市政排水管道水泥裂缝损伤非开挖修复技术

市政排水管道水泥裂缝损伤非开挖修复技术

梁佶

天津港泰成置业发展有限公司 天津 300456 

摘要：城市排水管道的混凝土外层在持续使用后常会出现裂纹损坏，这类问题由于管道深埋地下、覆盖土壤层厚实，导致裂缝的位置、尺寸及形状难以直观探测，从而影响排水效能和管道结构的稳定性。因此，文章重点就市政排水管道水泥裂缝损伤非开挖修复技术展开分析。

关键词：市政排水管道；水泥裂缝损伤；非开挖修复

水泥裂缝是市政基础设施保养和管理中普遍面临的挑战。随着城市化的加速，排水管道系统承受的压力和负荷不断增大，加剧了管道外层混凝土的裂纹问题。这些裂纹可能引起管道的渗漏，干扰排水体系的正常运作，甚至诱发地面沉降、道路垮塌等安全风险，对城市的运行和市民生活构成困扰。传统修理方法通常采用开挖修复，但这会导致路面和地基破损，引起交通拥堵、环境恶化和高昂的工程费用，对城市经济社会和居民生活产生负面影响。鉴于此，研发一种无需开挖的修复技术以应对市政排水管道外层混凝土的裂纹问题，成为当务之急。

1市政项目排水管道非开挖修复技术的重要性

1.1减少环境破坏

城市排水管线的非开挖修复技术在环保方面展现出了明显优势。传统的修复手段常常伴随着大量的土壤挖掘，这不仅制造噪音和粉尘，扰乱了周边生态环境，还可能导致地表植物群落和道路基础设施的损毁。相反，非开挖修复技术摒弃了挖掘步骤，有效规避了上述环境困扰。另外，这种技术还有助于降低对道路交通的影响，确保城市生活的平稳进行。

1.2提高修复效率

非开挖修复工艺往往展现出比常规挖掘修复手段更高的速度和效能。借助尖端技术和器械，技术人员能迅速准确地识别并解决下水道管线的问题。而且，非开挖技术省去了漫长的挖掘及回填过程，显著减少了整体修复时间，提升了作业效率。

1.3节省成本

非开挖修复技术在经济性方面往往优于常规的开挖修复手段。因其免去了大规模的挖掘和复原工序，故能有效降低材料和人力成本。同时，这种技术还有益于减轻对周边环境及交通的干扰，消除了因此产生的附加开支。

2工程实例分析

2.1工程概况

某市的排水体系构成了其复杂的下水道网络，主要负责处置和排泄城市内的雨水和污水。在该系统内，各种因素，如地基下沉、气温波动以及水土侵蚀，都可能对部分排水管道的外部造成水泥裂纹损坏。这些裂纹的产生可追溯到多种源头。比如，地基的移动可能给管道带来压力变化，从而催生裂纹；温度变化造成的热胀冷缩效应同样会对管道产生裂痕；此外，水和土壤的腐蚀作用也可能导致水泥管壁出现裂缝。裂缝的程度差异显著，有的仅表现为轻微的表面裂纹，对排水功能影响轻微，而某些则可能深度和宽度较大，引起渗漏、流失甚至地面塌陷等重大问题。因此，采用适当的非开挖修复技术，如灌浆修复或碳纤维增强等方法，对这些受损的水泥裂缝进行处理，能保障管道的稳定性和排水效率，确保市政排水系统持续有效地运作，并维护城市基础设施的安全性。

2.2排水管道外表面水泥裂缝宽度测量

对于市政排水系统的管壁混凝土裂纹的度量，激光测距技术是一种常见的工具。其原理基于激光器发射出的精确光束，它会在管道表面产生反射，然后由接收器捕获这个回波。通过解析光信号的往返时间，我们能够精确地计算出管道表面与测量点之间的空间距离。这种方法在检测过程中具有显著优势，无需物理接触，仅需监测反射光束的距离变化，便能揭示隐藏在地下的水泥管道潜在的缺陷，如裂缝或凹陷，从而实现对管道状况的高效、无损评估。

2.3排水管道外表面水泥裂缝损伤的注浆技术

无需开挖，通过钻孔技术对排水管道外层水泥裂缝实施注浆处理，可减小对地面和管道的损害，提升施工效率。具体操作流程如下：（1）先进行勘查定位，明确漏水区域，确定裂缝的精确位置和边界，随后依据实际情况制定施工计划。（2）利用HiltiPD-CS激光测距仪，对水泥裂缝两侧进行对准，实时显示裂缝宽度。（3）采用EP550手持钻机配以DiamondCoreDrillBit（金刚石钻头）在漏水区域附近钻孔，孔径20mm，深度依实际情况而定。钻孔的位置和间距需精确计算和规划。在钻孔作业中，应注意以下几点：①安全措施：操作时务必佩戴安全眼镜、手套等防护设备，以防意外伤害。②定位精确：钻孔位置应精确测量并规划，防止损伤管道或关键设施，确保位置稳定。③控制钻孔深度：根据实际需求精确控制钻孔深度，防止过深或过浅。④冷却与润滑：保持钻头的良好冷却和润滑状态，防止过热影响钻孔质量或损坏钻头。⑤钻孔间距设计：钻孔间的距离需精确规划，保证钻孔分布均匀，实现预期效果。⑥清理工作：钻孔后，应及时清理现场，去除可能阻塞孔道的碎屑和灰尘，为后续工序创造良好条件。（4）清洁孔洞：钻孔后，清洁孔洞，确保孔壁干燥清洁，便于注浆材料的粘附和硬化。（5）进行注浆，选用聚氨酯浆料作为注浆材料，通过注浆泵注入钻孔，填充裂缝和孔洞，确保注浆饱满，填充所有空隙。选择聚氨酯浆料的原因如下：①出色的粘合能力：聚氨酯浆料能牢固粘附在水泥表面，有效填充裂缝，形成稳固的修复层，增强管道结构强度和持久性。②良好的柔韧性和弹性：其能够适应管道微小变形和振动，不易开裂或剥落，保持修复层的完整性和稳定性。③卓越的耐久性：聚氨酯浆料耐候性强，化学稳定性好，能抵御紫外线、酸碱等环境侵蚀，保持修复层长期性能优良。④高效的防水性能：聚氨酯浆料具备良好的防水性能，能有效阻止水分渗透，提升管道防水效果，降低渗漏风险。⑤简便迅速的施工流程：聚氨酯浆液一般为预先混合好的双组分或多元组合材料，仅需在施工前简单搅拌均匀，便于应用，操作流程简洁，能显著提升施工效率，有助于迅速完成修缮任务，最大程度地缩短对管道正常运行的干扰时间。（6）固化与保养阶段：注浆工序结束后，需耐心等待浆体完全固化。依据所用浆材的具体规定，进行必要的养护时段，以此保证修复成效的长久稳定。

2.4水泥裂缝宽度测量结果

通过红外热成像技术监测地下管道，发现在裂缝位置往往存在温度变化，这些差异揭示了热量散发的不均匀性，进而有助于评估裂缝修复的状态。每隔10mm沿着横截面高度测量并记录裂缝的宽度。据观察，采用的分析手段能鲜明地展现水泥裂缝，准确度高，可有效地测定裂缝的宽度和走向。这表明，将聚氨酯浆液注入到排水管外部水泥裂缝中，填充并强化空隙，能提升管道的整体稳定性和持久性。此注浆工艺操作简单，无需挖掘地面或移除原有管道，减少了对周围环境和交通的影响，降低了维护费用，更具环保和经济效益。因此，运用此综合技术，水泥裂缝的显示异常清晰，对于裂缝的形态和宽度的评估精度极高。此外，对固化保养一天后的排水系统，随机挑选了18段1m长的管道进行实验，通过施加水压检测漏水状况。使用水压泵充满管道并监测压力变化。若压力持续下降，可能指示有漏水点。结果显示，所选的18段1m管道压力保持稳定，未发现漏水现象，验证了本研究注浆方法的有效性。

综上所述，本文阐述了一种创新的非开挖技术，用于修复市政水泥排水管道的裂缝。该技术能快速修补裂痕，确保管道恢复正常运营，减轻对城市交通和居民生活的干扰。同时，它能增强管道的强度和持久性，延长其服务寿命，降低维护开支。注浆法在修复水泥排水管道方面的效能明显，有效防止了因裂缝造成的渗水问题。通过压力检测的数据，证明修复后的管道状况优良，未发现渗漏现象，进一步验证了这种方法的实用价值和高效性能。

参考文献

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