旧水泥管穿插U-HDPE管内衬修复及连接点处理

成晓君

【摘要】结合具体工程实例,分析了穿插U-HDPE管内衬修复技术的原理及优点,详细阐述了利用穿插U-HDPE管内衬技术对旧水泥供水管道进行修复的施工过程及连接点处理方法,从而解决了管道施工中某些无法处理的问题.

【期刊名称】《山西建筑》

【年(卷),期】2011(037)016

【总页数】2页(P116-117)

【关键词】管道;非开挖修复;穿插U-HDPE管内衬

【作者】成晓君

【作者单位】全国注册造价全国注册监理大同市供水排水集团公司,山西大同,037006

【正文语种】中文

【中图分类】TU991.36

1 概述

本工程位于大同市云中路,为 DN800旧水泥供水管线内衬, U-HDPE修复工程。施工段为K 2+968～K 5+868,修复管线总长约 2 900m。云中路为大同市供水主干线,其肩负着黄河水引入市区及二水厂供矿区用水的重担。由于修路时云中路也是供热、电力、雨污水主干线,同时铺设旧有各种管线非常复杂,无管位重新铺设 DN 800球管,尤其是工期绝对不允许新铺管线。只能利用原有 DN 800水泥管作为配水管线。但原有水泥管运营多年,泄漏严重,无法满足需求,故采用穿插U-HDPE管内衬技术对该管道进行修复。

2 穿插U-HDPE管原理及优点

穿插U-HDPE管内衬修复技术是管道非开挖施工技术中的一种,是将薄壁的U-HDPE管作为内衬层,利用专用缩颈机,在精确控制U-HDPE管的压缩级数、缩颈量、牵引速度及牵引力,使其直径减小 10%左右情况下,将其变成“U”形后穿入原管道中。然后封闭管两端,打气压,使

其胀开恢复圆形。内衬管和原管道紧贴形成复合结构管。由于在母管中加入HDPE内衬管,因此修复后管道强度大大加强,外部旧管起加强骨架作用,内部HDPE管起密封作用,该结构系统不仅承担高标准内在压力,而且能承担外部土壤的起重负荷。且HDPE管内表面的高光洁度克服了由于加内衬而造成管道截面缩小的缺点,其结果是使管道的输送能力大大增加。由于本工艺只需开挖几个工作坑,降低了对环境的破坏,保证了施工进度,对交通几乎没有影响,社会效益及经济效益显著。与其他施工技术相比,非开挖内衬修复技术的先进性和较少资金投入的施工方法已得到许多国家的青睐。

3 施工过程

1)U-HDPE管选用。U-HDPE管材为聚氯乙烯管材。规格型号:de795*20。材料等级:PE100。颜色:黑色。该材料技术指标要求管材的内外表面应清洁平滑,不允许有气泡、明显的划伤、凹陷、杂质、颜色不均匀等现象。管材两端应切割平整,并与管线轴线垂直,并要求其热稳定性(200C)大于 20,且熔体质量流动速度率(190C,50 kg)加工前后MFR变化小于20%,要求其断裂伸长率D≥35%。

2)操作坑、牵引坑开挖及埋地管道清理。依据本修复管线原竣工资料对其进行现场勘查复

核,在三通支线、阀门、大于 11.25°折点等位置开挖作业坑,并确定操作坑及牵引坑的开挖位置。人工配合挖掘机开挖,对有塌方倾向之处进行支撑防护,修整坑槽后进行断管,并用污水泵排空水保证穿管顺利进行。开挖工作坑后,如管道内部污垢较少,先用内窥仪对管道进行内窥检查。检查管内沉积物的堆积量是否有泄漏。并根据内窥检查结果和管内沉积物的性质制定管道的清洗方式和清洗程序。当管内沉积物较为疏松时,应选择适宜材质的清管球(聚氨酯泡沫)多次清理,清管球的半径应逐步增大。清管球清理后使用钢爪、刮片及拉膛的方法将管内杂物全部清理干净。当管内沉积物较多且结垢特别坚硬时,应选用高压水清理。高压水清理后再使用钢爪、刮片及拉膛的方法将管内杂物全部清理干净。埋地管道清理的同时必须处理好污水的排放,避免对生态环境的污染。管内清理后需用CCTV内窥仪检查管道内壁的清理情况,是否有未清理的积垢及管道的接口是否有异物凸起,以防在穿管时划破缠绕带或划伤HDPE管,而影响施工质量。

3)U-HDPE管熔接。对施工段精确测量后,选取对应长度的U-HDPE管进行热熔焊接。热熔时,首先要确定热熔机处于正常的工作状态,并调节好加热板上的温度,并使加热板表面无灰尘,且温度均匀。再次要保证U-HDPE管管端切削齐整,无尘无毛刺,焊接面目测应无间隙,清除管内杂物后,用热熔焊接机将 UHDPE管焊接成若干段环境条件允许的长度,焊接完的U-H

DPE管冷却 20min以上,通过液压牵引机将其压制成“U”形,U形压制机要根据所压HDPE管的直径进行调整并复核,上下和左右的限位轴辊要依据U形压制机调整的规定进行。已经压制成型的U-HDPE管必须用高强度的缠绕带连续缠绕定型。

4)穿绳、穿管。穿绳是穿管施工的第一步,使U-HDPE内衬管与牵引绞车机相连接。穿管是决定内衬修复能否成功的关键工序。穿管只能一次完成,否则将会导致修复失败。在穿管的过程中,要根据U-HDPE内衬管与旧水泥管内壁摩擦等各种情况制定相应的措施。在待修复的旧水泥管的端口,安装有上、左、右三个方向限位轴辊的导向支架,在旧水泥管口设置喇叭口,防止牵引过程中U-HDPE管与水泥管口发生碰撞划伤。在牵引过程中,要检查HDPE管管体的完好状态,保证HDPE管与旧管道在一条直线上,以最大程度减少摩擦阻力,在 U形压制机的前后用专门设计的架辊和地辊使HDPE管处于架空状态。并使牵引速度控制在5m/min～8m/m in,保证U-HDPE管平滑进入管道内。

5)端口处理及中间连接。端口处采用U-HDPE内衬管翻边套钢制法兰并与另一片法兰用螺栓连接,把U-HDPE管固定住,防止有水压时,U-HDPE内衬管滑脱。由于新开路此段管线情况复杂,故需开挖5个穿插坑,6个牵引坑,其中 4号穿插坑开挖长8.5m,宽4.6m,深2.5m。U-HDP

E内衬管裸露较长,需采用钢制外套保护套处理。其做法为用DN 900钢管从腹中剖开两瓣,然后包在U-HDPE管外,用0.5m宽钢制报卡固定两端,使其形成保护外套,另一端如法炮制。在管口与旧管的缝隙用干麻填充。在U-HDPE管翻边处用钢短管与法兰焊接,使接点贯通。

6)试压及胀管检查。试压是检验修复后管道承压能力和密封性的必要措施。完成U-HDPE管穿插后用压缩空气进行充气打压,使U-HDPE管恢复圆形,充气的压力应逐级提升,根据本工程DN800管径及绑扎带密度,确定本工程绑扎带崩断压力为0.25MPa,运行压力为0.4MPa,实测压力为0.4MPa。经过稳压1h,无降压。为了进一步了解胀管恢复情况,在试压完毕后,连接前经CCTV内窥检测验证U-HDPE内衬管已完全胀开。

7)管道清洗、防腐、回填。试压后按照施工图及施工方案中管道清洗要求对施工工程全线进行清洗,共清洗 4遍。采用人工清障除瘤一遍,经检查清障除瘤后内壁无垢、无杂物、无尖锐毛刺及焊瘤,穿管成功。在钢管连接处内涂 8701饮用水防腐涂料两底两面。外防腐采用环氧煤沥青防腐四油二布即底漆—面漆—玻璃布—面漆—玻璃布—面漆—面漆。待防腐干燥后,采用中砂水沉法回填。

U-HDPE内衬管修复解决了施工中某些无法处理的问题,大大节省了费用,降低了施工成本,

且缩减工期,节约了劳动力,对周围的环境施工影响小,为旧市政管线的改造提供了宝贵的经验。

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