基于CIPP翻转内衬修复技术的排水管道非开挖修复研究

基于CIPP翻转内衬修复技术的排水管道非开挖修复研究

丁峰

上海溧盛建设工程有限公司上海200063

摘要：本文以上海市静安区中华新路（普善路-沪太路）道路排水管道预防性修复工程为例，阐述了CIPP翻转内衬修复技术的优点，并分析了CIPP技术具体的施工方法与流程，为提高排水管道非开挖修复工程的施工质量，创造更好的社会经济效益提供参考。

关键词：CIPP翻转内衬修复技术；排水管道；预处理；非开挖修复

前言

排水管道设施是城市市政基础设施的重要组成部分，在城市污水收集与输送、防汛排水安全服务保障方面发挥着不可缺少的作用。因此，掌握排水管道的运行状况，确保城市排水安全运行，对存在缺陷的管道进行及时修复是十分必要的。随着经济的发展，城市化进程不断加快，城市地下排水管网中的旧管道由于运营时间的增长，将不可避免地出现破裂、变形、错位、脱节、渗漏和腐蚀等问题，鉴于待修管道的损坏程度和开挖施工带来的诸如妨碍交通、破坏环境、影响市民生活等弊端，迫使对周边环境影响较小的非开挖修复技术获得广泛应用，以提高社会效益。CIPP翻转内衬修复是目前市政排水行业成熟、先进的一项非开挖修复技术，具有保护环境、节省资源，且修复后的管道耐久实用等优点，现阶段被广泛应用于市政排水管道的预防性修复施工。

一、工程概况

此次排水管道预防性修复工程位于上海市静安区中华新路（普善路-沪太路），管道修复总长525米，应用CIPP翻转内衬修复技术进行现场整体固化内衬修复，并采用铝酸盐防腐砂浆喷涂技术修复道路沿线检查井13座，临排措施采用“临管+临泵”的方法。本人担任该工程的项目经理，全权负责工程从开工准备到竣工验收的施工管理工作。

二、CIPP翻转内衬修复技术的优点

（一）施工效率高

传统的排水管道修复项目一般采用开挖施工的方式，开挖施工不仅占用道路，还需要办理掘路手续，落实交通组织、围挡等前期准备工作，并且在施工完毕后还需要做好回填压实、恢复路面等工序，导致开挖施工的工期长、费用大，且影响施工区域周围的人车通行。而应用CIPP技术能够大大地缩短施工周期，提高修复施工的效率，该技术可以仅利用一个工作井来修复整段排水管道，施工占地面积小，且噪声小、扬尘少，另外施工所使用的内衬管材具有成型速度快、力学性能好、排水更通畅的优点。

（二）应用范围较广

CIPP技术可用于修复几何截面为圆形（DN150~DN2200）、方形、马蹄形等排水管道，以及各种材质的检查井。针对管道的腐蚀、渗漏、脱节、轻微破裂、错位、变形等问题和检查井的腐蚀、脱落、渗漏、裂缝等缺陷的修复都适用。特别适用于管道接口处在渗漏预兆期或临界状态时的预防性修理，从而防止管道缺陷严重化。

（三）环保节能

在应用CIPP技术进行排水管道修复时，不需要开挖路面，基本不影响道路交通，一般不会产生扬尘或施工垃圾，减少了对环境的污染，且运输到现场的修复材料是已经加工好的内衬管，利用常规的基础施工设施便可完成管道修复任务，响应了国家对施工的节能环保要求。

（四）耐久实用

翻转内衬修复技术所用的修复材料为聚酯纤维占，该材料具有抗腐蚀性高、耐磨损性强的优点，其耐久性根据设计要求通常在30-50年左右，且内衬材料表面较为光滑，可以确保管道的过水能力[1]。

三、CIPP翻转内衬修复技术的排水管道非开挖修复的具体实施过程

（一）CIPP技术原理

CIPP的技术原理为结合修复管道的实际情况，在厂内预先制作出符合修复设计要求的内衬软管，软管制作完毕后需要应用翻转法将内衬软管输送到待修复的管道内，在此之后紧贴在待修复管道内的树脂软管经过水压及加热后膨胀，经过一段时间后固化定型，最终在修复的排水管道内形成内衬新管[2]。

（二）CIPP施工工艺流程

（三）CIPP翻转内衬修复技术的施工方法

1.制作树脂软管

应用CIPP技术修复排水管道需要先在厂内制作出符合修复要求的树脂软管，在确定树脂软管的长度之前，应明确修复管段检查井之间的中心距离，并确定检查井的深度，以及在实际施工时静水压力的高度。因此，树脂软管的长度及厚度均需要满足管道修复的设计要求。值得注意的是：在制作树脂软管中，需要应用添加剂，树脂与添加剂混合后要及时的浸渍20分钟，并严格控制好浸渍时间。当出现不能够及时浸渍的情况下，要将混合物冷藏，并且冷藏时间要＜3h。为了保证树脂软管的制作质量，当软管浸渍树脂时必须确保在真空环境下浸渍，避免制作出的内衬软管存在气泡或干斑。在制作过程中所应用到的固化剂、树脂材料必须严格按照制作要求进行添加。由于树脂本身具有聚合作用，在修复管道时树脂会渗入到管道的缝隙处或连接处，因此可以在制作树脂管软时增加10%左右的树脂余量。

在贮藏以及运输树脂软管时，需要关注室外环境的温度情况，当温度＞20℃时需要将树脂软管放置冷柜中贮藏。在运输树脂软管时尽量避免阳光直射，为了充分发挥树脂管软的应用价值，必须在树脂固化前运送至管道修复的施工现场，确保后续修复工作的质量。

2.清洗风干排水管道

清洗风干管道是应用CIPP技术修复排水管道的关键工序之一，其清洗风干的效果影响着排水管道修复的质量。在清洗管道时，一般应用机械清洗的方法，并结合管道的实际情况有时会选择高压水冲洗车对管道进行冲洗。清洗的标准为管道中不能存在杂质，管道的内壁不能存有结垢、油垢等物质，毛刺要＜5mm。在清洗管道中，需将待修排水管道的上下游进行封堵。在封堵工序完成，施工人员应当在管道上游的检查井中设置排水泵，进而做好排水工作避免出现满溢现象。清洗完管道后要进行风干工作，利用空压机对修复管道内吹风，以风干水分。在清洗风干的所有工作完成后需要施工人员对其进行检测工作，确保修复管内的情况满足翻转内衬修复技术的应用要求。在检查清洗风干的管道时一般管径超过800mm的管道通过市政潜水员进管检查，而管径在800mm以下的管道采用CCTV检测车进行检测。

3.修复前预处理

为了确保CIPP技术的应用质量，需要在翻转作业前处理好待修复排水管道内的渗漏点和露筋部位。

（1）渗漏点预处理

如果渗漏问题不是很严重，可采用石棉麻丝将渗漏处嵌实封堵，并使用聚氨酯堵漏剂进行堵漏，再配合防腐砂浆对局部渗漏点进行粉刷修复；如果渗漏较为严重，施工人员可以应用局部固化的修复技术处理渗漏点，主要的施工工艺流程为：首先应用玻璃纤维织物与树脂进行混合，混合完毕后混合物需要经过反复的浸渍。其次应用内衬修复器将混合后的玻璃纤维织物运送至排水管道的渗漏处，此时纤维织物在经过内衬修复器膨胀后可以紧贴在管道损坏的地方，再经过2h左右的时间固化定型，最终使纤维织物与排水管道黏合在一起，完成管道局部渗漏点的修复工作。

（2）露筋部位预处理

对于已严重腐蚀的管道部位先凿钢筋外露处混凝土，清除接口松动的杂物，用钢丝刷将外露的钢筋表面的锈蚀部分和杂质清理干净，如存在胀筋现象，应首先将破损的混凝土凿除干净，露筋表面清理应做到使钢筋露出金属本色，然后用防锈漆做防锈处理，最后使用防腐砂浆粉刷修复管道表面。

4.翻转作业

（1）前期准备

做好翻转作业的前期准备工作可以为后续施工提供良好的保障。在确定排水管道的修复范围后，将管道上游处的检查井作为翻转作业的工作井，并在此处应用钢管支架搭建作业平台，在确定作业平台的高度时需要参考翻转施工时对静水压力的具体要求。此外，对树脂软管所能承受的最大压力以及扩展所需的最小压力值进行明确，将翻转压力控制在此区间内。在供水方面，要保证3小时内水能够充满修复管内，并在翻转作业前对各施工机械设备进行质量检查，避免在实际的施工过程中出现运行故障。为了确保施工的连续性，需要在翻转作业前准备管径不同的内衬管，以便在面对管道有分支的情况时能够合理的应对各种施工要求。

（2）施工过程

翻转作业需要先将树脂软管运输至作业平台，在此之后将树脂软管的一端固定在翻转头处，并结合静水压力的具体要求控制绑扎的紧密程度。树脂软管的另一端需要封闭箍紧，在封闭一端还需要固定控制绳及热水管，使其一并进入待修管道中，同时需要控制好树脂软管的运输速度。施工人员可以通过控制绳来调整树脂软管的翻转速度，当翻转作业完毕后，要确保树脂软管的两端长过原修复管道两端1m左右。

5.固化成型

在树脂软管翻转完毕后，要应用热水管对树脂软管进行加热进而完成固化成型。在确定固化的时间及温度时，需要考虑树脂软管所应用的具体材料，结合材料的相关参数和使用规定最终确定加热固化的时间。在实际的固化成型作业过程中要结合管道周围土体的热传导性、排水管道的材质、施工区域周围的温度等情况适当地调整固化时间与温度。当加热固化的工序完成后，为了避免快速冷却使管道出现裂缝问题，需要缓慢冷却排水管道内衬管的温度，先应用常温水来逐渐替换内衬管中的热水，当内衬管内的热水温度＜38℃时，开始释放静水压力。

6.端头处理

在固化成型后需要将内衬管中的冷却水逐渐抽除，确保内衬管中无冷却水后方可切割内衬管的端部，并保证端口切口的整齐性[3]，且封口不渗漏。如果出现内衬管与原管道黏合不紧密时，需要在管道缝隙处充填树脂混合物，并且所填充的树脂混合物的材质要与树脂软管的材料一致。

7.质量验收

当排水管道修复工程完毕后，施工人员有必要对其进行质量验收。相关人员应严格按照相关工程验收规范，对修复后的内衬新管质量情况进行检查，并采取按批次检测的方法。重点关注内衬管内壁的翻转作业质量，确保内衬管表面没有膨胀、裂缝、未固化、褶皱等现象。另外，树脂软管端口的切口处也应与作业井的高度保持一致，封口处无渗漏问题，并确保内衬管与原管贴服的紧密度。

总结

综上所述，排水管道修复施工过程中应用CIPP翻转内衬修复技术可以在缩短施工周期的基础上高质量地完成管道修复任务，为市政管道养护修复工作创造出更好的社会经济效益。为了充分发挥CIPP技术的应用价值，需要施工人员严格按照相关施工要求制作和运输树脂软管，同时在翻转施工前必须先落实好待修管道的清理风干以及渗漏点预处理工作，并且在整个翻转作业过程中，应严格管控施工工艺流程，做好固化成型及端头处理工作，进而提高市政排水管道的维修和通排运行质量。

参考文献：

[1]杨凯.基于CIPP翻转内衬修复技术在排水管道修复中的应用[J].绿色环保建材，2017（1）：165-165.

[2]徐立骞，毛建飞.基于CIPP翻转内衬修复技术在排水管道修复中的应用[J].青海交通科技，2016（4）：115-118.

[3]许润.非开挖管道修复技术CIPP翻转内衬法的研究[J].南通航运职业技术学院学报，2018，17（1）：50-53.