管道修復(fù):保障城市生命線的關(guān)鍵技術(shù)
在城市的地下,縱橫交錯著如人體血管般的各類管道,它們承擔著供水、排水、輸送燃氣和石油等重要任務(wù),是城市正常運轉(zhuǎn)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。然而,隨著時間的推移和各種因素的影響,管道不可避免地會出現(xiàn)損壞,此時,管道修復(fù)技術(shù)就顯得尤為重要,它是保障管道系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運行,維護城市生命線的關(guān)鍵所在。

一、管道損壞的原因與影響
1. 腐蝕:長期與水、土壤及各種化學(xué)物質(zhì)接觸,金屬管道容易發(fā)生腐蝕。例如,供水管道中的溶解氧和微量酸堿物質(zhì)會逐漸侵蝕管壁,導(dǎo)致管道變薄、穿孔,造成漏水,不僅浪費水資源,還可能引發(fā)地面塌陷。
2. 地面沉降:城市建設(shè)、地下水過度開采等因素會引起地面沉降,致使管道受到不均勻的拉力和壓力。在一些地質(zhì)條件不穩(wěn)定的區(qū)域,這種情況更為明顯,管道可能出現(xiàn)扭曲、斷裂,影響介質(zhì)輸送,甚至導(dǎo)致污水泄漏,污染土壤和地下水。
3. 外力破壞:道路施工、挖掘作業(yè)等不小心會直接破壞地下管道。比如在鋪設(shè)新的電纜或修建地下停車場時,如果施工單位對地下管線分布情況了解不足,就可能挖斷供水或燃氣管道,造成大面積停水、停氣,給居民生活和城市運行帶來極大不便,還可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸等安全事故
4. 材料老化:部分早期建設(shè)的管道采用的材料性能有限,隨著使用年限的增加,材料逐漸老化變脆。像一些使用了三四十年的塑料排水管道,容易出現(xiàn)破裂、變形,導(dǎo)致排水不暢,在雨季引發(fā)城市內(nèi)澇。

二、管道修復(fù)的常用技術(shù)
(一)開挖修復(fù)
1. 換管法:當管道損壞嚴重,如出現(xiàn)大面積腐蝕、多處破裂時,換管法是較為徹底的解決方式。它是將損壞的管道段挖出,然后鋪設(shè)新的管道。這種方法雖然能從根本上解決問題,但施工工程量大,需要挖掘路面,對交通和周邊環(huán)境影響大,施工周期長,成本較高。例如在城市主干道進行換管施工,可能需要封閉部分車道,造成交通擁堵,同時施工過程中產(chǎn)生的噪音、揚塵等也會影響居民生活。
2. 補丁修復(fù)法:對于管道局部的小范圍損壞,如小孔洞、小裂縫,可以采用補丁修復(fù)。先將損壞部位清理干凈,然后用與管道材質(zhì)相同或兼容的材料制作補丁,通過焊接、粘結(jié)等方式固定在損壞處。這種方法操作相對簡單,成本較低,但只適用于輕度損壞,修復(fù)后的管道強度可能不如新管,耐久性有限。
(二)非開挖修復(fù)
1. 原位固化法(CIPP):這是目前應(yīng)用較廣泛的非開挖修復(fù)技術(shù)之一。將浸漬有樹脂的軟管通過拉入或翻轉(zhuǎn)的方式置入待修復(fù)管道內(nèi),然后利用熱水、蒸汽或紫外線等使其固化,在舊管道內(nèi)形成一層堅固的內(nèi)襯新管 。該技術(shù)施工速度快,對交通和環(huán)境影響小,修復(fù)后的管道整體性好、耐腐蝕,可顯著延長管道使用壽命。例如在城市繁華商業(yè)區(qū),采用原位固化法修復(fù)排水管道,無需大面積開挖路面,能最大程度減少對商業(yè)活動的干擾 。不過,該方法對管道的形狀和清潔度要求較高,施工設(shè)備和材料成本也相對較高。
2. 內(nèi)襯法:把新的管材(如PE管、不銹鋼管等)通過各種方式置入舊管道內(nèi),形成 “管中管” 結(jié)構(gòu)。拉入法是利用牽引設(shè)備將新管從檢查井拉入舊管道;縮徑法是先將新管在地面上進行縮徑處理,使其外徑略小于舊管內(nèi)徑,然后拉入舊管,再通過一定方式使其恢復(fù)原直徑并緊貼舊管內(nèi)壁。內(nèi)襯法可以有效修復(fù)管道的結(jié)構(gòu)性缺陷,提高管道的承壓能力和輸送能力,施工時對地面干擾小。但新管與舊管之間可能存在空隙,需要進行填充處理,且縮徑法對管材的性能要求較高,操作難度較大。
3. 噴涂法:利用專用設(shè)備將液態(tài)的修復(fù)材料(如環(huán)氧樹脂、聚氨酯等)噴涂在管道內(nèi)壁,形成一層均勻的涂層。該方法適用于各種形狀和材質(zhì)的管道,能修復(fù)管道的輕微腐蝕、磨損和滲漏等問題,施工速度快,成本相對較低。而且噴涂后的涂層可以起到防腐、防滲的作用,提高管道的表面光滑度,減少水流阻力。不過,噴涂法對施工環(huán)境和操作人員的技術(shù)要求較高,涂層厚度不易控制均勻,修復(fù)后的管道強度提升有限,主要適用于非結(jié)構(gòu)性缺陷的修復(fù)。
4. 脹管法:當需要更換的管道與周圍管線或建筑物距離較近,無法采用常規(guī)開挖換管時,脹管法是一種選擇。它是利用脹管工具將舊管道破碎,并將碎片擠入周圍土壤中,同時拉入新的管道。這種方法可以在不進行大規(guī)模開挖的情況下實現(xiàn)管道更換,對周邊環(huán)境影響小。但脹管過程中可能會對周圍的地下管線和土體結(jié)構(gòu)造成一定擾動,需要在施工前進行詳細的地質(zhì)勘察和管線探測,施工技術(shù)難度較大
