


通过采用水泥砂浆涂衬的方法,对三环路的大口径钢质管道进行了衬里修复,改变了原来的管道环境,不仅防腐性能提高了,也改善了水力条件,提高了供水水质,减少了水质的二次污染。今年,我们仍将继续利用水泥砂浆涂衬技术对三环路及其它大口径钢质管道进行内壁修复。
3.3.2环氧树脂涂衬修复技术的应用
环氧树脂涂衬修复技术是引进的国外(日本、韩国等)先进技术,在日本称为AS工法。在我国一般称为旋流技术或旋风技术,主要应用在DN300以下的铁质管道(包括建筑物内的管道),内壁的涂敷修复,从而消除供水的二次污染,改善供水水质,提高管道的抗腐蚀能力和安全运行能力。这种方法的基本原理是:利用高速旋转空气流压送石英砂类的研磨材料,形成固气两相气流,在高速旋转气流的作用下,研磨材料旋转,反复撞击管壁,切削和研磨管壁上的锈瘤,从而达到除锈的目的。然后,用高速气流压送二液性常温固化环氧树脂涂料,形成气液二相气流,进行吹涂,待涂料固化后形成坚实的环氧树脂涂膜,完成管道内壁的涂敷修复。[4]
根据这一工作原理,我们在学习上海水司经验的基础上,成立了专门的除锈涂膜技术队伍。近几年已在永泰小区、东直门小区等上百幢住宅楼,完成了对旧有楼前管道和楼内上水管道的除锈涂膜工程;大大改善了上述地区住宅用户的饮用水条件和管道内壁的水力条件,提高了服务质量和社会经济效益。采用这种涂敷修复技术的基本施工工序是:
工程施工准备(各种调查)→制定施工方案(施工计划,机具设备的配置)→断水干燥(管内残留水排除及锈干燥)→研磨(锈和附着物去除)→管内冲洗清扫(研磨后管内残留物去除)→涂敷环氧树脂→干燥(环氧树脂快速固化干燥)→管道连通与检查→通水
采用这种技术的关键是空压机送气量的大小和压力的大小,研磨材料的质量与粒径;环氧树脂的质量和适应性(不是所有的环氧树脂都可用于这种技术应用,而是专用的环氧树脂),施工人员的技术熟练程度等。采用这种修复技术的优点是:
l 可操作性强;
l 对居民用水影响小;
l 施工简便,停水时间短;
l 充分改善供水水质;
l 满足环保要求,所用涂料,研磨材料等都无毒、无害、无辐射;
l 对旧有建筑物不造成损坏或影响;
l 提高了旧有管道的使用寿命;
l 与更换新管比较起来,经济合理,造价低。
3.3.3聚脲涂敷修复技术的应用
聚脲是国外近十年来开发的一种新型的无溶剂100%固体含量的双组分涂料。该涂料是由改性的MDI(异氰酸酯)预聚物组成,B组分是由端氨基醚和氨扩散链剂组成。喷涂聚脲弹性体技术是采用专用的高压喷涂设备,使聚脲的A、B组分在喷枪的高压混合室内通过撞击混合,雾化后在物体表面雾化成型。该技术具有瞬间固化(5—15秒内),高速反应,一次成型的特点。所形成的聚脲弹性体涂层具有较好的附着力,优良的耐阴极剥离,耐冲击,耐化学介质,耐紫外光老化性能和优异的防水防腐性能、抗拉性能及无毒,无害的卫生性能。因此,广泛应用于钢质材料的表面保护和混凝土管道、混凝土结构物表面的防护以及饮用水管道的内衬层修复。根据聚脲弹性体材料的这些特点。近几年来,我们与河北肃安集团北京焕发管道公司合作在北京水源三厂的DN900、DN1000混凝土输水管道内壁采用了聚脲弹性体涂衬技术。以解决混凝土管的接口处强度和严重渗漏问题。在配合北京绿化隔离带雨污水改造截留工程中,由于需改移的北京水源九厂DN2200输水管道承担着全市重要的供水任务,在首都供水中起着举足轻重的作用。要求停水时间短、工期紧张、工作量大,工程质量要求高。因此,我们也采用了聚脲喷涂技术代替了原有的水泥砂浆衬里,保证了工程质量,缩短了施工周期,较好地完成了改移工程的施工。
3.3.4定位密封技术的应用
定位密封技术主要是对预应力钢筋混凝土管的接口处及管道其它漏水处进行管内壁定位修复的技术。由于应用于给水管道的预应力钢筋混凝土管,在制做过程中的先天不足及接口形式的缺陷,造成许多预应力钢筋混凝土管道系统的接口漏水,造成了严重的水量损失。不仅易发生漏水事故,影响道路结构,造成地面沉降,同时还会给供水企业的声誉和经济效益造成不良的影响。因此,适时地进行混凝土管道接口处的定位密封是我们进行预应力钢筋混凝土管道更新改造方法中的首选。
目前,用于定位密封技术的作法有两种:
l 不锈钢硬性定位密封
这种作法是采用不锈钢内涨圈。在管内壁接口处固定后,在管内壁与不锈钢材料之间的间隙处填充可迅速膨胀的密封材料,待固化后完成对接口漏水处的定位密封。由于这种方法是一种硬性或刚性密封,不允许管道有沉降或接口变形,若一旦发生沉降,错位或变形,其刚性接口处必然造成折口开裂或破坏。因此,对旧有管道的基础条件要求较高,一般适用于带有混凝土基础的预应力管道或柔性连接的局部漏水点采用定位密封的管道。同时,这种技术的综合施工造价略高于柔性定位密封技术。
l Pipere—100柔性定位密封技术
该种技术是采用专用的三元乙丙(EPDM)橡胶密封带,和不锈钢紧锁带,针对混凝土管道接口处和管体某一部位的漏水处进行点对点的柔性定位密封。由于三元乙丙橡胶带具有足够的抗压抗拉强度,特别设计的密封唇槽在不锈钢锁紧带的支撑挤压下具有很高的密封性。因此,这种定位修复技术具有经济合理,可调节支撑压力,修复后的耐压强度高,弹性大,抗干扰能力强等特点。采用这种方法修复的管道,对管道外部施工环境和铺设环境要求不高,便于对旧管道的点对点定位密封修复。
针对上述两种定位密封修复技术的特点和适用条件。我们分别在北京水源四厂DN1000预应力混凝土输水管道上采用了柔性定位密封技术,对混凝土管的接口处进行了定位密封修复。在北京东三环DN1000预应力钢筋混凝土配水管道中采用了不锈钢硬性定位密封技术,对管道内壁接口处进行了修复。目前我们正在北京前三门大街上对现状的DN1000预应力管道进行内壁定位密封修复和水泥砂浆衬里修复。由于工期要求紧,此次修复工程我们采取定位密封的两种方法同时施工进行管道的定位修复。
4.我们的体会
采用非开挖技术对供水管网进行更新改造是解决管网改造方法中的主要方式。非开挖技术有各种方法,各有各的优缺点和适用范围、适用条件。应用中,应根据管网改造中各条管线的特点,环境条件,重要程度,管径大小,管材种类及今后修复后的运行、维护条件,经济技术的合理性,性价比等综合因素的比较,选择不同的修复方法和修复技术,从而完成对管道的修复,做好管网的更新改造。
北京自来水集团公司在采用非开挖技术进行管网改造中,由于受各方面原因的限制,综合考虑诸多因素,仅对涂衬法,定位密封修复方法进行了一些应用,我们也希望在今后的管网改造中,在条件许可的情况下,对其它非开挖技术中对管网的修复方法进行尝试和探索,做好首都的供水管网更新改造工作。
参考文献:
[1] 北京市人民政府 水利部 《21世纪初期首都水资源可持续利用规划》
[2] 中国水协科技委 宋仁元 沈大年 《城市供水管网漏损控制及评定标准》培训材料
[3] 北京钢铁设计院 王威 《俄罗斯利用非开挖技术修复管道》
[4] 上海市自来水公司 秦君堂 《室内给水管防锈涂衬施工法》