简述施工和管理对管道质量的影响及管道缺陷的常见修复方法

简述施工和管理对管道质量的影响及管道缺陷的常见修复方法徐一飞，刘国庆常州市建筑科学研究院股份有限公司，江苏省常州市，213022摘要：通过对大量新建小区的第三方管道CCTV检测结果数据的对比分析，依据现行国家行业规范及多年检测岗位从业经验，结合工地现场施工、管理和管道结构性缺陷的一般性修复方法，综合分析新建管道缺陷问题出现的原因及常见的处理方法，并以此作为相关单位施工和管理工作的问题实例，以便在今后的建设工程中避免管道缺陷问题的出现。关键字：管道缺陷；施工管理；小区新建管道；管道修复1.背景近两年，随着建筑市场的持续低弥，大大小小的施工单位面临严峻的生存考验。技术能力的良莠不齐和激烈的市场竞争造成了工程让利现象愈发严重。工程的招标、分包使得一个单位工程中有多个单位共同承担的建设任务。这不仅给甲方和监理单位带来的极大的管理压力，也直接导致了新建管道在进行第三方CCTV数字化检测时，各种管道缺陷问题一一涌现。为了探明缺陷形成原因，以多个小区新建管道检测工程为实例，依据大量第三方管道CCTV数字化检测结果，综合分析管道施工质量及现场管理对管道质量的主要影响。2.管道缺陷产生原因相比于道路市政管线，新建小区的排水管道因其埋深浅，检查井多，场地施工单位多，反工多等等问题一直困扰着施工方、甲方等各单位。施工期间，由于沟通衔接不当，其“拉链”式的施工特点又使许多管道出现诸如：障碍物、破裂、变形、井内接头等缺陷问题。而施工过程中，诸多不符合规范操作的施工行为也给管道质量带了极大影响。以职能单位划分，大致可以分为三类：施工质量影响因素、现场管理影响因素以及其他影响因素。2.1施工质量影响第三方检测数据表明，许多管道缺陷的形成都由于施工方式、方法不当造成。主要有以下四点：（1）管道基础对于管道基础，可按管道后期可能出现的缺陷种类大致分成2大诱因，分别为管道的标高把控和管道基础的坚实程度（即压实度）。标高的精确掌控可以保证重力流管道的排水功能运行良好，平顺。不会出现滞水、积水或是外水倒灌等情况出现，这样就减少了管道内因长期积水引发的腐蚀、沉降（使用素土或灰土回填及沙包封管道）甚至变形等次生缺陷的发育。而管道基础是否坚实，压实度是否满足设计需求则可以防止管道日后出现沉降、洼水、接口松动、渗漏、轴线偏差等缺陷问题。（2）管材运送、承插对接许多工地在管材进场时，由于小区道路较窄或场地有其他施工作业，习惯性的把进场管材堆叠在场地边缘，等到管道进行铺设时，常常发现使用挖掘机、推土机运送或人工运滚动至埋设地点。这一过程中，尤其是钢筋混凝土管，在与机械铲臂接触时，在放管入槽的磕碰中，很容易在管口位置引发混凝土破裂形成豁口。若是继续将管口破损的管材用于管道铺设，在管道内就会呈现出破裂或者接口不当的缺陷问题。而对于承插式管道而言，还容易出现密封胶圈裸露、脱落、管外水流渗漏进入管道内部等缺陷。（3）管道回填当管道拼接完毕，即可进行覆土回填压实处理。需要重点指出的是，严禁使用建筑垃圾土作为管道的回填土。当回填土中含有较大砖（石）块、钢筋、木棍、质地坚硬边缘锋利等杂物时，应先将土中此类杂物清除再进行管道的回填。否则在压实的过程中极易造成管道的变形、破损，尤其是强度较低的HDPE波纹管等塑料管材，在施工过程中需要格外重视。（4）检查井后接管道处理根据第三方检测结果显示，检查井常见问题主要集中在障碍物堵塞管道、井内后续施工管道接头过长或者检查井被掩埋这三种缺陷。管道施工一般遵循先主管后支管的施工顺序，当进行收水管接入检查井施工作业时，经常出现凿开的井壁材料随手丢弃在井内，施工人员携带其他工具遗留在管内，接入检查井内管头过长等的现象。若不及时处理，这些遗留的砖块碎片、其他杂物和过长接头将造成管道内的积堵，给管道排水效率带来极大影响。而对于埋设在道路范围内的管道，当进行道路结构层的铺设施工时，狭小的作业场地容易造成路上检查井坯体被压路机压碎落入井内，从而造成覆土直接将检查井堵死的情况出现。2.2现场管理影响（1）车辆管理随着工地施工进度的逐步推进，各种建筑材料的运送进场和各种工程车辆往来不断，工地现场车流量居高不下，这些重型车辆给地下埋设的管道带来了极大压力。即使管道已经铺设，但是在大部分情况下，在其他分项工程尚未完工之前，大部分道路仅做到6%灰土层左右。由于灰土的早期强度较低，管道上方土层较薄，在重型车辆的反复碾压下，难以对下面的管道产生有效保护。尤其对钢筋混凝土管而言，在水泥稳定材料的摊铺压实过程中，在渣土车等重型车辆的碾压下，也会导致管道产生裂纹、裂缝、破损甚至坍塌等严重缺陷。这就需要甲方或者管理方建立一个有效的车辆管理机制，做好场地内的车辆控制，注意地下管线的避让或低速慎行。（2）其他管线施工管理除了工程用车，在排水管道施工完成后，后续其他埋深较浅的管线，如消防、通讯、电力、自来水管线的施工过程中，经常出现因人为失误，挖掘机将下方的排水管道不慎挖破压破的情况出现。但是由于不是一个施工单位，所以在规避责任的心理下经常隐瞒不报，直接覆土掩盖。这就直接导致后来管道上方的道路或铺装完工后，在进行交付验收前进行的管道数字化CCTV检测时，发现管道破损、变形等缺陷，对比当时施工时，后续的修复将带来极大的麻烦和昂贵的经济支出。因此，现场管理方应当提前做好会议通告，避免这一情况出现。（3）绿化管理一般而言，绿化是工程项目中地表环节的最后一个项。但是由于绿化用土和树木进场都需要使用挖掘机和渣土车等重型车辆，对于小区埋深较浅的排水管道而言，来自这些车辆的重压是造成钢筋混凝土管和塑料管破裂、变形的主要因素。除此之外，绿化用土的整平极易将泥土落入检查井内造成管道淤堵。当树木种植后，对草木的频繁浇水也极易把泥浆冲入井内，造成管道沉积淤堵。此外，为刚移植的树木做支护时，施工人员所用木棍或毛竹打入土内应避开地下管道，防止把塑料管道戳破。若有井盖掩盖不及时或井盖破裂问题时，则检查井可能直接被绿化用土掩埋，此类现象屡见不鲜。2.3其他影响因素除了以上两点因施工管理不到位带来的管道危害，在第三方检测过程中，还经常发现钢筋混凝土管因管材本身的质量问题导致出现检测不合格现象。尤其在400mm、300mm及300mm管径以下的钢筋混凝土管。由于管径较小，管材进场时未仔细检查管材质量，导致不少管材内有钢筋裸露的瑕疵品被用于管道铺着，随着使用时间增长，钢筋被腐蚀蛀空，不仅使管道强度下降，也会使管道出现渗水现象，软化管道周围覆土，使得管道沉降，影响管道以后排水。此外，当道路铺设沥青时，一般会清洗水稳层或是混凝土层，冲洗下的泥浆会流入雨水管道，当水流稳定时，泥沙就会沉积下来，造成管道堵塞。3.常见管道缺陷的修复方法随着科学技术的逐步发展，管道修复手段也变得多种多样化。有传统的直接开挖修复，也有新兴的非开挖修复技术；有点状修复，有整体修复；有翻转法修复，有原位固化法修复等等。不同的缺陷地点，不同的委托要求，不同的缺陷类型有不同的修复方法。按照管道缺陷类型，介绍几种常见管道缺陷的修复方法。3.1管道破裂（PL）、异物穿入（CR）按管道破损大小和状态，将管道破裂分为坍塌、破洞、裂纹、裂口和异物穿入五种形式。裂纹，裂口多发生于钢筋混凝土管，坍塌和异物穿入多发生在波纹管等塑料管材内，而破洞则比较常见，在各种管材中均有发现。一般而言，对于管道内发现一处破裂，或者在某一段管道同一轴向相邻位置（不超过1m）、同一径向不同时钟方向上发现多处破裂时，多采用局部翻转修复的方式。修复过程快，修复效果良好。若某一段管道在轴向不同位置出现多处结构性缺陷，建议采用整体修复。原位翻转修复法，原位固化法都有较好的修复效果。但是如果管道内出现坍塌类较为严重的破损，如钢筋混凝土管碎裂至钢筋裸露；有外界硬质尖锐异物穿入管内，球墨铸铁管因外力在内部形成不规则有较为锋利边缘的内凹豁口，容易将修复材料在未固化前扎破，那么非开挖修复就存在一定的局限性，建议直接进行开挖修复，置换管材。3.2管道变形(BX)在以往的检测数据中显示，管道变形多出现在HDPE等具有一定柔性的塑料管材，而且针对管道这一缺陷，常州市地方性标准规定对于管道变形率小于15%判定为中度缺陷等级，可暂不修复，而变形率大于15%小于25%为严重缺陷，大于25%为重大缺陷，这两种等级缺陷需要立即修复。但是由于管道变形严重时，进行非开挖修复牵引装置难以穿过管道，管道上方土体的压力又十分大，难以起到良好的修复效果，所以对于变形严重的管道一般直接进行开挖修复，置换缺陷管材。3.3管道错口、脱节(CK、TJ)在新建管道检查过程中，管道的接口问题是比较常见的管道缺陷问题，细分可以分为管道错口、脱节及接口材料脱落三种，主要由于施工不当造成。若缺陷问题较轻，不影响管道正常使用功能，没有引发次生危害的趋势，可以暂不修复并列入修复计划，或进行点状修复，采用翻转法或是内衬固化法都能起到良好的修复效果。若管道脱节、错口严重，或者有接口材料脱落过多影响过水，则只能采取开挖修复。交通不便地区也可考虑适当减小内径，整段采用内衬固化修复。3.4其他缺陷除了以上几种常见缺陷，管道腐蚀（FS）、起伏(QF)、暗接(AJ)、渗漏(SL)也属管道功能性缺陷类别。由于塑料管本身具备耐腐蚀性，铸铁管内层有涂层防腐，所以管道腐蚀多发现在管材为钢筋混凝土的既有管道。管径大于800mm的较大管道可以在清理后进行人工管内做补强防腐修复，较小管道发现若无棱角尖锐的钢筋骨架裸露可以进行整段缩径内衬法修复，否则一般进行开挖修复。而起伏、渗漏由于其缺陷产生原因的特殊性，暂无较好修复办法，必要时直接开挖修复。其他沉积、障碍、结垢等功能性缺陷都可以使用人工沙包拖拽和高压水枪冲洗配合等方式解决。4.结语良好的施工方法是管道质量的直接保障，全面的施工管理是管道质量的直接保证。作为排水管道系统的直接缔造者，施工方应该首先提高自己的职业技能，养成良好的施工习惯，杜绝偷工、偷料、偷机械等违规行为。踏踏实实做好管道基础、管材对接、管道回填压实等工序。在严格按照规范施工的基础上，将眼光放大至整个工程，不仅要做好自身的工作内容，也要自觉配合好其他分项工程顺利进行，减少返工，翻工等“拉链”式作业现象。而作为单位工程的管理方，不仅需要严格督查各个施工方的施工质量，还要全面的把控整个工程中各个分包单位的场地、人员和车辆，使各个单位各司其职，从宏观上掌控整个工程施工进度节奏，合理的安排场地施工层次和梯度，做好衔接和协调工作，从而保证整个工程质量。管道的修复一般综合考虑维修成本和国家、地方政策，在小区绿化内埋深较浅的管道可以进行传统的开挖修复，不影响交通，修复成本低。当缺陷位于道路范围内时，尤其是车流量较大的城市道路，则建议使用非开挖修复技术，虽然成本较高，但是非开挖修复的施工时间短，且无需封闭道路，修复效果较好。当管道破损坍塌、变形等缺陷严重时，非开挖修复就难以胜任修复工作，通常直接进行开挖修复，彻底解决问题。参考文献[1]中华人民共和国行业标准.《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ181-2012[S].中国建筑工业出版社，2012年11月[2]中华人民共和国国家标准.《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008[S].中国建筑工业出版社，2009年02月[3]中华人民共和国国家标准.《室外排水设计规范》GB50014-2006（2014年版）.中国计划出版社，2014年04月[4]中华人民共和国行业标准.《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》CJJ/T210-2014[S].中国建筑工业出版社，2014年05月[5]常州市新建住宅小区排水管道数字检测技术要求