安全性施工固化过程全自动；可视，可实时观察管道内的材料固化情况；可控，固化速度，固化温度全过程可控，安全可靠施工过程注意是缠绕前进，施工安全相对可控施工全过程可控，可反复加热成型喷涂浇筑过程全自动；可视，可实时观察管道内的材料硬化情况；安全可靠速格垫焊接，夹层注浆，需专业操作人员，施工难度大。质量难以控制。造价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管道非开挖修复工艺紫外光固化工艺施工方式：软管拉入、捆绑扎头、软管充气扩张、卸掉扎头端口处理热塑成型工艺施工方式：衬管预加热、衬管拖入、端口插入塞堵、衬管充水蒸气成型、衬管冷却、端口处理。非开挖修复工艺管盾浇筑修复工艺施工方式：1、管道清理；2、管道预处理；3、旋喷器就位；4、内衬浇筑管道清理管道预处理旋喷器就位内衬浇筑非开挖修复工艺不锈钢快速锁工艺小型管道局部修复：专用“快速锁-S”是由冲压加工成型的高品质不锈钢套环、专用锁紧机构和EPDM橡胶圈三部分组成；管道修复施工时，在管道机器人的辅助下，将携带“快速锁-S”的专用修补气囊定位到待修复部位，然后充气使气囊膨胀并将快速锁撑开紧贴管道修复部位，气囊泄气脱开，完成修复过程。大直径管道局部修复：专用“快速锁-X”是由数控加工成型的高品质不锈钢环片、专用锁紧螺栓和EPDM橡胶圈三部分组成；管道修复施工时，工人进入待修复管道部位，将EPDM橡胶圈套在环片外面，采用专用安装工具将环片安装到待修复部位并将橡胶圈与管壁完全压紧，实现对管道的防渗和增强作用。管网病害处理措施3、各工艺概况说明修复方案管道情况描述紫外光固化工艺（整修）适用管径300mm-1600mm管道（对管道增强要求较高、无大错口）热塑成型工艺（整修）适用管径

300mm-600mm管道(可修复错口脱节管道及断面不一致在20%以内的管道，可修复变径管道，内衬强度稍低于紫外光固化工艺)管径d≤600时优先考虑管盾浇筑修复工艺（整修）管材为混凝土管；机械浇筑：圆形管道300mm-3000mm，可人工进入施工的管道，