崂山区某供水管道修复工程设计

1 工程概况

大河东至南宅科段供水管线属于区属供水管线, 是崂山区重要的水源输送管道, 自大河东社区至南宅科社区全长6156m, 原为DN600钢筋砼管。主要沿西登瀛村、董家埠、戴家埠、于哥庄、南宅科社区自东向西敷设, 中间穿越凉水河、登瀛河、南九水河等。

管线自1982年竣工以来已使用26年, 管道老化严重, 渗漏量较大, 管道接口处出现沉降, 局部地区经常发生爆管现象, 因而维修频率高, 水资源浪费严重;同时管道内壁积垢对水质造成不良影响, 其输水能力也呈下降趋势。由于管线敷设时未考虑到村庄发展, 故部分供水管线被民房占压, 造成管理维护非常困难, 严重影响了正常供水。

2 工程设计

2.1 管道内衬技术及发展

管道内衬技术已有近百年的历史, 其重大发展始于本世纪50年代, 尤其是近十几年。其特点是充分利用了原有管线的路径, 无需控制施工方向;施工作业占地面积小, 免除了施工中的大量噪音、废水和尘土的污染;强化了原管线的功能, 延长了管线的使用寿命。80年代中后期开始引入中国, 进入90年代后, 我国现代内衬技术的引进和开发应用的速度明显加快。近年来, 通过借鉴国外技术, 在工程中不断总结提高, 使该技术逐步走向成熟, 并开始被人们广泛接受, 目前在我国已进入了工程化、系列化、规模化的开创和进一步开拓阶段。

2.2 设计方案

根据工程特点, 输水管线修复选用二个方案进行比较。

方案一、管道内衬修复技术。

2.2.1 方案概述

本方案结合国内新技术利用原有管线, 采用管道内衬修复技术。

针对现场情况两种非开挖工艺结合应用。现场作业面较小且管道拐点较多时, 采用树脂软管翻转内衬, 一次作业距离200m左右;现场作业面积较大且管线走势较直时, 采用U-HDPE管内衬工艺, 一次作业距离800m左右。

(1) 翻转内衬工艺。

树脂翻转内衬技术工艺, 是将薄毡、工艺膜与树脂做成的复合软管在树脂尚未固化时, 在水或气的压力下, 翻转进入被修复的埋地管道中, 固化贴合在被清洗干净的被修管道的内壁上, 从而完成管道的修复工作。

(2) U-HDPE管内衬工艺。

将外径尺寸与被修管道内径尺寸相同的PE管缩径, 以减少拉入被修复埋地管道时的摩阻, 保证PE内衬管在穿插过程中不被损伤, PE内衬管材到位后, 两端密封打压至1至1.5kg, 使内衬PE管快速膨胀, 恢复原型并涨紧在内衬管道内壁上, 形成PE管中管, 将原管道变成复合管道, 达到管道修复的目的。

2.2.2 优点

经内衬法修复后的管线内壁光滑, 虽然管道内径缩小2cm~2.5cm, 但在清除原管道管壁1cm~1.5cm结垢后管径只相当于缩小1厘米左右, 新的管壁摩擦阻力小, 不易结垢, 阻止了管线的再腐蚀, 达到了堵漏、提压、减阻的目的, 相对增加了输水能力。这种施工方法可不用全线破路开挖, 保护了原有道路环境免遭大规模破坏, 无机械和粉尘污染, 不阻塞交通, 可避免因无管位或其它管线占压等原因无法开挖更新管线的问题。大幅缩短了管网改造修复的时间。

2.2.3 缺点

技术工艺相对复杂, 工程风险较大。管线因外力破坏或人为增加装置的修复有技术难点, 至少需要有经过专门培训的人员进行修复。

本方案总投资1202.63万元。其中, 工程建安费1167.37万元, 占地及附着物补偿费35.26万元。

方案二、在原管位开挖换新管。

(1) 方案概述。

本方案采用常规方法, 利用原管位开挖, 重新敷设新管, 管线全长6156m。

(2) 管材选定。

根据现场踏勘, 适用于本工程的管材主要有球墨铸铁管。

球墨铸铁管的优点是使用年代长, 管道承压力较高, 采用橡胶圈接口, 形式灵活, 柔性较好, 对地基适应性较强, 防腐性能好, 配件可根据要求制作。

球墨铸铁管的缺点是重量较重, 价格偏高。

本方案总投资2021.67万元。其中, 工程建安费1198.27万元, 占地及附着物补偿费823.40万元。

2.3 方案选择

方案一和方案二管线总长度相同, 但方案二需拆迁房屋, 补偿费用高, 且难于协调;虽然方案一较方案二要求技术水平较高, 需专业队伍施工, 但根据目前国内已完成工程来看, 该工艺施工周期较短, 对周围环境影响较小。

从工程总投资看, 方案一较方案二可节省819.04万元。

因此, 推荐方案一, 即采用工期较短, 开挖占地较少的内衬管技术。

2.4 工程设计

根据原管道敷设的地形地貌及崂山区供水设施现状, 具体设计如下。

(1) 桩号0+000~1+137段管线, 沿南宅科、于哥庄社区敷设, 该段部分管道被房屋村庄房屋占压, 采用U-H D P E管内衬工艺修复。

(2) 桩号1+137~1+231段管线, 穿越南九水河, 由于南九水河河床冲刷严重, 现状管道局部裸露, 该段重新敷设钢管, 新设钢管平均覆土厚度为2.0m。

(3) 桩号1+231~2+765段管线, 沿戴家埠、董家埠社区敷设, 至董家埠水库, 该段部分管道被房屋村庄房屋占压, 采用U-HDPE管内衬工艺修复。

(4) 桩号2+765~3+215段管线, 绕山沿路敷设至4号隧洞西口, 由于拐点较多, 采用树脂软管翻转内衬工艺修复。

(5) 桩号3+215~6+156段管线, 穿过4号隧洞, 沿西登瀛、岭西社区敷设, 至大河东社区西北, 由于部分管道被房屋村庄房屋占压, 采用U-HDPE管内衬工艺修复。

3 结语

本工程已完成招投标工作, 目前已进入施工阶段, 计划于2009年12月底完工通水。从前二个月的施工情况看, 基本按设计要求进行, 没有出现重大变更、无法施工等情况, 说明设计采用该技术合理、经济、可行。

摘要：在崂山区大河东社区至南宅科社区段供水管道修复工程中, 根据方案比较, 采用翻转树脂软管和U-HDPE管内衬技术进行修复, 设计合理、经济、可行。

关键词：供水管道,内衬,修复