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近年來，我國各地在管道非開挖修復(fù)技術(shù)的研究和應(yīng)用上取得了較大的進(jìn)步，采用非開挖修復(fù)的技術(shù)比例逐年提高。作為開挖修復(fù)方式的一種，短管內(nèi)襯法也得到了越來越多的應(yīng)用。短管內(nèi)襯法是既可以對排水管道進(jìn)行整體修復(fù)，也可以進(jìn)行局部修復(fù)的方法，且修復(fù)后的管道結(jié)構(gòu)性能加強，延長管道使用壽命。因此該修復(fù)法在延長管道使用壽命和應(yīng)用范圍方面有著其他方法不可比擬的優(yōu)勢。 本文結(jié)合上海某一雨水管道短管內(nèi)襯法修復(fù)方案，探討在管道埋深較深時，內(nèi)襯管的設(shè)計方法和變形情況。 工程概況 工程介紹 該工程位于上海某道路交叉口，暴雨時期該路口積水較為嚴(yán)重，很大程度上影響交通安全。 經(jīng)調(diào)查，現(xiàn)狀道路下Φ1500雨水管道已嚴(yán)重?fù)p壞（該雨水管總長約30m，埋深約6.3m，為鋼筋混凝土管），為緩解積水情況，保證排水及交通安全，需對該段雨水管進(jìn)行緊急搶修。管道總平面圖如下圖所示。  雨水管道損壞段總平面圖 CCTV 檢查結(jié)果 對該工程損壞雨水管道進(jìn)行CCTV檢測，檢測結(jié)果顯示，該段雨水管道存在以下結(jié)構(gòu)性缺陷：三處二級錯位、一處二級變形。  CCTV 檢測管道錯位圖 根據(jù)管道結(jié)構(gòu)性缺陷評估成果，計算得修復(fù)指數(shù)為4.2，修復(fù)等級為二級。另外結(jié)合該段雨水管在系統(tǒng)內(nèi)的所處位置，建議對該段雨水管采用整體修復(fù)。 修復(fù)方案 總體方案 該工程范圍屬于建成區(qū)，目前路面狀況良好，排水管道及地下公用管線均已建成，且周邊場地不開闊。在此前提下，若采用傳統(tǒng)的開挖修復(fù)技術(shù)或頂管改排方案，不僅會妨礙交通、影響市民生活、對周邊構(gòu)（建）筑物及其他地下管線帶來安全隱患，而且會造成公共設(shè)施資源的浪費。 從經(jīng)濟角度考慮，雖然非開挖修復(fù)的單價比傳統(tǒng)的開挖重新翻排管道的價格要高，但是開挖翻排管道會受到各種復(fù)雜地理環(huán)境因素的影響導(dǎo)致傳統(tǒng)的開挖施工圍護措施代價高昂；另外，開挖道路過程中地下管線被挖斷的事故時有發(fā)生，經(jīng)濟損失巨大。 綜上所述，該工程雨水管道修復(fù)采用： 非開挖整體修復(fù)方式 非開挖修復(fù)方案確定 非開挖修復(fù)常用的整體修理技術(shù)有現(xiàn)場固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)、螺旋管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)、短管及管片內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)、牽引內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)、涂層內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)。 結(jié)合該工程特點，對現(xiàn)場固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)與短管及管片內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)進(jìn)行比選。  現(xiàn)場固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)與短管及管片內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)比選 結(jié)合該工程實際情況，選用頂進(jìn)設(shè)備小、施工方便、施工速度快、質(zhì)量有保證、工程造價低等特點的短管內(nèi)襯法作為此次非開挖修復(fù)方式。 經(jīng)計算復(fù)核，采用短管內(nèi)襯法修復(fù)后，該工程雨水管道依舊能滿足管道斷面損失的要求。 短管內(nèi)襯設(shè)計原理 短管內(nèi)襯是將合適尺寸的HDPE管道插入需要修復(fù)的舊管道內(nèi)，利用原舊管道的剛性和強度為承力結(jié)構(gòu)以及HDPE管耐腐蝕、耐磨損、耐滲透等特點，形成“管中管”復(fù)合結(jié)構(gòu)使修復(fù)后的管道具備綜合性能，最后將新舊管道之間間隙注漿填滿，對原管道錯位處采用管外局部注漿。 修復(fù)后的管道整體性能好，具有良好的抗化學(xué)作用和流動特性，提高管道的抗壓抗沖能力，延長管道的使用壽命達(dá)到50a。短管內(nèi)襯法斷面示意圖及結(jié)構(gòu)焊接詳圖如下圖所示。  短管焊接內(nèi)襯修復(fù)管道結(jié)構(gòu)斷面示意圖  短管焊接內(nèi)襯修復(fù)管道焊接詳圖 短管內(nèi)襯施工順序 生產(chǎn)內(nèi)襯管（根據(jù)管道損壞程度和不同管徑及不同內(nèi)襯方式?jīng)Q定短管的管徑及結(jié)構(gòu)厚度，為非標(biāo)制作）→ 運輸至現(xiàn)場 → 舊管內(nèi)抽水通風(fēng) → 舊管內(nèi)清淤 → 高壓水槍沖洗清理并封堵滲漏點 → 管周土體注漿 → 井口入管 → 熱熔密封連接 → 管縫隙注漿 → 封堵兩端口 → 檢測與驗收。 短管內(nèi)襯技術(shù)要求 1 在短管焊接內(nèi)襯修理前，應(yīng)對管周土體進(jìn)行注漿加固，加強其穩(wěn)定性，防止水土流失，提高管基土體的承載力。 2 管道修復(fù)前需利用高壓水槍對管道內(nèi)進(jìn)行清淤，清除管道內(nèi)所有可能影響新管成型的污垢、垃圾等。 3 修復(fù)前，需對原管道管節(jié)進(jìn)行修平。 4 對管道接口錯位修復(fù)，對高出的部分需進(jìn)行切除，再用砂漿抹平。 管道變形計算分析 計算模型 該工程雨水管道為重力管，其受力主要來自外水土壓力。其中，外土壓力可假設(shè)為由原混凝土管承擔(dān)，內(nèi)襯管只承擔(dān)地下水壓力。有限元計算模型如下圖所示。  管道受力計算模型 計算結(jié)果 經(jīng)通過調(diào)整壁厚反復(fù)計算，最終確定內(nèi)襯管壁厚設(shè)計為25mm。下圖為在內(nèi)襯管壁厚達(dá)到25mm時的管道變形情況，可以看出管道豎向變形量為63mm，為管道直徑的4.2%，滿足規(guī)范要求。  管道變形計算結(jié)果 結(jié)語 （1）該工程管道修復(fù)選用短管內(nèi)襯法是可行的，既減小了對道路交通、地下管線的影響，加快了施工進(jìn)度，節(jié)省了工程造價，又能有良好的修復(fù)效果。 （2）重力管情況下，內(nèi)襯管受力可假設(shè)為僅承受外水壓力，通過有限元軟件計算，在管道埋深時，可通過增加壁厚來滿足內(nèi)襯管變形要求。 |
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