污水管网作为城市水环境治理的 “地下血管”,其破损程度直接决定维修方案的选择 —— 轻微破损若过度维修会造成资源浪费,重度破损若修复不彻底则会引发污水外溢、土壤污染等连锁问题。因此,需根据管道破损的 “严重程度” 划分等级,结合破损特征、管径大小、周边环境等因素,设计差异化维修方案,实现 “对症下药” 的修复效果。
一、轻微破损:以 “微创养护” 为主,避免过度改造
轻微破损通常指管道结构未发生根本性破坏,仅存在局部功能性缺陷,常见表现为管道内壁结垢、局部轻微渗漏(渗漏量≤0.1L/(m・h))、接口轻微松动或小型裂缝(宽度≤2mm),且管道过流能力未受明显影响,多发生在使用年限较短(10 年以内)、材质较好(如 HDPE 管、球墨铸铁管)的管网中。这类破损的维修核心是 “微创养护”,通过低成本、低干扰的技术手段恢复管道功能,无需大规模开挖或更换管道。
(一)典型破损场景与维修技术
内壁结垢与小型淤积:污水中的油脂、泥沙长期附着在管道内壁,形成厚度≤5mm 的结垢层,导致管道过流断面缩小,但未出现结构性裂缝。此类情况可采用 “高压水射流清淤 + 管道内壁清洗” 组合方案:先使用压力为 15-20MPa 的高压水射流,沿管道内壁环形冲刷,清除结垢与淤积物;若结垢较坚硬(如油脂硬化层),可在高压水中添加环保型除垢剂(如生物酶制剂),增强清洗效果;清洗完成后,通过管道检测机器人确认内壁清洁度,确保过流能力恢复至设计值的 95% 以上。某城市住宅小区污水支管(管径 300mm HDPE 管)因油脂结垢导致排水变慢,采用该方案后,单段管道维修成本仅需 2000 元,工期 1 天,且无需开挖路面,不影响居民出行。
局部轻微渗漏与接口松动:管道接口因沉降轻微错位(缝隙≤2mm)或密封圈老化,导致局部渗漏,但未出现管道破裂。对于塑料管道(如 HDPE 管),可采用 “热收缩带密封” 技术:先清理接口处的污垢与水分,将特制的热收缩带(内置热熔胶)缠绕在接口渗漏处,通过热风枪加热使收缩带收缩并与管道紧密贴合,热熔胶融化后填充缝隙,形成密封层;对于金属管道(如球墨铸铁管),可采用 “环氧砂浆封堵” 方案:调配环氧砂浆(具有高强度、抗渗性),将其涂抹在接口渗漏处,厚度控制在 5-10mm,待砂浆固化(通常 24 小时)后,形成防水密封层。某工业园区污水管网(管径 500mm 球墨铸铁管)因接口密封圈老化出现轻微渗漏,采用环氧砂浆封堵后,渗漏量降至 0.02L/(m・h) 以下,维修成本约 3000 元 / 处,且无需停产断水。
(二)方案设计要点
轻微破损维修需遵循 “低成本、快响应、少干扰” 原则:优先选择非开挖、小型化设备,避免对周边道路、建筑物造成影响;维修后需进行 24 小时渗漏检测(如闭水试验),确保修复效果;同时,建议建立 “定期巡检档案”,每 6 个月通过管道检测机器人复查,防止破损扩大。
二、中度破损:以 “局部修复” 为核心,平衡成本与效果
中度破损指管道出现明显结构性缺陷,但未完全丧失功能,常见表现为管道局部破裂(裂缝宽度 2-5mm)、接口严重错位(缝隙 5-10mm)、局部腐蚀穿孔(孔径≤10mm),且管道过流能力下降 10%-30%,多发生在使用年限 10-20 年、材质中等(如混凝土管、钢筋混凝土管)的管网中。这类破损的维修核心是 “局部修复”,通过非开挖或小型开挖技术,针对破损部位进行针对性修补,避免整体更换管道,在控制成本的同时确保修复强度。
(一)典型破损场景与维修技术
管道局部破裂与腐蚀穿孔:混凝土管道因土壤沉降或外力挤压,出现长度≤1m、宽度 2-5mm 的纵向裂缝,或因污水腐蚀出现孔径 5-10mm 的穿孔,周边管道结构完好。此类情况可采用 “紫外光固化局部修复” 技术:先通过高压水射流清理破损部位的污垢与松散混凝土,将浸满紫外光固化树脂的玻璃纤维软管(管径与原管道匹配)拉入破损处,利用压缩空气使软管膨胀并紧贴管道内壁,再通过紫外光照射(照射时间根据管径而定,通常 30-60 分钟)使树脂固化,形成高强度的修复内衬(固化后强度可达 C30 混凝土级别),覆盖破损部位。某老城区污水干管(管径 800mm 混凝土管)因腐蚀出现多处穿孔,采用该技术修复后,单段修复成本约 2 万元 / 米,工期 2 天,修复后的管道使用寿命可延长 15-20 年,且过流能力恢复至设计值的 85% 以上。
接口严重错位与脱节:管道接口因地质沉降导致错位 5-10mm,或接口密封圈完全失效导致脱节,出现明显渗漏(渗漏量 0.1-0.5L/(m・h))。对于管径≤600mm 的管道,可采用 “胀圈修复” 技术:将特制的金属胀圈(带密封胶条)通过专用工具送入接口错位处,利用液压装置使胀圈膨胀,紧密贴合管道内壁与接口缝隙,密封胶条受压后填充缝隙,实现止水;对于管径>600mm 的管道,可采用 “注浆加固 + 密封环修复” 方案:先在接口周边钻孔,注入水泥浆(或环氧树脂浆液),填充土壤缝隙防止进一步沉降,再在管道内部安装橡胶密封环,通过螺栓固定,封堵接口渗漏。某城市主干道下方污水管网(管径 1000mm 钢筋混凝土管)因接口错位出现渗漏,采用注浆加固 + 密封环修复后,渗漏量降至 0.05L/(m・h) 以下,维修成本约 5 万元 / 处,且仅需开挖 1 个小型工作井(直径 1.5m),对交通影响较小。
(二)方案设计要点
中度破损维修需兼顾 “修复强度” 与 “环境影响”:选择的修复技术需满足管道设计压力与抗渗要求,修复后需进行水压试验(试验压力为设计压力的 1.5 倍);同时,根据管道周边环境(如是否位于主干道、建筑物下方)选择非开挖或小型开挖方式,减少对市民生活的干扰。
三、重度破损:以 “结构重建” 为目标,彻底解决隐患
重度破损指管道结构严重破坏,已无法通过局部修复恢复功能,常见表现为管道大面积破裂(裂缝长度>1m、宽度>5mm)、严重变形(管径缩小>30%)、管道坍塌或断裂,且过流能力下降>30%,甚至完全堵塞,多发生在使用年限>20 年、材质较差(如砖砌管、普通混凝土管)的老旧管网中。这类破损的维修核心是 “结构重建”,通过开挖更换或非开挖整体修复技术,彻底替换破损管道或重建管道结构,消除长期隐患。
(一)典型破损场景与维修技术
管道大面积破裂与坍塌:砖砌管道或老旧混凝土管道因长期腐蚀、土壤压力过大,出现大面积破裂,甚至局部坍塌,导致污水外溢、路面沉降。此类情况若管道位于非主干道或空旷区域,可采用 “开挖更换” 技术:先设置临时排水设施(如潜水泵、临时管道),确保污水不中断排放;再开挖作业坑(深度根据管道埋深而定,通常 3-5m),清除破损管道碎片与周边松散土壤,更换为新的 HDPE 管或球墨铸铁管(使用寿命可达 50 年),新管道接口采用热熔连接(塑料管道)或法兰连接(金属管道),确保密封;最后回填土壤并恢复路面。某老城区城中村污水管网(管径 600mm 砖砌管)因坍塌导致污水外溢,采用开挖更换 HDPE 管后,单段维修成本约 8 万元 / 米,工期 7 天,彻底解决了管道破损问题。
管道严重变形与堵塞:混凝土管道因地质沉降或外力挤压,出现严重变形(管径缩小>30%),管内完全堵塞,无法排水。若管道位于主干道、建筑物下方等无法开挖的区域,可采用 “非开挖整体修复” 技术(如缠绕式内衬修复、裂管法修复)。以裂管法为例:先通过工作井将裂管器(由液压驱动的锥形头)送入旧管道,裂管器在前进过程中挤压旧管道,使其破裂并挤压至周边土壤中,同时将新的 HDPE 管(管径与原管道相同或略大)拉入旧管道位置,形成新的管道;对于严重变形的管道,可先通过扩孔器扩大旧管道孔径,再拉入新管道。某城市市中心主干道下方污水管网(管径 1200mm 混凝土管)因严重变形堵塞,采用裂管法修复后,单段修复成本约 15 万元 / 米,工期 5 天,无需开挖主干道,仅需 2 个工作井(直径 2m),最大限度减少了对交通的影响。
(二)方案设计要点
重度破损维修需注重 “安全性” 与 “长效性”:维修前需进行详细的地质勘察与风险评估(如评估管道坍塌对周边建筑物的影响),制定应急预案;维修过程中需严格控制施工质量,新管道材质需优于原管道(如将砖砌管更换为 HDPE 管),确保使用寿命延长至 30 年以上;维修后需进行全面检测(如管道 CCTV 检测、闭水试验),并建立长期监测机制(如安装液位传感器),防止再次破损。
四、方案差异化设计的核心考量因素
除破损程度外,污水管网维修方案的差异化设计还需结合以下因素,确保方案科学可行:
管道材质与管径:不同材质管道适配的修复技术不同(如塑料管道适合热收缩带密封,金属管道适合环氧砂浆封堵);管径大小决定设备选择(如管径≤600mm 适合紫外光固化局部修复,管径>1000mm 适合缠绕式内衬修复)。
周边环境条件:管道位于主干道、建筑物下方时,优先选择非开挖技术;位于非主干道或空旷区域时,可考虑开挖更换,降低成本。
经济成本与工期要求:轻微破损优先选择低成本、短工期的养护技术(如高压水射流清淤);重度破损需在保证质量的前提下,根据工期要求选择技术(如急需恢复排水时,开挖更换比非开挖整体修复工期更短)。
五、结语:差异化维修是管网长效运维的关键
污水管网破损程度的差异,决定了维修方案不能 “一刀切”。轻微破损的微创养护、中度破损的局部修复、重度破损的结构重建,既是对 “资源高效利用” 的践行,也是对 “彻底解决隐患” 的保障。未来,随着管道检测技术(如 AI 管道检测机器人)的发展,我们将能更精准地判断破损程度,进一步优化差异化维修方案,让城市污水管网始终保持 “健康运行”,为水环境治理筑牢 “地下防线”。