非開挖修復技術在城市排水管道更新改造工程中的應用分析

林珍

中國水利水電第十六工程局有限公司 福建 福州 350003

引言

非開挖修復工程是指采用少開挖或者不開挖地表的方法解決由于地基下陷、管道腐蝕等原因造成的管道結構性缺陷和功能性缺陷。由于其在施工過程中對交通、地面環境以及地下管網的影響較小，已被聯合國環境保護署認定為環境友好的施工新技術，越來越受到各級政府的青睞。

1 管道非開挖修復的主要內容

在城市排水管道改造、升級的過程中，應先對現有的排水管道情況進行全面排查，以了解更多相關信息，在此基礎上了解城市內現有排水管道的病害并進行清淤。排水管道病害主要有結構病害、功能病害，在檢測時可以應用視頻檢測法，及時了解病害位置、病害原因等，并采取及時有效的處理措施，為后期養護工作提供依據。若在檢測的過程中發現比較大的病害，可以采用非開挖修復技術。具體而言，體現在以下三個方面：①監測并分析現有的排水管道情況，估算管道中的淤泥量；②清理排水管道中的淤泥，并嚴格檢查排水管道中的實際質量缺陷、功能缺陷，同時提供管道健康評價意見書并制定修復與養護計劃；③若在排水管道監測時發現重大質量缺陷，修復時應采用非開挖修復方式，以得到良好的修復效果[1]。

2 非開挖修復技術在城市排水管道更新改造工程中的應用

2.1 CCTV檢測技術

CCTV檢測技術是目前用于供水、排水、燃氣、供熱、石油化工管網檢測的最有效技術之一，該技術能判斷出管道中錯位、腐蝕、裂縫、變形等缺陷，適用于不同大小的管道，相對于傳統檢測技術而言，具有圖像清晰、安全性高和圖像可重復觀看等優點，為城鎮地下管網安全運行提供了有力依據，并且可為管網非開挖修復的實現提供技術保障。在深圳市全面消除黑臭水體工程大空港片區項目中，老舊雨污管網清淤后主要發現了支管暗接、變形、錯口、異物穿入、腐蝕、破裂、起伏、滲漏、脫節、接口材料脫落等結構性缺陷，以及殘墻、壩根、浮渣、結垢、樹根等功能性缺陷，并做出“部分或整體缺陷，結構在短期內不會發生破壞現象，但應做修復計劃”、“部分或整體缺陷，結構已經發生或即將發生破壞，應立即修復”等不同的綜合狀況評價。

2.2 管網排查技術

管網排查俗稱管探，主要包含管線探查和測量兩項內容。管線探查是指在不知道管線具體位置的情況下，通過探地雷達、金屬感應、示蹤定位等技術對管道的位置和類型進行確定；管線測量是在已知管道具體位置情況下，采用管線儀、潛望鏡、GPS定位儀、標尺等設備對管道的坐標、埋深、口徑及內部雨污錯接情況進行詳細的探測。管網排查是開展地下管網修復工作的必經階段，有部分城市借助管網排查的機會已經建立了城市的管網GIS系統。探地雷達是進行管探的重要設備，但是由于電磁波容易受到地下水的影響，該種設備的探測范圍及區域受到一定限制，一般常見的雷達可以探測地下3～4米左右的管線。在管線探測方面，對非金屬管材及埋藏深度較深的管材探測技術是未來的發展方向。

2.3 非開挖液壓脹管擴管技術

非開挖液壓脹管擴管技術主要采用非自動開挖方式液壓驅動擴管的工作原理，由快速安裝桿上的電動機直接牽引液壓破碎機上的脹頭并驅動液壓擴管膨脹器，拖帶HDPE型擴管繼續前進，從而基本實現了液壓脹碎舊管和液壓擴管、換裝新管的目的。非開挖液壓脹管擴管技術主要就是采用一種HDPE伸縮管作為液壓替換用的管材。該技術所用管材的柔韌性好、粗糙和耐腐蝕污染系數低、排水性和流動性好、無毒，符合環保要求。由于其軟件接口數量少、整體性強，可以有效地降低設備日常維護和檢修的時間成本及維護工作量。

2.4 U型內襯高密度聚乙烯管道修復技術

在使用U型內襯高密度聚乙烯管道修復技術時，應先準備好內徑小于已破損管道的高密度聚乙烯管；然后使用變形設備將高密度聚乙烯管做成U型，并綁扎，使其直徑變小；再使用專業設備安裝高密度聚乙烯管，將其送入需要修復的排水管道中；最后，使用氣壓將其撐開，確保被修復管道可以與高密度聚乙烯管完全結合，最終保證其防腐性能，增加使用年限。在使用此項技術時，管道直徑應控制在70～2000mm，管道總長度應在1km以下，同時所要修復的管道損壞并不嚴重。雖然在使用此項技術時會受到相關因素的制約，但是其不會給過流斷面帶來損傷，修復距離也是比較長的，因此其也得到了比較廣泛的應用。

2.5 其他常見管道修復技術

針對常見的市政排水管道存在缺陷類型，如:結垢淤積、塌陷變形、起伏錯口、異物穿入、破裂滲漏等幾種形式，修復的過程就是在這些缺陷位置再造或牽入新的管道，以使管道繼續滿足使用需求。針對不同的缺陷，需要應用不同的修復工法。目前，行業內常見的修復工法主要有9種，分別是：原位固化法（CIPP）、局部修復法、熱塑成型法（FIPP）、離心噴筑法、螺旋纏繞法、碎裂管法、穿插法、內襯配合法、模塊拼裝法。在上述幾種工法中，從施工便捷性及經濟性來看，紫外光固化法及局部修復法推廣較快，其他工法是對上述兩種工法的補充。在變徑、錯口或彎道相對較多的管道修復中，可以推薦采用熱塑成型法；當需要進行非開挖換管時，可以考慮采用碎裂管法或穿插法；大口徑管道進行修復時，優先考慮螺旋纏繞法和模塊拼裝法[2]。

3 結束語

綜上所述，隨著我國城市現代化建設的不斷完善，非開挖鋪管、修管和換管技術以其不直接影響交通，鋪管的速度快、效率高，不會造成環境污染和破壞，不直接影響人們的正常工作、生活等一系列的技術優點而得到廣泛的實際應用。非開挖修復技術極大地促進了城市排水管道更新技術水平的提高及其進步，延長了城市排水系統和管道的使用壽命，對社會的影響可以降到最小，真正實現了城市免開挖修復施工。