排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)研究

摘 要：排水管道的非開挖修復(fù)對交通影響較小、修復(fù)效率高，文章對主要的非開挖修復(fù)技術(shù)以及其特點進行了綜合介紹，對市政工程中排水管道的修復(fù)具有一定的指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞： 非開挖修復(fù); 排水管道; 修復(fù)

排水管網(wǎng)與人們的生活和工作息息相關(guān)，肩負著城市污水、雨水排放等重要功能。然而，由于種種原因，排水管道會出現(xiàn)結(jié)垢淤積、塌陷變形、起伏錯口、異物穿入、破裂滲漏等缺陷，不及時維修，可能污染地下水或造成路面塌陷，給交通安全和市民的生命財產(chǎn)造成危害。因此必須對出現(xiàn)上述問題的管道及時進行修復(fù)，以保證污水、雨水正常排放及道路交通安全。目前對受損管道的修復(fù)總體來說有兩大類：一類是原位開挖換管法，通過開挖地面取出舊管埋入新管，再進行回填，它適用于管道嚴重錯口或嚴重下沉、人口密度不高、施工場地寬闊、對交通影響相對較小的場地，其劣勢是顯而易見的;另一類是非開挖修復(fù)法，由于其對交通影響較小、修復(fù)效率高，對社會影響程度相對較小，從經(jīng)濟角度出發(fā)效益良好等優(yōu)點，得到廣泛應(yīng)用。

目前成熟的排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)主要有靜壓裂管修復(fù)、土體注漿修復(fù)、內(nèi)襯鋼管修復(fù)、原位固化修復(fù)、噴涂法內(nèi)襯修復(fù)等，以下是上述非開挖修復(fù)技術(shù)的簡介：

1.靜壓裂管修復(fù)：裂管法施工主要施工原理是在上游檢查井內(nèi)安裝例如液壓的施工動力源，在下游檢查井進行新管道節(jié)段拼裝頂進。新管道節(jié)段單節(jié)長度0.54m，節(jié)段與節(jié)段之間采用子母扣承插的方式連接，以便于在檢查井里進行操作。施工時首先將頂（拉）桿利用液壓油頂沿舊管道頂入下游檢查井，頂桿頂進時桿頭加工成圓球加尖錐形，圓球直徑較頂桿直徑略大，便于定向以及刺穿前方阻礙頂桿前進的舊管道。頂桿到達下游檢查井過后將擠擴頭、新管道節(jié)段依次穿在頂桿尾端相應(yīng)位置，三者整體由上游接收井內(nèi)的油頂施加拉力向前拉進，下游插入井同時安裝液壓油頂向前逐段頂進新管道，舊管道主要起到兩個作用：1）在頂桿頂進過程中起定向作用，保證頂桿能夠順利到達下游井位;2）包裹新管道，起管道“基礎(chǔ)”作用。在頂桿回拉過程中，擠擴頭處于最前端，起到劃開舊管道，“開路”的作用，在擠擴頭的尾端連接PE 管道，擠擴頭的直徑要比舊管道的內(nèi)徑大一些，并且要比新管道的外徑要稍微大些，以便減少新管道留下一定的余地。

2.土體注漿修復(fù)：土體注漿技術(shù)是較早應(yīng)用的一種排水管道堵漏的輔助修復(fù)技術(shù)。土體注漿工藝是通過對排水管道周圍土體和接口部位、檢查井底板和四周井壁進行注漿，形成隔水帷幕防止?jié)B漏，固化管道和檢查井周圍土體，填充因水土流失造成的空間空洞，增加地基承載力和變形模量，堵塞地下水進入管道及檢查井滲透的一種有效方法。一般管道滲漏嚴重、管道周邊土體流失、管道周邊地基不穩(wěn)的情況下，選擇土體注漿工藝進行修復(fù)。

3.內(nèi)襯鋼管修復(fù)：內(nèi)襯鋼管法是通過在現(xiàn)有管道內(nèi)部敷設(shè)一段短管實現(xiàn)對現(xiàn)有管道的非開挖修復(fù)。內(nèi)襯管一般為鋼管或者不銹鋼管。該方法主要適用于大口徑（DN800以上）管道的修復(fù)，可修復(fù)缺陷包括：破裂、變形、錯口、脫節(jié)、腐蝕。也可用于管道內(nèi)部局部剝落、沙眼、露筋等病害的防治?？尚迯?fù)管材包含目前工程中常見的混凝土管、玻璃鋼管、鋼管、鋼管、球墨鑄鐵管、塑料管、壓力管或者重力管均可修復(fù)?？梢娖溥m用范圍廣，幾乎涵蓋了大口徑的所有管道;修復(fù)效果好，可顯著延長現(xiàn)有管道的使用壽命;施工快速便捷、設(shè)備占地小，修復(fù)完畢即可通水，可實現(xiàn)管道的快速搶修。

4. 原位固化修復(fù)（Cured in-Place Pipe，CIPP）： CIPP即原位固化法亦稱翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法，是一種基于熱固化樹脂的原位固化修復(fù)技術(shù)，采用加熱或遇光固化的原理，將未成型已涂滿樹脂的軟管利用水壓或氣壓翻轉(zhuǎn)到待修復(fù)的管道內(nèi)，使其樹脂軟管緊貼于管道內(nèi)壁，通過加熱或紫外光照射使樹脂軟管固化，在舊管內(nèi)壁形成高強度、剛性的管道內(nèi)襯層，與原有管道形成復(fù)合管道體，從而達到對原有管道功能性修復(fù)的目的。根據(jù)施工工藝 的不同，可以將 CIPP 分為蒸汽固化法、熱水固化法和紫外光 固化法。熱水固化法是在水的作用下使軟管完成翻轉(zhuǎn)，然后將 管道中的水進行循環(huán)加熱，從而使樹脂發(fā)生固化反應(yīng)。而紫外 光固化法則是將拖入管道中的內(nèi)襯軟管在氣壓的作用下和原 有管道緊密貼合，然后在紫外線的作用下使樹脂發(fā)生固化反應(yīng)。由于 2 種施工工藝在軟管膨脹和固化的方式上存在不同，在某些紫外光燈架無法放置或者通過的情況下，紫外光固 化法的使用就會受到限制，比如，當管道出現(xiàn)變向?qū)е伦贤夤?燈架無法穿過時，就不宜選擇使用紫外光固化法 CIPP，此時，可以優(yōu)先選擇使用翻轉(zhuǎn)熱水固化法 CIPP 進行管道修復(fù)。

5. 內(nèi)壁噴涂修復(fù)：噴涂法是指在管內(nèi)壁噴涂一定厚度的材料，凝固后形成內(nèi)襯，從而修復(fù)舊管道的方法。它既能夠?qū)崿F(xiàn)管道防腐、堵漏，同時還能夠滿足結(jié)構(gòu)性補強的要求。噴涂修復(fù)技術(shù)適用于管徑 75～4500mm直徑管道及配套設(shè)施修復(fù)。噴涂法施工流程為：根據(jù)管徑選擇噴涂方式（機械或人工噴涂），利用壓縮空氣，把按照一定比例混合好的噴涂材料，通過噴槍噴涂在管道內(nèi)壁上，噴涂后的材料在管道內(nèi)壁硬化形成完整的內(nèi)襯層。具體的施工工藝流程圖如下所示：

以上介紹的幾種管道修復(fù)技術(shù)為目前國外應(yīng)用較為普遍的非開挖修復(fù)技術(shù)，修復(fù)工藝選擇時一般遵循以下原則：1）依據(jù)管道重要性、病害類別、損壞程度、影響范圍以及翻修改造的目標選擇合適的施工工藝; 2）綜合勘查地表和地下障礙以及道路交通環(huán)境影響; 3）考慮設(shè)施所在區(qū)域的重要程度及社會影響;4）滿足市容與環(huán)保要求?？傊?，要結(jié)合工程項目實際情況，選擇切實可行、 經(jīng)濟適用的非開挖管道修復(fù)技術(shù)工藝。

目前，管道的修復(fù)基本上都需要進行斷水操作，當管道不能夠滿足斷水要求時，就需要采用導(dǎo)流方案來創(chuàng)造修復(fù)條件，勢必會帶來較高的附帶成本。因此，帶水快速修復(fù)是未來非開挖修復(fù)技術(shù)的發(fā)展方向，同時為了有效監(jiān)控施工質(zhì)量，修復(fù)過程中的實時監(jiān)測也是必不可少的。目前，非開挖修復(fù)作業(yè)主要是依靠人工開展，也許在不久的將來，各種各樣的修復(fù)機器人會相繼出現(xiàn)，繼而實現(xiàn)管道修復(fù)的少人化或無人化作業(yè)。

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[2]陳衛(wèi)星，供水管道內(nèi)噴涂修復(fù)施工方法的研究與應(yīng)用，中國設(shè)備工程，2021.05（下）

[3]許巨川，雨水管非開挖修復(fù)技術(shù)研究，建筑施工，第36卷第6期

作者簡介：

蘇文濤（1983-10）男，漢，籍貫：河北保定 ，最高學(xué)歷：碩士;目前職稱：中級。