1、10）内表面十分光滑，曼宁系数n=0.009，能提高水流能力；11）施工安静，安全（施工中没有加热过程或化学反应过程），无噪音，对周围环境环境没有污染和损害；12）抗化学腐蚀能力，材料的属性和质量不受环境影响（详见材料属性和测试）。222 与传统开挖方式相比，Rib-Loc 螺旋缠绕管技术还具有以下无法比拟的综合优势：1、施工工期极短；2、施工对交通的影响很小；3、施工对周边环境的影响小；4、能解决繁忙的市区道路根本无法开挖的情况；5、能在不影响原管道正常使用的情况下进行施工（带水作业）；6、间歇式的施工方式等等。综上所述，如果综合考虑到各种因素在内，采用RibLoc缠绕工艺具有无法比拟的经济
2、和社会效益。223 正是由于以上诸多优点，Rib Loc螺旋缠绕管技术可以应付各种管道损坏情况，包括：1）因地质因素（泥土松动，地表移动等）引起的管道结构性损坏（沉降，接头错位和开裂等）；2）因交通或地面建筑物引起的管道承载超重造成的管道破损；3）污水中的各种化学物质和废气引起的管道腐蚀；4）流体中的硬块磨擦管壁造成的管道磨损；5）通过接头或裂缝挤进入管道的树根造成的损害或堵塞；6）因地下水渗透而造成管道输送能力下降或污水泄漏对土壤的污染；7）差强人意的管材和施工质量，以及管道的正常老化。 根据原有管道的损坏情况和运行要求， 通过Rib Loc螺旋缠绕技术成形的管道可以依靠设计满足三类结构要求
3、：非结构管：当原有管道还有足够强度时，新管可以设计成只防范进一步腐蚀；半结构管：当管道渗漏是主要问题时，可以采用连续防水的扩张管来承受地下水压力；全新结构管：当原有管道丧失所有功能时，可以采用独立承重的缠绕管来代替原有管道。23 技术参数及设备231 基本管道参数采用Rib Loc螺旋缠绕管技术，一次性可更新管道的长度取决于机器的扭矩。理论上，如果扭矩足够的话，可更新管道可以无限延长。目前一次更新的管道最长超过200米，且中间无任何接口。更新管道口径从150mm到2500mm。一般情况下，由于型材的厚度的影响，原管道口径会缩小10%。但是，由于更新后管道内表面光滑，粗糙系数低，整体输送能力损失
4、不大。232 现场要求Rib Loc螺旋缠绕管技术的施工是从人孔井到人孔井，或通过其他适合的进口。因此，一般情况下只需要移开人孔井盖即可。如果进口太小，缠绕笼也可以分拆开来放入井中，然后在井内组装。设备连接线和型材可以通过人孔井口送到井里的缠绕机（图3）。如果入口的地方可以停放车辆则更好，这样装载设备和材料的卡车可以直接停放在人孔井边，也可以根据需要安置在地面上。一般情况下要占用一条车道，长10米左右（图4）。 图2.4 施工现场图片233 主要设备所有需要的设备可以安装在卡车上，并在卡车上操作，也可以根据现场需要移动和放置。这些设备包括：图2.5 RIBLOC 施工卡车1）电子自动控制设备在
5、采用Rib Loc螺旋缠绕管扩张工艺（Expanda）时，电子自动控制设备用来控制新管的扩张过程。计算机系统可以通过不间断地监视，计算整个实施过程所需要的技术参数来确保Rib Loc缠绕管完全扩张。图2.6 电子自动控制设备2）在人孔井中制作新管的特殊缠绕机缠绕机通过连续缠绕不停输送进来的PVC型材，使型材上锁扣互锁，从而使缠绕成形的新管达到密封的要求。并且，操作员可以通过控制缠绕机来控制缠绕管的速度。图2.7 特殊缠绕机3）适用于不同口径的缠绕头新管口径尺寸是通过缠绕头来实现的，缠绕头的选用要根据原管道内径的大小。在一定范围内，缠绕头可以进行调节，同时它也可以分成两片，便于运输和放入人孔井。
6、图2.8 缠绕头4）驱动缠绕机的液压动力装置图2.9 液压动力装置5）检查管道及辅助施工用的闭路电视检查装置（CCTV）图2.10 CCTV检测设备6）放置型材的滚筒和支架图2.11 滚筒和支架7）输送型材装置图2.12 输送型材装置 8）拉钢线设备图2.13 拉钢线设备9）密封剂泵图2.14 密封剂泵24 缠绕扩张技术实施过程241 管道清洗和检测通过高压水清洗可以清除管道内所有可能影响新管成形的污垢、垃圾、树根和其他物质。采用闭路电视（CCTV）检测技术可以清晰地观察、记录和定位管道内情况（如裂纹，水泥硬块，支管位置等）。242 水流改道通常情况下， Rib Loc螺旋缠绕管技术可以带水作
7、业（30的满水位），施工中并不需要特别泵水来改变水流。但当水流过大或过急影响工人安全，以及在业主要求下，需要进行水流改道或泵水。水流改道的方法有多种，例如：可以在上游人孔井内用管塞将管道堵住或在必要情况下将水抽到下游人孔井，坑道或其它调节系统。另外，Rib Loc螺旋缠绕管技术可以允许在施工过程中暂停，让水流通过。243 扩张法管道形成过程在机器的驱动下，PVC型材被不断地卷入缠绕机，通过螺旋旋转，使型材两边的主次锁扣互锁，从而形成一条比原管道小的、连续的无缝新管。当新管到达另一人孔井（接受井）后，缠绕停止。图2.15在缠绕过程中，缠绕机不停地重复以下动作：将润滑密封剂注入主锁的母扣中（这种润
8、滑密封剂在缠管和扩张过程中起润滑作用，在扩张结束衬管成形后起密封作用）；卷入高抗拉的预埋钢线。这条钢线被拉出时将割断次锁扣使新管能够扩张。但是在新管缠绕成形过程中，钢线并不往外拉；带状型材被卷成一条圆型衬管。图2.16缠绕初步成形完成后，缠绕机停止工作。然后在终点处新管上钻两个洞并插入钢筋以防止新管在接下来的扩张中旋转。一切就绪后，启动拉钢线设备和缠绕机，随着预埋钢线的缓缓拉出，在缠绕成形过程中互锁的次扣被割断，从而在缠绕机的驱动下使型材沿着的主锁的轨迹滑动并不断地沿径向扩张，直到非固定端（缠绕机端）的新管也紧紧地贴在原管道管壁。通常，在新管扩张完成后，对新管两端进行密封（密封材料通常是与新管
9、材料相容的聚乙烯泡沫或聚胺脂）。图2.18 缠绕管扩张情形244 管道缠绕成形时间和后续处理根据以往的经验，如果所有的CCTV闭路电视检测和清洗工作已经完成，依管径、长度和施工现场情况的不同，通常一个管段（约100米）的更新过程仅需约3个小时，每天可以做2-3段。其它施工工序，如支管切割等可以在穿管后马上进行（如图2.19所示）。 1.开始缠绕 2.缠绕完成 3.扩张完成 4.支管切割25 材料属性251 UPVC基本材料用于生产Rib Loc螺旋缠绕管带状型材的原材料是非塑性聚氯乙烯（uPVC），与用于生产普通雨污水管道的聚氯乙烯材料基本相似。其颗粒符合美国ASTM D1784标准中的第13
10、354条。型材的生产和制作也严格遵循美国ASTM F 1697标准：用于污水管道更新的机制螺旋缠绕衬管的聚氯乙烯带状型材标准。252 型材测试所有用于Rib Loc缠绕管成形的聚氯乙烯型材样品均被送往以下四间独立的权威检测中心进行抗化学性、抗磨损性和测试。澳大利亚皇家墨尔本科技大学（RMIT）聚合物技术中心德国多特蒙德州北莱因威斯特伐利亚材料测试中心澳大利亚国家测试协会成员之一的邓肯检测中心南澳大利亚大学2521 抗化学性为了确定型材材料的抗化学性能，样品被送到澳大利亚皇家墨尔本科技大学（RMIT）聚合物技术中心，严格按照美国ASTM D543标准：有关塑料材料抗化学介质标准进行了测试。测试方
11、法是在23C的温度下将型材样品连续浸泡在8种介质中7天（见下表1）。7天后，所有样品经检验后证实其各种物理化学性能都没有改变。 图2.20 测试现场介质浓度自来水100%海水硝酸5%磷酸10%硫酸植物油清洁剂0.1%肥皂液表2 测试介质及浓度2522 抗劳损性 德国多特蒙德州北莱因威斯特伐利亚材料测试中心为了证明Rib Loc螺旋缠绕管型材的抗磨损性及抗冲击性，2000年在德国多特蒙德州北莱因威斯特伐利亚材料测试中心进行了一系列试验，其中有关抗劳损性的三个试验如下：1）根据德国测试标准DIN 1320 第2部分，采用达姆施塔特法（Darmstadt Method）用重力冲击进行测试。测试结果证
12、明Rib Loc螺旋缠绕管型材的抗磨损性同普通聚氯乙稀管相似，甚至比混凝土还强。2）在0C冷水冲击压力下的表现。3）在外部超水压下的表现（短期荷载和长期荷载）。所有测试结果显示Rib Loc螺旋缠绕管符合在不同机械力下的抗劳损要求。 澳大利亚国家测试协会成员之一的邓肯检测中心为了进一步证明Rib Loc螺旋缠绕管的聚氯乙稀型材在实际使用中的表现（污水管道环境下），我们于1999年8月从一条1990年安装的DN300口径的缠绕管上截取了两段样品。当时之所以选择这条管道做缠绕管，是由于该管周围是流沙土，地下水渗漏严重，泥沙不断进入管中，严重影响了管道的正常运行。目前该管道的上游管道还存在渗漏，因此
13、管道内有大量的泥沙流过。我们在该缠绕管的顶部和底部各取一个样品。通过对样品的厚度进行测试和比较，来确定它的磨损情况。样品被送到澳大利亚国家测试协会成员之一的邓肯检测中心进行一系列的检测。检测结果显示样品的主要厚度的差别不超过0.003毫米或0.1%。由于测量的误差允许值是0.004毫米，因此测试结论为该缠绕管没有磨损。2523 流体摩擦损失和表面粗糙度测试由于Rib Loc螺旋缠绕管的内壁十分光滑，可以大大提高了流体的流量。为了得到科学的论证，我们于1994年将缠绕管样品送到南澳大利亚大学进行测试，经过测试得到该材料的流体摩擦损失系数和管壁粗糙度参数如下：有关系数数值Colebrook-Whi
14、teK=0.015Hazen-WilliamsC=140曼宁n=0.009表3 流体摩擦损失及表面粗糙度参数通过与一些常用管道材料的曼宁系数进行比较，结果显示缠绕管内表面曼宁系数优于普通混凝土管的n=0.012，据此粗略计算可提高流量约33%。如同腐蚀严重的钢管相比（假设曼宁系数n=0.015），可提高流量约67%。第三章 施工部署Rib Loc缠绕螺旋技术在中国北方地区应用推广主要由北京京城恒通管道维护有限公司负责。北京京城恒通管道维护有限公司是管道维护维修专业公司，已正式签约成为Rib Loc公司在中国北方地区的代理公司，其技术操作人员均经过澳大利亚Rib Loc总公司培训考核，技术实力雄
15、厚。主要施工设备为Rib Loc公司特有螺旋缠绕设备及其他检测辅助设备，所有设备均为国际先进产品。北京京城恒通管道维护有限公司将根据工程实际情况组织项目管理机构，以确保工程施工质量达到规范要求。3.1 施工组织机构3.1.1 建立强有力的项目管理机构为保证本工程的顺利实施，我公司将按照职能明确、精干实效、运转灵活、指挥有力的原则，组建成立“XXX污水管道修复工程项目经理部”。配备业务能力强、经验丰富的管理人员和工程技术人员，按照项目法全面负责本工程的组织实施、调度指挥、施工管理、进度控制、工程创优、安全管理、对外协调等组织指挥工作，配备专业化施工队伍，负责本工程的施工。本工程实行项目部管理模式
16、，项目部设项目经理1名、项目技术负责人1名组成领导班子，另外聘请外国专家做现场指导工作。3.1.2 管理机构的职能分工与协作1）项目经理负责领导和管理项目部开展工作，确定项目管理的组织与方针，对工程的质量、安全、进度、成本、文明施工及环境保护等全权负责，满足合同的各项要求。确定项目部组织机构人员，制定项目经理部规章制度，明确相关人员的职责，全面组织各种地下管线施工及环境监测、科研等项目的开展和协调工作。接受业主、监理、上级、社会各方面的指导与检查，并全面负责。与业主及监理单位保持密切的联系，随时解决施工过程中出现的各种问题，加快施工进度，确保工程如期完工，确保业主的利益。积极主动与项目部所在地
17、政府处理好关系，维护当地政府部门的利益，确保本项目成为北京市文明、安全工地。领导技术负责人和项目部员工开展日常工作，对项目经理部的建立、完善、开展工作有决策权及责任。2）项目技术负责人在项目经理的领导下，负责主持编制该工程项目质量计划和主持编制施工组织设计、分项工程施工方案和补充方案。负责建立项目质量管理保证体系并进行质量职能分配，落实质量责任制，对工程质量管理负全面技术责任。负责制定、审批施工组织设计、特殊技术施工方案及不合格品的处置，监督纠正和预防措施的执行。负责本项目关键技术难题的攻关工作，积极进行新工艺、新技术的研究和实施，不断提高工程质量。与业主、设计、监理、监测单位保持密切的关系。
18、负责对特殊工种岗位培训考核工作。负责竣工验收、竣工资料的审查上报和保修期的服务工作。3.2 施工设备的配置3.2.1 机械设备配置原则根据本工程的实际情况，我单位将集中先进的施工机具，投入足够数量的施工设备进行本工程的施工。施工机具和检测设备的投入以满足工程进度和质量标准为原则，并考虑设备的完好率和其他不可预见的不利因素，增加适度的富余量。3.2.2 施工测量、试验仪器设备配置所有的施工测量、试验、检验仪器设备均为本单位自有，所有仪器、设备在使用前施工准备期间必须完成组装、检修或标定，均报监理工程师验收批准后使用。所需设备清单见下表。 拟投入主要施工机械设备表序号名称型号规格数量国别产地设备状
19、况自有或租赁1随车吊东风徐工良好自有2PVC管缠绕机Expanda澳大利亚3发电机（柴油）90KW中国4发电机（汽油）JJFQ-2500CX（2KW）5潜污泵100QW10012116鼓风机CX1007行走照明灯北京8水管1003009复合气体检测仪MX2100法国10管塞OLS英国3.3 施工材料的配置3.3.1 材料购置原则项目部根据施工需求，提前编制材料供应计划，由专人负责采购和管理。3.3.2 材料进场控制加强材料的检验，对于进入现场的每批材料，按规定取样试验，合格后，方准许用于本工程。杜绝不合格的材料用到工程之中，确保合格材料的及时供应、材料的储存和搬运管理。控制现场材料的供应计划，
20、在满足工程需要的前提下，避免造成材料储存量的过多和浪费。各种材料在施工中要提前做好材料计划，保证材料的供应能满足施工要求。第四章 施工方案4.1 工艺流程缠绕管施工工艺流程图4.1.1 管道检查管道检查采用国外先进的CCTV内窥系统对管道内部详细勘测检查，确定管道破损情况，为缠绕管材选用提供切实可行的依据。4.1.2高压水清洗利用既有检查井对管道进行高压水清洗，清洗出的淤泥用吸污车清运，清洗后管道内壁须光滑平顺、无毛刺瘤块等。4.1.3缠绕成管根据需要修复管道直径调整好缠绕机尺寸，将PVC型材接入缠绕机，利用吊车将缠绕机送入检查井内，启动设备， PVC型材被不断地卷入放在井内的缠绕机，通过螺旋
21、旋转，使型材两边的主次扣互锁，在母管内形成一条比原管道略小的衬管。当螺旋管推进至接收端检查井时，终点处新管上钻洞并插入钢筋防止新管在扩张中旋转，启动拉钢线设备和缠绕机，割断在缠绕成形过程中互锁的次扣。在缠绕机的驱动下型材沿着主锁的轨迹滑动并不断地沿径向扩张，直到新管紧紧地贴在原管道管壁。4.1.4检查验收 根据给水排水管道工程施工及验收规范（GB5026897）的规定，结合Rib Loc螺旋缠绕管施工工艺的特点，参照国外行业操作标准，在利用Rib Loc螺旋缠绕管进行管道修复后的验收方法为：采用CCTV内窥系统进行新管道内部检测，目测缠绕管内壁是否光滑、连续，有无破损渗漏。按照国家相应规范要求
22、进行严密性试验。根据工程业主要求提供相关检测报告。第五章 质量保证体系及措施5.1 项目部质量保证体系的建立 本工程建立建制齐全的项目经理部，实行项目经理负责制，项目经理是工程质量的第一责任人、对本工程质量目标的制定和实施负责。 项目经理部制定系统的、全面的质量管理制度和质量管理办法。在项目管理层和施工作业层落实岗位责任制，同时有严格的质量奖罚办法。本项目经理部的各项质量管理办法和制度以质量保证体系文件的形式颁发给项目管理层和施工作业层。项目经理、项目技术负责人、各岗施工操作人员职责明确。5.2 质量保证措施本工程拟采用系统管理、分工明确、落实责任、层层把关的施工质量管理理念，确保工程质量目标
23、的实现。同时认真执行工程质量自检与报检程序，使施工的全过程处于自控与监控的良性循环状态。第六章 安全管理体系及保证措施6.1 安全施工目标安全生产的目标：无重大伤亡及安全事故，杜绝安全隐患。贯彻“安全第一，预防为主”的安全生产方针，坚持管生产必须管安全的原则。6.2 安全管理体系安全、高效、低成本是我公司的管理宗旨。安全施工，一贯是我公司工程施工管理的重点。本工程中，必须严格贯彻执行各项安全组织措施和技术措施，保障职工的生命安全和施工机械设备不受损害，全面有效的实现安全生产。施工中建立以项目经理为首的安全保障体系，全面负责安全工作。下设安全员，形成安全生产监督、保障体系，对施工生产全过程实施安
24、全监控。落实各职员的安全生产责任制，推行安全交底、安全宣传教育、安全检查、安全设施验收和事故报告等管理制度。加强对全体人员的安全生产及劳动保护教育，使参加施工的每一个人从思想上都对安全工作得以充分重视。做到人人讲安全，杜绝重大安全事故的发生，并建立安全保证体系。6.3 施工现场的安全要求6.3.1安全防护坚持“安全第一、预防为主”和“管生产必须管安全”的原则，加强安全生产宣传教育，增强全员安全生产意识。从项目经理到生产工人的安全生产管理体系做到纵向到底，一环不漏。根据现场施工人员的数量配备安全员，专职负责所有员工的安全和治安保卫工作以及预防事故的发生。施工人员进场前根据国家、地方相关的法律、法
25、规进行安全教育，防止发生任何违法、违禁、暴力或妨碍治安的行为。各种施工、操作人员须经安全技术培训，井下操作人员必须配备氧气瓶、防护面罩、专业防护服等专业防护用具和劳保用品。从事起重、电气等特殊工种的人员获得安全操作合格证后，方准持证上岗。严禁操作人员违章作业、管理人员违章指挥。现场照明设施齐全，配置合理，经常检修。加强施工的监控测量，确保施工安全及结构物安全。施工场地设置交通红灯、交通指示牌及疏导人员，以便疏导行人及车辆（含自行车）。施工道口和重点施工部位施工时，设置明显安全标志牌，并设专人看守，疏导交通。6.3.2机械安全各种机械设有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机
26、械故障及机械伤害的发生。机械吊装时基础稳固，吊装机械臂下严禁站人，操作时，机械臂距架空线符合安全规定。各种机械设备视其工作性质、性能的不同搭设防尘、防雨、防砸、防噪音工棚等装置，机械设备附近设标志牌、规则牌。运输车辆服从指挥，信号齐全，不超速行驶，过岔口、遇障碍物时减速鸣笛，制动器齐全，功能良好。6.3.3安全施工措施作业时，设专人统一指挥，相互配合，特别是道路施工中多种机械和运输车辆作业，由机械现场调度员统一指挥，配合机械作业人员，密切注意作业机械、车辆的行走方向，合理避让以发挥机械作业的效率。夜间施工保障现场有足够的照明条件，夜间在重点防护部位悬挂红色警示灯和交通警示标志牌，提醒过往车辆和行人注意安全，并设专职人员进行交通指挥。使用电动手持工具的操作人员戴好绝缘手套，穿绝缘鞋。做好安全防火工作，严禁在施工现场点火或吸烟，执行施工用火审查制度。现场材料严格按种类规格码放，严禁超高、超范围靠近建筑物码放，以防堆料倒塌。易燃易爆的材料配备足够的消防设施，所有施工人员均做到熟悉消防设备的性能和使用方法。
