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(cuò)著如人體血管般的各類管道,它們承擔(dān)著供水、排水、輸送燃?xì)夂褪偷戎匾蝿?wù),是城市正常運(yùn)轉(zhuǎn)不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。然而,隨著時(shí)間的推移和各種因素的影響,管道不可避免地會(huì)出現(xiàn)損壞,此時(shí),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(yùn)行,維護(hù)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(zhǎng)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(huì)逐漸侵蝕管壁,導(dǎo)致管道變薄、穿孔,造成漏水,不僅浪費(fèi)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(guò)度開(kāi)采等因素會(huì)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(huì)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(chǎng)時(shí),如果施工單位對(duì)地下管線分布情況了解不足,就可能挖斷供水或燃?xì)夤艿,造成大面積停水、停氣,給居民生活和城市運(yùn)行帶來(lái)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(kāi)挖修復(fù)
1. 換管法:當(dāng)管道損壞嚴(yán)重,如出現(xiàn)大面積腐蝕、多處破裂時(shí),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(wèn)題,但施工工程量大,需要挖掘路面,對(duì)交通和周邊環(huán)境影響大,施工周期長(zhǎng),成本較高。例如在城市主干道進(jìn)行換管施工,可能需要封閉部分車道,造成交通擁堵,同時(shí)施工過(guò)程中產(chǎn)生的噪音、揚(yáng)塵等也會(huì)影響居民生活。
2. 補(bǔ)丁修復(fù)法:對(duì)于管道局部的小范圍損壞,如小孔洞、小裂縫,可以采用補(bǔ)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(bǔ)丁,通過(guò)焊接、粘結(jié)等方式固定在損壞處。這種方法操作相對(duì)簡(jiǎn)單,成本較低,但只適用于輕度損壞,修復(fù)后的管道強(qiáng)度可能不如新管,耐久性有限。
(二)非開(kāi)挖修復(fù)
1. 原位固化法(CIPP):這是目前應(yīng)用較廣泛的非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)之一。將浸漬有樹(shù)脂的軟管通過(guò)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(jiān)固的內(nèi)襯新管 。該技術(shù)施工速度快,對(duì)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(zhǎng)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(wú)需大面積開(kāi)挖路面,能最大程度減少對(duì)商業(yè)活動(dòng)的干擾 。不過(guò),該方法對(duì)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(duì)較高。
2. 內(nèi)襯法:把新的管材(如PE管、不銹鋼管等)通過(guò)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(jìn)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(guò)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(shí)對(duì)地面干擾小。但新管與舊管之間可能存在空隙,需要進(jìn)行填充處理,且縮徑法對(duì)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(shù)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(wèn)題,施工速度快,成本相對(duì)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(guò),噴涂法對(duì)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(qiáng)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(dāng)需要更換的管道與周圍管線或建筑物距離較近,無(wú)法采用常規(guī)開(kāi)挖換管時(shí),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(shí)拉入新的管道。這種方法可以在不進(jìn)行大規(guī)模開(kāi)挖的情況下實(shí)現(xiàn)管道更換,對(duì)周邊環(huán)境影響小。但脹管過(guò)程中可能會(huì)對(duì)周圍的地下管線和土體結(jié)構(gòu)造成一定擾動(dòng),需要在施工前進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察和管線探測(cè),施工技術(shù)難度較大
