巖土工程師:用套管置換和修復(fù)管道的新方法

　　文章導(dǎo)讀：在世界上的許多國家，尤其是那些具有最悠久的文明史、最古老的城市及最陳舊的地下基礎(chǔ)設(shè)施的國家，其地下管道在為城市服務(wù)多年后正在開始破裂并失去功效。假如是飲用水管道發(fā)生破裂(遺憾的是太多的國家已發(fā)生)，由于管子的破裂和滲漏，高達40%的飲用水就可能白白地流掉。而如果是污水管損壞，有害物的外泄則有損公眾的健康。當(dāng)初鋪設(shè)供水和衛(wèi)生管道的人們也許并沒有預(yù)料到城市人口的增長，而且他們也不可能采用當(dāng)今的材料和技術(shù)。這個道理實在太簡單了，因此我們也不會為今天發(fā)生的問題去責(zé)備老的管道系統(tǒng)和設(shè)計師們，但是公正要求我們把榮譽授予那些公共衛(wèi)生的開拓者。這些管道已盡職盡責(zé)，但卻不能永遠(yuǎn)使用。

　　一旦管道發(fā)生破裂，首先要做的決定是對裂管進行維修還是進行置換。從某種角度看，置換舊管與不斷地做臨時修補所花的費用相同。管子的使用年限和擬修管子的費用通常是市政當(dāng)局做出決定的兩個重要因素。而維修的費用又取決于幾方面的因素，包括一條管道有幾處需要維修、管子的埋設(shè)深度及管子的直徑。假如管道需維修之處有地下水，這當(dāng)然就會增加維修費用。對于任何一個市政當(dāng)局來說，最重要的是有人了解并記錄下整個上、下水系統(tǒng)的狀況，這樣有關(guān)維修和置換的決議便可根據(jù)已經(jīng)掌握和熟知的全部實情做出。如果維修和置換計劃是依據(jù)管線當(dāng)前現(xiàn)狀的準(zhǔn)確信息做出的，就可節(jié)省大量的時間、力氣和資金。判斷管道的狀況有許多簡單而完善的方法，閉路電視(CCTV)不會被排除只因為把它用于解決下水道問題聽起來太奇特了。閉路電視可以探傷和報告某些最小和最大的管子，而不會對地面的交通或商業(yè)帶來干擾。

　　破裂和有裂縫的舊管道在鋪設(shè)置換的新管之前不能拆除;地下有老的給排水管線通過的街道不能被挖開。而用就地固化技術(shù)(CIPP)置換管道可使人們的生活繼續(xù)，幾乎不會給人們帶來干擾。為了管道的止漏和防腐，在世界范圍內(nèi)己鋪設(shè)了數(shù)百萬米的就地固化材料。把現(xiàn)場固化的材料模壓在舊管上，新固化的無縫管既防滲入也防滲出。這樣管子結(jié)構(gòu)的完整性得以恢復(fù)，無接縫這樣的潛在泄漏處或象樹根這樣攻擊者的侵入點。新的就地固化管很可能還會提高管內(nèi)的流量，因為其內(nèi)壁比老的混凝土管或陶土管更光滑。目前的就地固化管采用的是火焰膠合，因此接合處牢固，并且比首次使用的接縫(綁合的)更具實效。采用就地固化技術(shù)修復(fù)管道其顯著的優(yōu)點是無需進行大規(guī)模的開挖，而這種開挖常常給上下水管道系統(tǒng)之上的道路交通帶來干擾，危及建筑物和人們的生活。該技術(shù)省時省力，據(jù)報道它比以前的方法節(jié)省費用30—50%。但是我們必須強調(diào)，鋪設(shè)這種材料的工人必須經(jīng)過有關(guān)設(shè)備和技術(shù)方面專門的培訓(xùn)。該材料的生產(chǎn)廠商總是堅持說，只有按照準(zhǔn)確的操作規(guī)程并且留意現(xiàn)場的細(xì)節(jié)才能產(chǎn)生最好的、最經(jīng)久耐用的效果。

　　在CIPP技術(shù)方面領(lǐng)先世界的Insituform公司列舉了適合采用CIPP技術(shù)修復(fù)管道的典型范例。在美國新奧爾良附近8 公里長的下水道滲漏引發(fā)了溢流和對該市的其它問題。Insituform公司將在不開挖下水道經(jīng)過的住宅區(qū)的情況下恢復(fù)下水道結(jié)構(gòu)的完整性。在另一座城市該公司將要修復(fù)一條大約兩公里長的廢水管道。這項修復(fù)廢水處理廠大約兩公里大直徑管道的工程于去年榮獲了亞利桑那州咨詢工程師協(xié)會授予的優(yōu)秀工程獎。該方法安裝極為簡單，Insituform修復(fù)過程需要一根管子。利用水壓力將管子沿舊管道推進(下壓)，然后熱水循環(huán)并固化新管。管端被切開，通向房屋或其它建筑物的分支管就被打開了。

　　Perma—Main套管管道再建系統(tǒng)包括一種無紡、針狀組織、飽和熱固性樹脂的聚脂氈，插入到舊管道中并且固化，新形成的管道的設(shè)計壽命為50年。工人通常從一個入孔到下個入孔將Perma—Main套管插入到舊管內(nèi)。該技術(shù)避免了挖掘，而且鋪設(shè)速度快。套管被插入就位后就開始膨脹，并緊貼在舊管(正在修復(fù)的管道)的內(nèi)側(cè)。然后通過加熱激活熱固性樹脂，使套管在舊管內(nèi)固化形成一根新管。如果舊管內(nèi)有凹凸不平的缺陷，Perma—Main套管內(nèi)的樹脂就會強擠進這些接縫和裂紋中。置換的新管光滑的內(nèi)表面還有助于水的流動，而其化學(xué)特性使地下水無法進入管道。

　　修復(fù)管道另一種類似的方法是“滑動襯套”法，該方法是在舊管道中機動插入聚氯乙烯(PVC)襯套。先用高壓噴射水清理舊管道，清除管道中的有機物殘渣，然后從地井(其尺寸約為6×10m)將新襯套插入。各段襯套之間采用一種不透水密封接頭連接，而新管與舊管道之間的環(huán)狀縫隙用薄涂料填充。當(dāng)要求采用這樣的方法進行管道維修時，常常也需要對入孔進行維修，入孔的維修可采用無溶劑的環(huán)氧樹脂。所有的管道修復(fù)或置換施工最關(guān)鍵的是確保新材料免受腐蝕，采用如今可以買到的環(huán)氧樹脂、土工合成材料和樹脂，新材料的防腐無疑是可以做到的。

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