管道非开挖修复技术在市政排水管道改造中的应用

管道非开挖修复技术在市政排水管道改造中的应用

徐步新

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司广东公司

摘要：市政排水管道的改造工程是直接关系民生基础保障的工程项目。在现阶段国内城市基础建设相对发达、各种管道及基础设施网络建设具有高集中化和高集成化的情况下，如何采用更加高效、施工便捷、资本投入较少且改造过程对周边居民生活和城市交通影响较小的施工改造技术就显得较为重要。本文的从简述管道非开挖技术在市政排水管道改造中的优势着手，通过市政排水管道非开挖修复工程基本概况着手，详细介绍管道非开挖修复技术细节。

关键词：管道非开挖修复技术；市政排水；管道改造

我国的城市化发展速度之快是世界有目共睹的，但是高度经济发展的背后，原始城市基础设施的耗损问题也变得越加严重。对于市政排水管道改造工程来说，车流量的增多、单车负载量的增加以及长期的大量居民生活用水冲刷、废水侵蚀都是造成管道耗损及故障的重要原因。倘若采用传统的封路式、大规模化的修复技术，所带来的城市交通问题和经济损失将是巨大的，也不符合我国现代化发展的根本要求。因此，在客观发展背景下，采用交通影响更低、施工条件更简单、技术物理破坏更小的管道修复技术——管道非开挖修复技术便孕育而生。

一、市政排水管道非开挖修复工程概况

所谓的非开挖管道修复技术，主要是指通过对施工区域的路面进行微量挖掘施工甚至不挖掘的方式进行管路修复与改造的一种施工技术方法^[1]。该技术在我国的现代化城市管道改造中应用频繁，主要在城市的现有管道内部安装内衬的改造工程中极为适用，并且对老城区管道改造工程而言极其重要且具有现实应用价值。

采用非开挖管道修复技术，能够直接减轻管道施工对城市日常交通的影响，甚至于对某些施工环境能够达到“零负影响”的施工效果^[2]。与此带来的，还有对周边施工环境的轻量化污染以及减少周围市民的日常生活影响。不仅如此，轻量化的施工方式对于工程承包方而言以意味着更合理的成本投入和更低的人工风险。

2. 市政排水管道非开挖修复技术的应用

在本章节的论述中，将以深圳市光明区松白路的某一段市政排水管道修复细节作为案例对非开挖修复技术进行展开阐述。在本案例工程中，为了解决部分管道的堵塞、错口与损坏问题，将对受损严重的地区根据实际情况采用原位固化法进行修复^[3]。借助管道工程的方便条件，进一步开发井口周边环境，以达到最大化修复的工程设计目的。

（一）临排管道的选择与安装

由于管道内部的设置相当复杂，尤其是每一个环节所涉及到的修复元件及修复部位众多，要想完成对受损区域的完全修复需要采用多次安装和搭建临时管道的方式^[4]。这其中以临排管道的安装最为重要，主要是要考虑到整体修复效果，并且在安装的过程中还要兼顾拆装单元的便捷性。因此，在临排管道的安装过程中，需要以法兰作为连接中枢，并且下置双滚轮系统。

（二）封堵气囊的选择与方法

在解决上游端的管道封堵问题时，主要是借助气囊完成的。将专业的管道封堵气囊封堵在上游管道口处，并施加0.1-0.2Mpa的大气压。然后对封堵区域周围进行检查，包括通风性、气体组成以及降水程度的详细记录。经过检查合格后，将开展人工清理工作，并再次放入其他气囊以完成两端封堵。

（三）管道内壁表面清洗及障碍物清除

1. 高压水清洗技术

高压水清洗技术是一种简单且高效的管道内壁清理手段。借助高压水柱对内壁杂物的冲击作用，完成第一轮对管道内壁泥沙、物理沉淀污垢和化学沉淀物的清理工作。但需注意的是，在进行高压水柱清洗时不应对某一固定区域进行长时间喷射，以免造成管壁物理破坏。

2. 拉PIG清洗球技术

借助工程动力机械设备，在两台设备中间搭建钢丝绳清洗结构。在动力设备的机械动能下，实现对管道内壁的清洗。

（四）原管道的缺陷预处理

一般来说，旧管道在长期使用过程中都会存在物理裂纹、接口磨损、管道损耗等局部性问题。这些问题可以利用打磨、加固以及灌注的方式进行处理。倘若受损严重，则需要采取其他强化修补方案进行修复。这一步骤被称为原管道缺陷预处理，主要解决的问题集中在物理损耗层面，常规修复或强化修复主要表现在程度上的不同。

值得注意的是，在内衬管深入到管道内部操作之前，需要先对其进行预处理。主要是利用点位修补技术或者其他物质填充展开修补工作。对于可能存在的裸露在外的突出物，特别是相对比较尖锐的突起，需要借助机械设备的强作用力或人工方式进行清除、磨平。在进行点位修补工作时，要确保玻璃纤维和树脂材料在完全固化后两者能够充分融合，并且呈现出均匀的整体性；如果在管道的接口位置出现了错位，还需要对错位处进行修补，借助水泥砂浆混合物进行抹平。

（五）原位固化法（CIPP）修复管道

所谓的CIPP修复技术，主要是借助特定的树脂材料实现对管道的修复作用（如图2）。该技术的特点在于利用热固性树脂和聚酯纤维的复合品作为内衬材料，将其浸到待修复管道的一端，再借助外力实现翻转，以此完成对内壁的修复处理目的。当软衬管送抵终点后，再向管内不断注入热水加速树脂材料固化过程，形成一层紧贴旧管内部的防腐、防水功能内衬层。在树脂固化前，软管凭借自身的材料特点可以通过复杂的旧管内部结构，最终达到作用区域，并且配合外部压力的持续增加实现与旧管间的紧密贴合；固化后，内管将与旧管的形态和内部结构相一致，实践新管的基本功能。

图 2

（六）管道接口修复

在完成对管道内衬的基本修复工作后，还需要对管道之间的接口进行再修复。从传统施工的经验来看，简单的缝隙填补和接头缝隙灌浆强是非常有效的。但是要想实现对管道接口的长期强化连接，还需要借助压力灌浆的方式，使整个接口修复的最终效果能够达到接口一体化的程度（如图 3）。

图 3

（七）检查与漏洞处理

在完成全部修复工程后，还需要对修复区域、接口区域以及整个管道网络修复入口进行检查。重点需要排查漏水问题、化学实际污染问题以及灌浆施工密闭性与残留问题。

结束语：

综上所述，非开挖管道修复技术是一种便民的以及环境友好的市政管道改造技术。与传统的市政管道施工技术相比，该技术只需要进行简单的甚至于不需要对道路进行大规模挖掘，极大便利了居民交通和生活质量。不仅如此，小规模的施工技术范围也意味着施工成本的大幅度降低，以及对施工环境的更小污染与破坏。尽管该施工技术在应对更复杂的管道修复情况时存在一定的局限性，但随着技术的进步和实践经验摸索，非开挖管道修复技术必将是市政管道改造的未来。

参考文献：

[1]李俊奇. 管道非开挖修复技术在市政排水管道改造中的应用[J]. 智能城市, 2020, v.6;No.95(022):96-97.

[2]马军英, 杨树春, 金奕,等. 胀插法非开挖修复技术在城区排水管网改造工程中的应用[J]. 市政技术, 2017, 035(002):66-68.

[3]刘磊, 詹明杰, 马孝春. 插管法修复技术在北京排水管道中的应用[J]. 非开挖技术, 2017(003):33-37.

[4]郑杰. 非开挖管道修复工艺在北京城市排水管网改造中的应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2017, 000(008):32.