排水管道非开挖修复技术及施工措施

排水管道非开挖修复技术及施工措施

谢燕玲

广东恒辉建设集团股份有限公司511440

摘要：本文简要介绍市政排水管道的修复技术，分析其优缺点，阐述了紫外线固化式原位修复技术施工方法及措施，明确了非开挖修复的的优势及发展趋势。

关键词：排水管道、非开挖修复、原位固化法

随着国家经济的快速发展，城镇建设的规模越来越大，很多城市的排水管道均存在着不同程度的损害现象，严重影响了城市的排水系统和地面交通安全，因此需要对损坏的排水管道进行及时修复。

一、管道修复技术简介

排水管道整改方法很多，主要分传统的开挖重排和非开挖修复技术两大类。针对管道存在的问题，最简单、最直接的方法是采用开挖重新排管的方法，但开挖排管存在以下诸多弊病：

1、影响交通：开挖埋管需对道路开肠破肚，影响地面车辆通行，造成交通堵塞；

2、增加社会成本：开挖埋管影响附近居民的出行，影响附近商业的正常运行，无形中增加了社会成本；

3、施工工期长：开挖埋管需开挖路面，打钢板桩进行围护，开挖完成后还需恢复路面；

4、管线保护：由于地下管线错综复杂，开挖前需详细管线调查，对附近管线需进行保护。

而非开挖修复具有不需封闭道路、施工工期短、有利环境卫生、修复后管道过水断面损失小、甚至可以带水作业等优点。

管道非开挖修复技术在国外运用较多，近年来管道非开挖修复技术在国内也日渐成熟，常用的非开挖修复技术有原位固化法、缩径法、穿插法、折叠法等，具体工艺原理如下：

1、原位固化法（CIPP）

CIPP是将纤维增强复合软管作为载体，经浸渍合成树脂后，通过拉入或翻转的方式内衬到已清洗的待修复管道中。由于复合软管的柔韧性极强，因此，无论待修管道的形状如何，内衬管在压力作用下，都能与待修管线内壁紧密贴合，通过（热水、蒸汽、紫外线等）使树脂固化，形成一层紧贴旧管内壁的、具有防腐防渗功能的坚硬衬里，经固化后使待修管线形成整体性很强的复合管道。是目前最受欢迎的非开挖管道修复施工方法。

2、缩径法

缩径法是利用中密度或高密度聚乙烯的聚合链结构在没有达到屈服点之前结构的临时性变化并不影响其性能这一特点，使衬管的直径临时性地缩小，以便于置入旧管内达到内衬的目的，在旧管内插入挤压缩径后的新管。新管外径≈原管内径×0.92。

3、穿插法

采用牵拉或顶推的方式将外径略小于原管内径的内衬管直接置入原有管道的管道修复方法，新管外径≤原管内径ⅹ0.85，在旧管道中拖入新管后，通常要求在新旧管的间隙中进行注浆稳固。

4、折叠法

将厚度较薄的塑料管（PVC，PE）挤压折叠成心形（C形，U形），然后插入到清洁的旧管道内壁中，从而形成旧管道内的新衬里，达到提供输送流体输送能力、防腐与共同承载的作用。施工前在工厂或工地先改变衬管的几何形状来减少其断面。变形管在旧管内就位后，利用加压使其膨胀，恢复到原来的大小和形状，以确保与旧管形成紧密的配合。有时，还可以用一个机械成形装置使其恢复原来的形状。

5、管片法

管片法是使用预制的扇形管片在大口径管道内直接组合而形成内衬。通常，这种内衬由2～4片的管片组成。管片的材料可以是玻璃纤维加强的混凝土管片（GRC）、玻璃钢管片（GRP）、塑料加强的混凝土管片（PRC）、混凝土管片或加筋的砂浆管片。管片组合后，通常需要在环行空间进行灌浆。

二、修复技术选择

1、各种非开挖修复技术优缺点对比

2、原位固化法工艺介绍

根据施工工艺的不同，原位固化法一般分为翻转法与拉入法。

（1）CIPP拉入法之紫外（UV）固化法

紫外（UV）固化法使用拖拉的方法将浸透树脂的纤维增强软管、或编织软管作衬里材料，将内衬用玻璃纤维树脂软管拉入从检查井处拉进要修复的管道中，使用压缩空气将软管涨圆。然后采用紫外线光进行固化后，形成一层紧贴旧管内壁的、具有防腐防渗功能的坚硬衬里。

（2）、CIPP翻转内衬法之水翻法

水翻法的内衬软管材料一般是由较柔韧的聚合物（无纺纤维等）材料做骨架，材料的外层一般覆盖一层隔水膜，该隔水膜成为新管道的内层，主要起止水作用。将浸有树脂的软管一端翻转并用夹具固定在待修复管道的入口处，然后利用水压使软衬管浸有树脂的内层翻转到外面，通过加热（利用热水、热汽）使其固化，形成与旧管紧密结合的薄层管，内衬材料形成坚硬的管道内壁，形成管中管。

水翻法与紫外固化法施工工艺对比

三、施工方法和措施

1、施工流程

紫外线固化式原位修复技术工艺流程图

2、施工措施

1）、施工准备

（1）准备本次工程施工所需的材料、设备、交通标志、工程铭牌等。

（2）办理开工临时占用道路申请，与业主及相关管理部门进行协调。

（3）组织施工队伍，设项目负责人、现场负责人、管道清洗与检测作业班组、非开挖翻转与热固化作业班组、现场安全员兼交通协调等。

2）、现场交通管制与占道处理

根据各修复管道的不同施工位置，合理安排交通占道，根据交通管理的要求设置交通警示标志，保证施工期间的交通畅通与安全。

3）、管道清洗作业

（1）采用高压射水车，对管道进行清洗，冲掉管内垃圾和管壁上的附着物，用吸污车吸走冲洗出的沉积物。

（2）用CCTV对旧管道进行检测，确保管道内无积水，无泥沙石子等，保证翻转施工的顺利进行。

4）、非开挖修复施工

（1）铺设底膜，铺设底膜的目的是保护软管拉入时防止被损坏，且能增加润滑度。

（2）拉入软管，安装扎头。

（3）第一次充气，启动发电机，开启UV设备，检查调压阀门，确认处于全开状态，打开风机总电源，启动风机，并观察各井内扎头漏气情况。

（4）紫外线灯架进入软管

（5）第二次充气，充气加压，待压力达到要求后保压20-30min；

（6）紫外线光固化控制，待管内压力达到要求，且保持稳定后，开启紫外灯，对内衬管进行固化（约2小时左右）。

（7）切除扎头，下井人员佩戴好防护装备等工具，下井拆滑轮，打开扎头盖，将灯架慢慢取出，解开拉灯绳再放入管内，灯架取出后，灯架放在地面上继续冷却后，不要放置在潮湿的地面上；拆下灯泡放到固定的存放处；同时拆除扎头。

5）、修复效果验收：对修复完的管道进行CCTV检测，确保管壁光滑，无明显缺陷，保存录像。

6）、修复工作完成后，立即清理现场。拆除脚手架、围栏，移除路锥、交通警示灯，打扫路面，清理垃圾，保证修复后的路面整洁和交通畅通，真正做到文明施工。

在我随着政府与市民对城市交通堵塞关切程度的不断提高，排水管道非开挖修复技术将得到越来越广泛的应用。在以后的地下管线修复工程中，应结合实际需修复管道的破损程度、管径及管材选择最佳的管道修复技术，已达到管道修复施工的经济、社会及环境成本的最优化。

参考文献：

[1] 王中柱，李田.城市排水管道开挖与非开挖修复的综合成本分析[J].给水排水，2008，34（6）：95-99

[2] 冯运玲，田国伟等.国内外供水排水管道非开挖修复技术介绍及相关建议[J].特种结构，2011，28（4）：6-11.

[3] 赵美亮.非开挖技术在城市给排水管道施工总的应用[J].民营科技，2013，（2）：17

[4] 宋连仲等.国内外管道修复技术及其发展趋势《中国给水排水》，2005年第三期35-38