排水管道非開挖修復技術研究

摘 要：排水管道的非開挖修復對交通影響較小、修復效率高，文章對主要的非開挖修復技術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具有一定的指導作用。

關鍵詞： 非開挖修復; 排水管道; 修復

排水管網與人們的生活和工作息息相關，肩負著城市污水、雨水排放等重要功能。然而，由于種種原因，排水管道會出現結垢淤積、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造成危害。因此必須對出現上述問題的管道及時進行修復，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法，由于其對交通影響較小、修復效率高，對社會影響程度相對較小，從經濟角度出發效益良好等優點，得到廣泛應用。

目前成熟的排水管道非開挖修復技術主要有靜壓裂管修復、土體注漿修復、內襯鋼管修復、原位固化修復、噴涂法內襯修復等，以下是上述非開挖修復技術的簡介：

1.靜壓裂管修復：裂管法施工主要施工原理是在上游檢查井內安裝例如液壓的施工動力源，在下游檢查井進行新管道節段拼裝頂進。新管道節段單節長度0.54m，節段與節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、新管道節段依次穿在頂桿尾端相應位置，三者整體由上游接收井內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”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：土體注漿技術是較早應用的一種排水管道堵漏的輔助修復技術。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，形成隔水帷幕防止滲漏，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、管道周邊地基不穩的情況下，選擇土體注漿工藝進行修復。

3.內襯鋼管修復：內襯鋼管法是通過在現有管道內部敷設一段短管實現對現有管道的非開挖修復。內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，可修復缺陷包括：破裂、變形、錯口、脫節、腐蝕。也可用于管道內部局部剝落、沙眼、露筋等病害的防治。可修復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。可見其適用范圍廣，幾乎涵蓋了大口徑的所有管道;修復效果好，可顯著延長現有管道的使用壽命;施工快速便捷、設備占地小，修復完畢即可通水，可實現管道的快速搶修。

4. 原位固化修復（Cured in-Place Pipe，CIPP）： CIPP即原位固化法亦稱翻轉內襯法，是一種基于熱固化樹脂的原位固化修復技術，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到待修復的管道內，使其樹脂軟管緊貼于管道內壁，通過加熱或紫外光照射使樹脂軟管固化，在舊管內壁形成高強度、剛性的管道內襯層，與原有管道形成復合管道體，從而達到對原有管道功能性修復的目的。根據施工工藝 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，然后將 管道中的水進行循環加熱，從而使樹脂發生固化反應。而紫外 光固化法則是將拖入管道中的內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生固化反應。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，當管道出現變向導致紫外光 燈架無法穿過時，就不宜選擇使用紫外光固化法 CIPP，此時，可以優先選擇使用翻轉熱水固化法 CIPP 進行管道修復。

5. 內壁噴涂修復：噴涂法是指在管內壁噴涂一定厚度的材料，凝固后形成內襯，從而修復舊管道的方法。它既能夠實現管道防腐、堵漏，同時還能夠滿足結構性補強的要求。噴涂修復技術適用于管徑 75～4500mm直徑管道及配套設施修復。噴涂法施工流程為：根據管徑選擇噴涂方式（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壁上，噴涂后的材料在管道內壁硬化形成完整的內襯層。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技術為目前國外應用較為普遍的非開挖修復技術，修復工藝選擇時一般遵循以下原則：1）依據管道重要性、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境影響; 3）考慮設施所在區域的重要程度及社會影響;4）滿足市容與環保要求。總之，要結合工程項目實際情況，選擇切實可行、 經濟適用的非開挖管道修復技術工藝。

目前，管道的修復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，就需要采用導流方案來創造修復條件，勢必會帶來較高的附帶成本。因此，帶水快速修復是未來非開挖修復技術的發展方向，同時為了有效監控施工質量，修復過程中的實時監測也是必不可少的。目前，非開挖修復作業主要是依靠人工開展，也許在不久的將來，各種各樣的修復機器人會相繼出現，繼而實現管道修復的少人化或無人化作業。

參考文獻：

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[2]陳衛星，供水管道內噴涂修復施工方法的研究與應用，中國設備工程，2021.05（下）

[3]許巨川，雨水管非開挖修復技術研究，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 ，最高學歷：碩士;目前職稱：中級。