⑴ 復雜環境下的非開挖管道擴徑修復
本文案例中的非開挖修復管道位於沙坪壩區大學城盛德路北側公交站附近。該管道為管徑DN600,長度36m的污水管。在復雜的地下管線環境中,水流量大,運行負荷重,檢查井滲漏,地基條件較差,導致管內出現坍塌、障礙物堵塞及嚴重的結構性破壞,造成污水管出現溢流,急需進行修復。修復目標是將管徑由DN600擴至DN800,以滿足現有的排水需求。
通過內窺設備發現,距上游3.49m處,破裂4級和變形4級,管內塌陷已導致堵塞;距下游檢查井管口約4.76m處,同樣存在變形4級、破裂4級和滲漏2級的情況,管內塌陷也已堵塞。為避免污水滲漏,需對缺陷管網進行修復,共計36m。同時,為治標治本,滿足現有排水需求,管道管徑將擴大至DN800。
非開挖的修復過程分為幾個關鍵步驟:
內襯鋼圈管道預處理從開挖工作井安裝頂進設備。接下來是內襯鋼圈的安裝,人工從坍塌近的一端的管井開始,安裝內襯鋼圈以防止管道塌陷,然後進行破裂變形管道的人工切割和塌陷土石的清掏。切割時,每60cm為一進尺,切割、清掏完畢後立即進行內襯鋼圈的分段安裝。
紫外光原位固化法是在現有缺陷管道內壁內襯一層紫外光固性物質,通過水壓與氣壓將內襯管翻轉或通過絞車將內襯管拉扯至缺陷修復設計的預定位置,紫外線使內襯管固化,與原缺陷管道緊密結合,完成舊管道的修復更新工作。首先鋪設底膜,然後拉入紫外光固化內襯軟管,再進行充氣擴展、紫外光固化及後期處理。
本案例採用頂管技術擴大管徑、紫外光原位固化法管道修復技術修復了重慶大學城盛德路垮塌的污水排水管,施工周期為18天,順利完成任務,對環境和居民的影響最小化。非開挖修復技術因其施工條件適用性好、對環境影響小、施工方便快捷、社會經濟成本低的特點,在城鎮管道修復中廣泛應用於管道錯綜復雜的老城區,是城市管道更新改造中的一項重要關鍵技術,值得推廣。
⑵ 水管漏水造成地面下陷的處理方案
1 工程概況 某生活小區南側沿主幹路人行道近100米范圍內地面塌陷、局部空洞,給居民交通及鄰近建築物造成重大安全隱患。原因是地下-5.6米深直徑600㎜的主排污管道破裂,沖刷地下土層並隨地下水流將周邊部分土體帶走,造成地面沉陷及38#、32#、29#住宅樓不均勻沉降、傾斜。必須對該管道進行開挖維修。具體情況如下: 1) 周邊情況復雜,施工段沿線管道離38#樓最近處僅6.5米,管道上部埋設有一道煤氣管道、一道暖氣管溝及六孔通訊電纜一道。埋置深度在1.0~2.0米。 2) 地質情況 ①填土:可塑,性質不均勻,厚度1米左右;②Q4 黃褐色亞粘土和輕亞粘土交互成層,厚度2米左右,[R]=1.2㎏/C㎡ ES=60㎏/C㎡;③Q4灰色輕亞粘土、亞粘土呈薄層交互出現,厚度5米左右,[R]=1.0㎏/C㎡ ES=50㎏/C㎡;④Q4淤泥質粉質粘土,灰色,含分解和未分解有機質,厚度4米左右,[R]=0.8㎏/C㎡ ES=40㎏/C㎡; 3) 水文情況 地下水埋深0.65~1.9米,為潛水型地下水。 4) 管道破損點的探明 利用管線探測儀(德國IPEK-攝像檢測系統)深入地下管道內進行探測。見圖1。檢測出管道破裂的准確位置、破裂程度,為正確處理方案提供最直接依據。管線探測儀其技術特點①180度寬的觀測視角②操作簡便快速,一次檢測即可探測管道內所有錯接破裂等泄漏點③精確定位管道缺陷和泄露點(精確度1㎝)。 圖1 5)經測量,38#、32#、29#樓均有不均勻沉降38#稍大但都在傾斜度允許范圍內[Δ/Η≤1/1000],必須立即有效控制。 施工前現場平面見圖2。 2 施工難點 1)基坑周邊地埋通訊線路、暖氣管溝特別煤氣管道必須有力支護。 2)地下水位較高,位於基底之上;基坑較深,距建築物較近,地下結構施工期間應阻止外圍水進入坑內。需要確保支護止水體不產生滲漏現象,謹防基坑土壁坍塌,保證基坑安全。同時更要確保建築物安全。 3)由於施工工期較長,在施工期間要保證排污暢通不影響附近三個居民小區的正常生活。 4)夜間居民區禁止施工,隔時施工的相鄰樁與樁之間不能滿足正常搭接要求,在接縫處要正確處理才能保證開挖後不漏水。 5)要切實做好措施,保證樁身質量。尤其是如何做好上部送樁以保證地面下1M的樁頂質量。 3 基坑支護方案設計 根據基坑開挖深度、場區內地質條件及現場周邊實際情況以及規范要求,並考慮工期、經濟、施工便捷方案可行,決定採用深層攪拌樁支護止水方案。 1)深攪樁間相互咬合,兩樁間相互咬合橫向≥15㎜、縱向≥20㎜,形成可靠的止水帷幕。 2)深攪樁中插入∮100長3M毛竹作為插筋,頂高控制在自然地面下-1M。插筋有利於與樁協同變形,保證基坑邊坡穩定性。毛竹在樁成型後插入。實施效率高,效果可靠。 4 深攪樁的設計 1)應用重力式擋土牆設計原理,以最不利點考慮,選取三排格構式布置,加固寬度2.9M,樁長9M(-9M以下為不透水粘土層),有效樁長8M;經計算抗傾覆KP值≥1.5,滿足支護要求。其主要作用是止水和護坡。 2)在38#樓南側沿線43.1M及29#、32#樓南側沿線40.9M採用?700雙頭樁、三排格構式布置。在38#、32#之間暖氣管膨脹彎10M范圍內三排樁布置。見圖3、圖4。 3)水泥選用P0.32.5普通硅酸鹽水泥,摻入量為15%。 5 主要施工技術 總體施工順序: 測量放線定位 深攪樁施工(同時插入毛竹筋) 養護 上部壓頂施工 土方開挖及管線支護 井點降水 污水導流排放 施工測量監控 污水管道的修復 路面恢復 1)深層攪拌樁施工 ①施工工藝流程 採用四攪二噴成樁工藝,水灰比0.6~0.7,aw=15%。工藝流程如下: 測量定位 就位對中 製作固化劑漿液 開鑽 延時9分鍾 預攪下沉至設計深度 延時13分鍾 攪拌提升 延時9分鍾 重復下沉 延時13分鍾 重復提升 樁機移位 ②主要技術措施 a根據工程地質報告顯示加固深度范圍內土層特性,選用ZJ37型雙軸深層攪拌樁機兩台,功率37KW雙動力裝置,滿足本工程要求。 b保證成樁樁長關鍵是控制好入土深度≥9.0M,噴漿深度在-1.0M~-9.0M區間。 c控制好樁機垂直度,保證樁的垂直度控制≤0.5%;樁體成型後搭接長度(橫向≥15㎜、縱向≥20㎜),以保證止水帷幕的嚴密性。 d嚴格執行下沉、提升規定時間和速度,速度要均勻以保證樁體攪拌均勻。本工程下沉速度≤1M/min; 提升速度控制在0.5~0.6M/min。 e 開鑽前,項目技術負責人對鑽進速度、復攪次數、噴漿速度和次數及停漿面向作業人員作技術交底,特別對水泥用量、水泥漿液水灰比進行檢查。 d 集料斗中水泥漿液要按每根樁水泥耗料配製和水灰比要求隨拌隨用,避免存放時間過長,停放時間超過2小時禁用。 c 保證地面下1M的樁頭質量。上部送樁時在樁架上劃上標高1M~2M分界線,當樁鑽提升至2M刻度線時,速度減慢,攪拌上升,當提升到離地面0.5M停止攪拌數秒,保證樁頂0.5M保護層,最後提出地面。 d停漿面控制在與自然地面平齊。做好現場浮漿的清除工作,保證樁機行走移位。 e毛竹插筋施工:採用一根比∮100口徑稍大的鋼管套筒,在成樁鑽具取出後將插筋壓入樁中,套筒上部採用紅漆標好標高刻度線,確保毛竹插筋的高度控制。插筋上部預留≮150㎜滿足伸入壓頂內連接錨固。(壓頂200㎜厚、C20砼∮10@200雙向配筋)。 f樁間接縫處理。施工時因兩台機分段作業以及因夜間停息的施工搭接處,已成型部分樁的水泥土已經凝固硬化,為保證止水效果,在阻水面採取外包樁加強、外包樁與工程隔柵樁間採取壓力注漿及內補小直徑樁法,確保止水效果。見圖5。 ③加強施工過程監控,便於對建築沉降、傾斜觀測對比,在遠離作業區留好觀測永久保護點,做好觀測原始資料。 2)土方開挖、管線支護及測量監控 維修工作在樁施工結束28天後進行。為防止機械挖斷支護樁造成質量安全事故,土方開挖分層進行。首先土方挖至地面下-1M處,做好樁頂壓頂200㎜厚、C20砼、∮10@200雙向配筋,砼內摻早強劑。同時開挖管道上部埋置深度在1.0~2.0米煤氣管道、暖氣管溝及六孔通訊電纜,並在土方開挖區域內用鋼管樁、鋼桁架分別進行有效支撐。最後分層挖至維修基底。土方的開挖量,以滿足基底維修工作面為准。基坑上部除樁基垂直面外其餘三面注意安全放坡。基底向上1.5M部位可利用樁基作支點,用木板加水平支撐臨時支護。開挖施工期間緊密做好測量監控,發現異常情況及時處置,確保管線、建築物及人身安全。開挖斷面見圖6。 3)井點降水 由於止水支護樁已阻斷北側南向的地下水流,故降水不宜太深,以滿足污水管道底以下500㎜為宜。採用單排井點降水,井點埋設在維修管道南側。施工中持續降水, 確保地下水位低於土方開挖面500㎜。 4)污水導流排放 為在施工期間要保證排污暢通,保障附近三個居民小區的正常生活,在污水上游實施截流,用污水泵抽出,通過臨時排水管對被截流的污水進行導流排放至下游污水井。下游污水井在本管道口側同時封堵,直至污水管道修好後恢復。 5)污水管道的修復及路面恢復 挖至維修基底,重新做好管底基礎,按規范要求做好防水介面。修復管道結束,拆除井點,分層夯實回填土方。逐一將通訊線路、暖氣管溝特別煤氣管道的支承回歸地面。待管道介面養生結束後,清除兩端堵塞,恢復污水流通。最後恢復路面。 6 結語 1)利用管線探測儀(德國IPEK-攝像檢測系統)深入人無法到達的地下管道內進行探測,准確檢測出管道破裂的位置、破裂程度,為正確處理方案提供了最直接依據。對准確查明城市地下管道破裂位置、程度是個好的辦法。 2)本工程從打樁至維修結束,共經歷三個多月,從開挖情況來看止水效果良好,通過測量監控,未發現任何異常,證明支護質量良好。達到了預期目的。 3)根據本工程特點,選用三排格構式布置並在深層攪拌樁中插入∮100長3M毛竹作為插筋,加之樁頂壓頂結構,形成樁體協同工作,有力保證了基坑邊坡穩定,實現了有效止水。實施效率高,效果好,同時節約了工程成本。是針對中小型支護止水項目的嘗試和創新。希望我的解答能夠幫助到你。