常見排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)應(yīng)用研究

高雯雯

南京市市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司 江蘇南京 210000

截至2017年底，中國已建成地下排水管道總長(zhǎng)約630000公里。在老路改造過程中，通過CCTV檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀管道經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的使用，存在較多損壞情況。一旦管道出現(xiàn)輕度裂縫，管道周圍泥沙隨地下水滲入管道內(nèi)部。當(dāng)周圍泥沙會(huì)被帶入管內(nèi)，泥土減少將形成空洞。隨著管道周圍空洞變大，排水管道損壞加劇，路面易塌陷。為了減少事故、必須在管道完全失去功能性和結(jié)構(gòu)性前，采用非開挖技術(shù)進(jìn)行必要的預(yù)防性管道修復(fù)，延長(zhǎng)排水管道使用壽命，同時(shí)避免城市道路的大規(guī)模開挖[1]。

由于近幾年推廣的管道修復(fù)方式較多，有原位熱塑成型法管道襯管、機(jī)械制螺旋纏繞管技術(shù)、紫外光原位固化修復(fù)、CIPP翻轉(zhuǎn)法工藝、排水檢查井水泥基內(nèi)襯修復(fù)、局部樹脂固化法、管片模塊法大型管道修復(fù)技術(shù)等類型。本文章對(duì)常見四種普通規(guī)格排水管的非開挖修復(fù)方式、價(jià)格、特點(diǎn)進(jìn)行梳理，為建設(shè)過程選擇程恢復(fù)方式提供參考依據(jù)[2]。

1 管道局部樹脂固化法

又稱局部樹脂點(diǎn)狀修復(fù)，是指在原管道待修位置，采取專用點(diǎn)修復(fù)氣囊擴(kuò)張法，固化性樹脂完備18分鐘初凝時(shí)間，將均勻浸漬固化性樹脂的玻璃纖維織物，緊貼在管道修復(fù)位置，通常在60-80分鐘左右常溫固化后，形成局部短管內(nèi)襯的一種環(huán)狀局部修復(fù)方法。

固化物硬度高，柔韌性好，抗沖擊、抗彎曲性能好，耐腐蝕性能好，附著力好，可在線漏和常規(guī)涌漏等帶水作業(yè)狀態(tài)下，完成修復(fù)。適用于管徑為50-1500mm各種材質(zhì)管道的裂縫，接口漏水，錯(cuò)位，樹根和腐蝕等結(jié)構(gòu)性缺陷修復(fù)。

2 原位熱塑成型法管道襯管

簡(jiǎn)稱FIPP，在集成設(shè)備中將襯管加熱軟化，牽引置入原有管道內(nèi)部。襯管通過加熱加壓與原管緊密貼合，冷卻形成內(nèi)襯管后，進(jìn)行端口處理。

襯管材料為改性PVC材料，經(jīng)過工廠預(yù)制加工管狀，折疊成C型或H型，無需現(xiàn)場(chǎng)固化。襯管與母管超緊密貼合，修復(fù)完成后管徑有約減小2%左右，管壁光滑，過流能力可增加20%。

可以在嚴(yán)寒天氣條件、管道嚴(yán)重?fù)p壞、帶角度管道、嚴(yán)重錯(cuò)位管道、變徑管道、極端負(fù)荷條件下管道、部分泄漏管道等特殊施工條件下完成修復(fù)，使用范圍廣，同時(shí)可用于壓力管道或飲用水管道修復(fù)[3]。

3 CIPP翻轉(zhuǎn)式原位固化法

簡(jiǎn)稱原位固化法，在不進(jìn)行道路開挖情況下，將未成型樹脂軟管利用水壓或氣壓翻轉(zhuǎn)至現(xiàn)狀破損管道內(nèi)，采用樹脂加熱固化原理，再利用熱水或蒸汽將管道內(nèi)加熱，使樹脂固化在管道內(nèi)部。本工藝施工時(shí)間約1-2天、對(duì)環(huán)境、交通影響小、占用道路少；樹脂軟管固化后耐腐蝕、耐磨損、材料強(qiáng)度高、使用年限久、在地下管道非開挖修復(fù)領(lǐng)域已被廣泛使用。

4 CIPP紫外線光固化

內(nèi)襯軟管存儲(chǔ)溫度范圍5-25℃，因此內(nèi)襯軟管存放在施工現(xiàn)場(chǎng)，必須防止木箱受陽光直射、受潮和損壞。寬度不小于管道周長(zhǎng)1/3的玻璃纖維軟管，采用電動(dòng)絞車和相應(yīng)滑輪拉入待修復(fù)管道中，拉入方向和水流方向一致，拉入速度不超過5米/分鐘。光滑面朝向舊管，粗糙面接觸軟管，拉入后確認(rèn)管道內(nèi)底膜有無扭曲變形，底膜用錨緊緊固定于檢修井底部。

通入高壓氣體，放入紫外燈架，將燈架和黑色繩子相連，將與管徑配套燈鏈和固化線纜連接，扎牢軟管或空氣鎖。燈架可以隨充入的壓縮空氣流一起送入軟管中，并保持燈架光源始終處于中心位置。送入燈架的過程，通常需要多次充氣，當(dāng)氣壓達(dá)到規(guī)定值，拉動(dòng)連接UV燈架的黑繩，同時(shí)通過顯示器觀察軟管內(nèi)部情況。用壓縮空氣使軟管張開緊貼舊管內(nèi)壁，使用紫外線引發(fā)軟管固化反應(yīng)，形成堅(jiān)硬的固化管壁結(jié)構(gòu)，使已破損或失去輸送功能的地下管道最終得到原位修復(fù)。

經(jīng)過梳理，通過對(duì)四種常見非開挖修復(fù)方法的結(jié)構(gòu)類型、工作原理、施工周期等多個(gè)方面的比較，總結(jié)出各類型非開挖修復(fù)工藝的適用范圍：1、除管道局部樹脂固化法屬于功能性/半結(jié)構(gòu)，其余均屬于功能性/半結(jié)構(gòu)/全結(jié)構(gòu)；2、除原位熱塑成型法管道襯管適用范圍DN200-DN600，其余均可應(yīng)用于＞DN800管道；3、除CIPP翻轉(zhuǎn)式原位固化不適用錯(cuò)口、變徑、壓力管道修復(fù)外，其余均可修復(fù)；4、四種常見非開挖修復(fù)方法管徑損失分別為≈0mm，＜30mm，＜50mm，＜32mm。

同時(shí)根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研，對(duì)目前各種規(guī)格排水管道的非開挖修復(fù)技術(shù)市場(chǎng)平均單價(jià)比對(duì)如下圖所示：

5 小結(jié)

（1）通過對(duì)四種非開挖修復(fù)方法不同管徑單價(jià)比較，方便建設(shè)過程中根據(jù)實(shí)際情況選擇經(jīng)濟(jì)適用的修復(fù)方案。

（2）原位熱塑成型法管道襯管價(jià)格較其他非開挖修復(fù)方法更經(jīng)濟(jì)，但由于其適用管徑范圍偏?。―N200-DN600），目前新建市政污水管管徑無法全覆蓋，限制了其未來適用范圍。

（3）由于管道局部樹脂固化法、CIPP翻轉(zhuǎn)式原位固化、CIPP紫外線光固化等類型非開挖修復(fù)單價(jià)仍高于一般新建道路的管道敷設(shè)工程直接費(fèi)用，建議選擇任何一種管道修復(fù)形式時(shí)應(yīng)進(jìn)行全面的經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，根據(jù)現(xiàn)狀需求幾種方式結(jié)合使用。

（4）隨著新材料新技術(shù)發(fā)展，未來非開挖修復(fù)技術(shù)必將有更加廣闊的市場(chǎng)前景。