原位固化法管道修复方案设计要点Word文档下载推荐.docx
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一、编制依据
1.广州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.广州大学城东北排水管道修复工程CCTV报告YT-201501004
5.《城镇排水管渠与泵站维护技术规程》CJJ68-2007
6.《排水管道维护安全技术规程》CJJ6-2009
7.《密闭空间作业职业危害防护规范》（GBZ/T205-2007）
8.《缺氧危险作业安全规程》（GB8958-2006）
二、工程概况
本工程为广州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D500D600D800D1200D180Q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，施工范围分别在外环东路、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、使用范围
（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内修理；
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。
（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，可使用含钻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）
1.2〜1.27
2
黏度（Pa-s）
150〜600
3
环氧当量（g/mol）
291〜525
4
诱导固化时间（min）
30〜120
4、施工工艺流程
1）施工流程
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内，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，必须进行损坏管内清洗，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%勺余量。
（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。
（4）充气、放气应缓慢均匀。
（5）树脂固化期间气囊内压力应保持在1.5Bar,保证毡筒紧贴管壁。
4）内衬管设计
（1）当采用原位固化法进行修复时，内衬管最小壁厚应符合下列规定：
1.内衬管壁厚应按下列公式计算：
Do
~2KElCI3
]pN（1_2）_
式中：
t内衬管壁厚（mr）
DO――内衬管管道外径（mm；
K――圆周支持率，推荐取值为7.0;
El――内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――内衬管管顶地下水压力（MPa，地下水位的取值应符合现行国家标准《给水排水管道结构工程设计规范》GB50332中的有关规定；
N――安全系数，取2.0;
卩一一泊松比，原位固化法内衬管取0.3,PE内衬管取0.45;
q――原有管道的椭圆度（％，可取2%
DE――原有管道的平均内径（mr）
DU原有管道的最小内径（mr）
DTax原有管道的最大内径（mr）
2当内衬管管道位于地下水位以上时，原位固化法内衬管SDF不得大于100,PE内衬
管SDF不得大于42。
5.2.1-1）外，其最小值不
3当内衬管椭圆度不为零时，内衬管的壁厚除应满足式（
t
SDR-管道的标准尺寸比；
（7L――内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内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内衬管固化后材料性能指标
短期弹性模量/MPA
长期弹性模量/MPA
短期弯曲强度/MPA
长期弯曲强度
/MPA
12000
8800
250
200
备注
内衬管长期性能是经过10000小时抗压试验所得
管段计算参数如表2所示，内衬管壁厚如表3所示:
表2内衬管壁厚计算参数
原有管道椭圆度/%
内衬管长期模量/MPA
原有管道支撑系数1
7
内衬管长期弯曲强度/MPA
安全系数1
内衬管泊松比1
0.3
管顶地下水高度2/m
2.5
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ASTMF121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。
表3内衬管设计壁厚
管段表号
内衬管外径/mm
内衬管壁厚/mm
内衬管设计壁厚/mm
本工程涉及管道
1000
7.5
8
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内壁污垢，使内侧管壁无杂物无毛刺。
管道清洗可采
用化学清洗、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，确保管道内部无渗漏水。
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"
就是把类似PIG的清管器穿在钢丝绳上，两端用绞车来回拉，直至把管内垢类清洗干净，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，基本清除管道内壁上的垢质。
2待修复管道内发生接口错位，若错位尺寸不到管径的10%寸，可以不作处理进行软管内衬施工；
若错位尺寸超过管径的10%寸，应该对错位点进行扩孔径、垫衬坡角、注浆等方法处理。
3待修复管道漏水严重，将影响树脂固化时，必须对漏水点进行止水预处理或采
取其他隔水方法处理。
4待修复管道内有障碍物时，应予以清除。
（3）TV内窥检测，看管道内是否有钢套环和管道内壁漏水情况，施工前拿掉钢套环，并将管道钢套环空隙点和内壁漏水点采用注脂注浆等方法填堵，直至管道内部无漏水现象。
（4）施工过程
1毡筒剪裁：
根据修复管道情况，在防水密闭的房间或施工车辆上现场裁剪一定尺寸的玻璃纤维毡布。
剪裁长度约为气囊直径的3.5倍，以保证毡布在气囊上部分重叠；
毡布的裁剪宽度必应使其前后均超出管道缺陷10CM以上，以保证毡布能与母管紧贴。
2树脂固化剂混合：
根据修复管道情况，供货商要求的配方比例配制一定量的树脂和固化剂混合液，并用搅拌装置混匀，使混合液均色无泡沫。
记录混合湿度。
3树脂浸透：
使用适当的抹刀将树脂混合液均匀涂抹于玻璃纤维毡布之上。
通过折叠使毡布厚度达到设计值，并在这些过程中将树脂涂覆于新的表面之上。
为避免挟带空气，应使用滚筒将树脂压入毡布之中。
4毡筒定位安装：
经树脂浸透的毡筒透过气囊进行安装。
为使施工时气囊与管道之间形成一层隔离层，使用聚乙烯（PE保护膜捆扎气囊，再将毡筒捆绑与气囊之上，并防止其滑动或掉下。
气囊在送入修复管段时，应连接空气管，并方式毡筒接触管道内壁。
气囊就位以后，使用空气压缩机加压使气囊膨胀，毡筒紧贴管壁。
该气压需保持一定时间直到毡布通过常温直到完全固化为之。
最后，释放气囊压力，将其拖出管道，记录固化时间和压力。
树脂的固化时间宜为2h〜4h，且不得小于1h。
（5）、工程验收
1竣工验收技术资料应具备：
热固性树脂应有质量合格证书并应在符合储存条件保质期内使用；
施工前、施工后排水管道CCTV佥测录像资料。
2修复管道须做闭水试验，合格后方能开通使用。
四、安全施工及保证措施
1、安全管理小组人员配置
为保证检查井井下作业、管道清疏、点状修复作业工人的安全施工，项目部选择了一支具备安全生产条件的施工队伍，制定了安全生产管理职责。
施工前，确认井下作业负责人、监护人员和作业人员。
其中作业负责人为施工单位现场负责人，监护人为项目及施工单位专职安全员。
项目部由项目经理带头，成立了井下施工安全管理小组
组长：
杨飞
副组长：
肖波、刘炯凡
组员：
朱文剑、宋树祥、岑嘉亮、郑永超、林超辉
2安全管理小组人员职责
（1）组长职责
a.项目经理是项目安全生产第一责任人，负责建立、健全井下作业安全生产责任制，明
确井下作业负责人、作业单位、监护者职责。
b.组织制定专项作业施工方案、安全作业操作规程、事故应急救援预案、安全技术措施等井下作业管理制度。
（2）副组长职责
a.副组长是项目安全生产直接责任人，负责督促、检查本项目井下作业的安全生产工作，落实井下作业的各项安全要求。
b.保证井下作业的安全投入，提供符合要求的通风、检测、防护、照明等安全防护设施和个人防护用品。
c.提供应急救援保障，做好应急救援工作。
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