排水管道的紫外光原位固化法修復(fù)技術(shù)

戴恒宜

摘? ? 要：隨著城市建設(shè)的不斷完善，非開挖管道修復(fù)技術(shù)因其鋪管速度快、效率高、無環(huán)境破壞，不影響人們的正常工作、生活等優(yōu)點應(yīng)用越來越廣泛，受到地下管道管理部門的青睞。文章主要針對排水管道的紫外光原位固化法修復(fù)技術(shù)進行探究，希望可以為相關(guān)的業(yè)內(nèi)人士帶來借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：排水管道;紫外光;原位固化法;修復(fù)

1? 引言

隨著我國城市發(fā)展和城鎮(zhèn)化進程的不斷推進，城市的地下管線系統(tǒng)越來越復(fù)雜。由于年久失修或不完善的管理制度等原因，排水管網(wǎng)有了不同程度的功能性和結(jié)構(gòu)性損壞。但是市政管理不成熟，給排水系統(tǒng)、燃氣系統(tǒng)、光纖系統(tǒng)、電信系統(tǒng)等各種管線的敷設(shè)錯綜復(fù)雜，加上城鎮(zhèn)繁華地段對環(huán)境和交通的要求均較高，都給開挖路面進行管道修復(fù)的工作帶來了一定的難度，于是采用非開挖方法進行管道修復(fù)的技術(shù)應(yīng)運而生。紫外光原位固化法是采用牽拉方式將浸漬光敏樹脂的軟管置入原有管道內(nèi)，通過紫外光照射固化，在管道內(nèi)形成新的管道內(nèi)襯，用于各種結(jié)構(gòu)性缺陷的修復(fù)，適用于不同幾何形狀的排水管道。

2? 工程概況

護城港水環(huán)境綜合治理工程中末端的DN1500現(xiàn)狀過公路橋管道經(jīng)校核滿足過流要求，采用非開挖技術(shù)修復(fù)后即可利用。需修復(fù)管道均為DN1500混凝土排水管，且整體修復(fù)采用紫外光原位固化法。

3? 紫外光原位固化法施工工藝

3.1? 施工工藝流程

紫外光原位固化法修復(fù)技術(shù)施工工藝流程：封堵降水→管道清淤、沖洗→CCTV檢測→管道預(yù)處理→軟管拉入及擴徑→紫外光固化→沖洗、CCTV檢測。

3.2? 封堵降水

設(shè)備到達現(xiàn)場，采用可移動圍擋封閉待修復(fù)的施工段，打開檢查井開井通風(fēng)，使用鼓風(fēng)機強制通風(fēng)半小時后，毒氣檢測儀檢測檢查井氣體情況，直至氣體檢測達到安全范圍的情況下方可下井作業(yè)。用充氣氣囊封堵待修復(fù)管道的上游的下游，在上游管段設(shè)置兩個堵頭，下游管段設(shè)置一個堵頭，最后上游和下游各砌一個磚砌管堵，用水泵將待修復(fù)管段上游檢查井內(nèi)的水抽往下游檢查井，并把待修復(fù)管段內(nèi)污水抽往下游檢查井。

3.3? 管道清淤、沖洗

修復(fù)施工前采用高壓清洗車和吸淤車對待修復(fù)管道進行疏通、沖洗和抽水，并清理淤泥垃圾。

3.4? ?CCTV檢測

采用CCTV檢測技術(shù)檢測地下管道質(zhì)量，要求能對管道缺陷進行準確定位和判斷。

3.5? 管道預(yù)處理

對排水管道內(nèi)難以清理的硬質(zhì)結(jié)垢及垃圾使用銑刀機器人進行清除。如若發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)壁存在較大凸起、異物穿插等缺陷應(yīng)先采用銑刀機器人進行局部處理，避免劃傷內(nèi)襯軟管。

3.6? 軟管拉入及擴徑

（1）鋪設(shè)墊膜。拉入軟管前，應(yīng)在原有管道內(nèi)鋪設(shè)墊膜，墊膜應(yīng)置于原有管道底部，并覆蓋大于1/3的管道周長，且應(yīng)在原有管道兩端固定。（2）拉入軟管。沿管底的墊膜將浸漬樹脂的軟管平穩(wěn)、緩慢的拉入原有管道，拉入速度不得大于5m/min。軟管拉入過程中受到的最大拉力為500kN，在拉入軟管過程中不得磨損或劃傷軟管，軟管兩端伸出端口至少1m。軟管拉入原有管道后，宜對折放置在墊膜上。（3）充氣擴展軟管。充氣前扎頭應(yīng)采用扎頭布綁扎牢固，檢查軟管各連接處的嚴密性，軟管末端宜安裝調(diào)壓閥。采用壓縮空氣擴展軟管，充氣裝置宜安置在軟管入口端，且應(yīng)裝有控制和顯示壓縮空氣壓力的裝置。壓縮空氣壓力應(yīng)能使軟管充分膨脹擴張緊貼原有管道內(nèi)壁，應(yīng)嚴格按照內(nèi)襯產(chǎn)品說明書充氣流程執(zhí)行，且不可一次性或過快沖入大量壓縮空氣膨脹軟管，避免導(dǎo)致內(nèi)襯褶皺，影響固化的管道質(zhì)量。

3.7? 紫外光固化

按照不同管徑放置對應(yīng)的紫外光固化燈，紫外光固化燈放入已充好壓縮空氣的修復(fù)管道內(nèi)，配合材料本身的特性，設(shè)置牽引機牽引的速度與光固化速度，利用特殊波長的紫外線光固化燈照射修復(fù)材料進行固化，實時監(jiān)測管內(nèi)固化情況。固化過程中軟管內(nèi)應(yīng)保持空氣壓力，使?jié)褴浌芘c原有管道緊密接觸。由于該工藝采用的樹脂體系是光固化樹脂體系，紫外光的吸收率決定著樹脂固化效果。內(nèi)襯管管徑越大、壁厚越厚越不利于樹脂的固化，因此應(yīng)嚴格根據(jù)軟管內(nèi)襯制造商所給出的軟管管徑和壁厚，合理按照操作系統(tǒng)手冊中的規(guī)則標準參數(shù)控制紫外燈光的相關(guān)工藝參數(shù)，通過合理控制紫外光燈前進速度使樹脂充分固化。待固化完成后，應(yīng)緩慢降低管內(nèi)壓力至大氣壓，降壓速度不大于0.01MPa/min，卸掉扎頭，回拉內(nèi)膜，內(nèi)襯管端頭應(yīng)進行密封，并切掉原來兩端端口的部分。

3.8 支管開孔

對于有支管的主管道修復(fù)后，應(yīng)依據(jù)管道權(quán)屬單位的要求，采用管道切割打磨修復(fù)機器人，在支管接頭位置打磨通孔。

尋找打磨鉆孔位置的方法，主要有：（1）在鋪設(shè)內(nèi)襯軟管前讓切割修復(fù)機器人進入管道，行駛至支管位置處在線纜計米器處用膠布記錄。（2）優(yōu)質(zhì)內(nèi)襯材料，管徑合適時，固化后在支管位置處會凹陷，通過肉眼識別凹陷位置尋找開孔位置。（3）采用推桿式小型切割修復(fù)機器人從支管進入，打通從支管到主管內(nèi)襯的通孔。

3.9 沖洗、CCTV檢測

固化完成，進行CCTV檢測后拆除堵水氣囊，恢復(fù)管道通水。

4? 紫外光原位固化法的優(yōu)勢

（1）與傳統(tǒng)的聚酯針刺氈軟管用熱水固化工藝相比，紫外光固化不僅能源需求較低，現(xiàn)場無需水源，設(shè)備操作簡單，固化時間短，占道少。整個固化工程可以通過安裝在紫外線前端的CCTV監(jiān)控，讓內(nèi)襯過程隨時掌控。其次，紫外光固化法在固化作業(yè)后，立即可以拆卸掉。這就意味著，可以立刻對修復(fù)管道夾層的密封進行檢查。（2）紫外光原位固化法適用于地下雨水管道、污水管道或溝道，目前在德國、英國、日本、中國等國家被廣泛應(yīng)用。（3）對交通等影響小，真正100%非開挖管道修復(fù)，不用開挖工作坑。（4）不產(chǎn)生施工垃圾，無廢氣排放，環(huán)保節(jié)能。

5? 結(jié)束語

原位固化法按照樹脂固化工藝分為：熱水固化法、蒸汽固化法、紫外光固化法。熱水和蒸汽固化法由于歷史悠久，應(yīng)用比較廣泛。二紫外光固化技術(shù)由于相同條件下內(nèi)襯管壁厚較薄，固化時間短、設(shè)備占地小、管道截面損耗少等優(yōu)點，也逐漸被廣泛應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，在德國紫外光固化內(nèi)襯占了內(nèi)襯施工的63%，在歐洲占了50%的市場。目前國內(nèi)該技術(shù)正在蓬勃發(fā)展中，必然會取代熱水和蒸汽固化技術(shù)。

隨著此項技術(shù)的推廣，管道修復(fù)過程對市民造成的影響將進一步降低，社會效益將更好。

參考文獻：

[1] 楊墨等.給排水管道的非開挖修復(fù)技術(shù)[J].山西建筑.2014（11）：124～125.

[2] 張洪彬等.紫外線光固化CIPP技術(shù)在排水管道修復(fù)中的應(yīng)用[J].給水排水，2015（103）.