市政排水管道局部破裂修复施工技术运用分析

市政排水管道局部破裂修复施工技术运用分析

王宏成

安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司  安徽合肥  230088

摘要：市政排水管道在运行期间一旦发生局部破裂，就会引发路面塌陷等一系列问题，给人们的日常生活造成不良影响。因此，管道行业要加强对局部破裂修复技术的研究，实现对排水管道的有效修复。本文结合某工程的实际情况，采取实例分析的方式，详细阐述了市政排水管道局部破裂修复技术的应用方法，旨在提高施工质量和效率，以期为相关人员提供参考和借鉴。

关键词：市政工程；排水管道；局部破裂；修复施工技术

引言：现代化城市在发展过程中，市政排水管道起着至关重要的作用，承担着收集、排放污水、雨水的责任。在城市建设中不同道路的设计方法有所差别，因此路面的承载能力存在较大的差异性，随着时间的推移，路面长期受到超载的影响，会出现排水沟盖板破损以及管道断裂等现象，干扰到了人们的正常生产生活。为保证社会经济的可持续发展，近年来，我国加大了对市政排水管道局部破裂修复技术的研究力度，开发出了新的修复方法，有效弥补了传统修复技术的弊端和不足，为市政工程的长效健康发展，提供了有力的技术保障。

1工程概况

某市老城区市政排水工程运行年限较长，某条排水管道出现了局部破裂的情况，该管道的主要结构为钢筋混凝土圆管，覆土厚度在5.5m左右，其在排放污水、雨水的过程中，主要是采取加压的工作模式，长时间的加压运行，会削弱管道的排水性能，降低管道的运行能力。在本工程的修复施工中，施工单位站在统筹兼顾的角度，考虑到管道承载能力、排水性能以及覆土厚度等多方面的因素后，设计出了一种新的施工方法，即利用信息化技术手段，搭建出排水管道的模型后，对管道的运行状态进行判断，在此基础上，采用离心喷涂技术，对管道的局部破裂处进行全面的修复，这种施工方法有助于强化市政工程的施工效果，加快城市的现代化进程[1]。

2市政排水管道局部破裂修复施工技术应用要点

2.1搭建排水管道模型

在搭建排水管道模型的过程中，要明确管道的具体位置，通过实地考察的方式，对管道周围的地形条件、混凝土结构等信息数据进行分析，再设计排水管道的模型，采集与管道内衬厚度有关的技术参数，有利于提高管道失效状态判断的准性。完成上述操作后，还需要借助有限元分析软件，对局部破裂排水管道的承载能力进行深层次的分析，获取到承载力系数后，在排水管道模型后录入相关数据，在混凝土结构数据等信息的支持下，能够掌握局部破裂管道的修复位置以及范围。在计算排水管道内衬厚度的过程中，要以模型的实际迭代情况为导向，采用固化算法，如公式（1）所示：

                                   （1）

在公式（1）中，t代表的是排水管道的内衬厚度、AL代表的内衬管道的泊松比例、h代表的是椭圆度（%）、B代表的是内衬管道的折减参数、U0代表的是内衬管道的外径长度（mm）、T代表的是管道内壁安全系数。

利用公式（1）进行科学合理的计算后，最终的结果能够直接反映出排水管道的内衬厚度的具体情况，将计算结果输进排水管道模型中，能够获取到两个主要的数据，一个是管道混凝土壁的厚度，另一个是玻璃纤维的厚度。根据既定的排水管道模型边界参数，将管道固定好后，对其底部不断施加荷载，并对管道在不同荷载下局部破裂位置的应力变化情况，展开动态化追踪，基于待修复管道的属性以及特性，对其局部破裂位置的应力情况加以判断，确定其在应力值＞标准范围后，证明排水管道当前的运行状态为“失效”

2.2科学焊接短道内衬

在市政排水管道模型的作用下，计算出内衬厚度参数后，利用焊接技术，将短管内衬焊接到排水管道的内部，进一步强化管道的承载能力。在实际施工过程中，需要注意以下内容：

第一，在选取内衬短管的过程中，要根据排水管道的尺寸，选择符合其尺寸的HDPE管，常规情况下，若待修复管道的口径较小，内衬短管的口径应控制在400-600mm左右。若排水管道的口径适中，HDPE管的管径应控制在800-1400mm以内。若排水管道的口径较大，所使用的HDPE管口径应在1500-2300mm以内。

第二，在开展焊接作业时，要将短管内衬焊接处与接口处之间的距离控制在合理范围内，一般情况下，二者之间的距离应＜4cm。在设置HDPE管的过程中，要以管道具体的破裂程度以及缺陷情况为基础，将HDPE管与排水管道有机结合，促使二者在内部形成复合结构，起到支撑的作用。

第三，为保证修复效果，还要采取预处理措施，对排水管道内部的短管内衬实施加固处理，防止接口处发生管道脱节的问题。在穿插管道的过程中，要将速度保持在每分钟18.5m。

第三，将焊接技术与土体注浆技术相结合，以免管道局部破裂位置修复好后出现断面损失的情况。完成短管焊接作业后，施工人员还要下井对管道内部进行全方位的清理，在电视检测车的支持下（见图1），对管道内部实施探视，掌握其内部的缺陷情况，将气囊安装到缺陷处实现对管道的有效固定，避免加重破裂情况。

图 1 管道内部检测电视车设备

2.3合理应用离心喷涂技术

离心喷涂技术指的是，将涂料喷涂到管道的内壁，再通过高压气体，将管道内部的杂物全部清除后，制备水泥灰浆，利用高速旋转的喷头，将水泥灰浆均匀地喷涂到管道的内壁，这种技术的优势特征较多，可实现对管道内壁的全覆盖。在实际操作过程中，还需要注意两方面内容，一方面是要科学设定机械设备的位置，其中包括空压机以及喷涂器等，防止机械设备在运行期间受到管道结构的影响和限制。另一方面是若排水管道的局部破损情况十分严重，要将钢筋网等设置到破裂处，形成抗拉骨架的结构，以提高管道内衬结构的整体强度，确保排水管道的承载能力符合设计效果。排水管道局部破裂修复施工结束后，还要借助有限元分析软件，对修复后内衬管的实际情况进行检测，为排水管道的正常稳定运行提供坚实的保障。

经实践证明，相较于传统的修复施工技术，本文所设计的施工方法更具备实用价值，排水管道的整体强度明显升高，如表1所示。因此管道行业在发展的过程中，要加强对这种施工技术的应用[2]。

表 1 排水管道局部破裂修复施工强度对比结果

结论：综上所述，现代城市在发展过程中，要重视市政排水管道局部破裂施工，采用先进的技术手段、机械设备以及管道材料，对破裂位置进行全方位的处理，解决排水管道的缺陷问题，促进城市的可持续发展。

参考文献：

[1]陈开向.市政排水管道局部破裂修复施工技术[J].江西建材,2022(09):277-278.

[2]李子明.软土地基排水管道螺旋缠绕修复理论研究[D].中国地质大学(北京),2020.