合肥市市政设计研究总院有限公司
摘要：本文通过对某污水处理厂进厂主干管进闸门井处顶管脱节事故的成因分析，结合当地施工技术水平，并尽量减少施工期间对周围环境的影响，提出了以“以点为主，点线结合，全面修复”的修复加固处理方案。
关键词：主干管脱节错位管道修复注浆
一、工程概况
本工程位于安徽省西北部某县，该污水处理厂土建及设备安装已于2018年底全部完成，且污水厂配套管网也基本形成。近期，在d1200进厂主干管顶进施工完成后、上游放水试验过程中，发生了上游管道末端管节随该处封堵气囊一同冲入闸门井的事故。应建设方要求，设计进行了现场踏勘，平面布置见图一：
图一
二、工程地质条件
依据地质勘查报告，本次发生事故的管道底标高位于⑤细砂层中，见图二。该层土灰黄色，中～密实，饱水，成分以石英为主，颗粒均匀，级配不良，磨圆度高，分选性好，属承压水，透水性较好，水平渗透系数4.71×10-3cm/s，渗透性较大，特别是丰水季地下水位高、土体受扰动后，易形成流砂。
图二
三、原因分析
设计人员通过现场踏勘、查阅施工图、听取施工情况的汇报后，分析认为管道发生上述事故的原因可能有以下几点：
1、根据地勘报告，进厂主干管位于⑤层细砂层，地下水位高，渗透系数大，顶管过程中易受扰动。顶管完成后管外周未注浆固化或注浆不密实，存在空腔，放水时管道产生偏位脱节。
2、管道试水时，封堵气囊设置位置不当，当水推力大于管周摩阻力时，封堵气囊带动末节管道一起被冲进闸门井。
四、处理方案
在事故成因分析的基础下，设计拟采用“以点为主，点线结合，全面修复”的修复及加固处理方案：
1反向补顶脱节管道、上游管道沿线土体注浆加固
设计对上游邻近顶管工作井~进厂闸门井之间，采用如下加固处理方案：
①从闸门井向上游反向顶进的DN1000钢管，其加工尺寸、焊接质量、钢管与原混凝土管接缝处的密封，应满足工艺专业管道相关技术要求。
②钢管顶进结束、接缝密封措施做好后，应及时从钢管内部向管外注浆加固，注浆压力0.1MPa，水灰比1.0，注浆结束后用钢制堵头封闭注浆孔，填补钢管与混凝土管间空隙。
③管内注浆结束后，及时采取压密注浆方式，对进厂闸门井与上游顶管工作井之间的管道周边的土体进行加固。具体作法见附图三。
2下游管道沿线土体注浆加固
充分考虑管道施工期间对管周土体扰动后，未能即使珠江加固，设计对下游进厂闸门井~进水泵房之间管道沿线土体采取压密注浆方式进行加固，具体作法见附图三。
图三
三管道沿线病害普查及修复加固。
采用CCTV等检测设备，对上述两个区间的管道内部进行观察与检测。当管道沿线存在裂缝、破裂、错口、脱节等缺陷时，设计采用对施工期间对周边环境影响较小的管道非开挖修复技术：如不锈钢双胀环、水泥基聚合物涂层等方法进行管道内部修复。
五、结论
污水处理厂进厂污水主干管多为重力流顶管，埋置深，因此其安全性严重影响厂区正常运行。本次事故处理，借鉴了管道非开挖修复技术中整体修复技术穿插法，置换原先错位的管道，确保管道畅通；与此同时，结合当地土层高水位、强渗透性的特点，利用局部修复技术注浆法，在管道四周外侧形成隔水帷幕。污水厂经一段时间试运行后，管道运行正常，达到预期加固修复目的。
鉴于污水处理厂进水管网的重要性，特别是管道在复杂地质环境下常年运行，若出现管道结构性开裂、接头错位、破损、管道腐蚀等病害，在保证污水厂运行通水的前提下，管道修复将十分困难，而且后期修复费用也相当高，故建议在污水厂试运行通水前，必须对进厂主干管沿线进行病害普查及修复加固后，再按照《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）相关要求，对沿线管道进行渗漏试验，确保污水厂进水管道万无一失，避免出现安全事故，造成后期维修加固的巨大损失。
参考文献：
［1］王志进等人工顶管在污水管道修复工程中的应用《特种结构》2014年第2期第31卷第2期；
［2］冯运玲等国内外供水排水管道非开挖修复技术介绍及相关建议《特种结构》2011年8月28卷第4期。
［3］中华人民共和国住房和城乡建设部给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）