浅谈城市管道非开挖内衬修复技术的运用

浅谈城市管道非开挖内衬修复技术的运用

罗启安

广东信泽工程技术有限公司， 广州市白云区 510080

摘要：非开挖管道修复技术在城市管道修复中应用越来越广泛。内衬管修复技术原理就是在原管道内衬一个新管道，完成管道的修复，该技术在柔性管道修复作业中的应用已经较为成熟。

关键词：城市管道；非开挖；内衬修复技术；运用

为了促进城市管道工程的发展，为人们的生活和生产提供便利，满足现代城市发展的需要，城市管道维修最好采用非开挖修复技术，不仅可以减少对其他构筑物和建筑物的影响，而且具有显著的经济效益和社会效益。在本工程管道修复的应用中，应根据污水管道的重要性、疾病的程度和影响范围、修复重建目标、道路交通调查、地下管道环境、管道的安全性等，选择合理的施工工艺，综合考虑地面建、构筑物环境及污水管道对该区域的重要性和影响，制定合理的修复方案。

1 非开挖技术的应用价值

首先，与传统市政管道的开挖技术相比，非开挖技术主要是利用先进的钻孔机械设备在地下环境中钻孔并敷设管道，对人工和大型挖掘设备的依赖性较小，能极大程度地减少人工成本和设备租用成本，减少资金投入，获得更好的经济效益。

其次，非开挖技术在施工中由于不会使用大型的挖掘设备，施工的灵活性大幅提升，即便在狭窄的环境中也能进行施工，最大化减少对周边居民正常生活的影响，具有良好的社会效益。

最后，在市政管道施工中采用非开挖施工技术，能得到精密程度更好的管道坑，大幅提升市政管道的建设质量，还能避免与周围建筑物产生接触，确保管道的建设符合设计要求。

非开挖技术不仅能用于市政工程地下给排水管道的敷设、修复、更换等，还能用于修改地下电缆线路等工作，具有良好的应用价值[2]。但是，非开挖技术的使用对开挖设备的依赖性较强，目前国内建筑行业中的非开挖技术并未达到成熟水平，与技术成熟国家相比还有很大不足。但发展中国家对非开挖技术重要性的认识不断提升，国内对非开挖技术的研究也不断深入，在市政工程中的应用范围也不断扩大。

2现代城市管道常见的非开挖修复技术

某道路地道施工时上跨此管道的最近距离仅0.4m，且根据现场排摸，曹杨路14#井下游段的DN3500合流一期污水总管已出现管内混凝土氧化及脱落情况，局部管内管壁有渗漏情况。所以在进行武宁路地道施工前，必需对此管道进行修复。结合管道实际工况，选择使用内衬修复技术来对该段管道进行修复。

2.1 非结构性修复技术

非结构性修复技术是指从管道整体修复的角度，利用水泥砂浆、环氧玻璃鳞片或环氧树脂制成可喷涂的混合材料，在绞车等机械设备的作用下，将这些混合喷涂材料按要求喷涂在需要修复的管道内壁上，为了在内部形成较厚的衬里，在衬里喷涂过程中，喷涂设备应保持45°的角度，以获得最佳的喷涂效果。

2.2半结构维修技术

半结构修复技术是指直接用塑料管更换损坏的管道，使塑料管与旧管道相结合。作为旧管道的衬里，塑料管道的强度低于原管道，但高于喷涂材料的强度。注意使用此修复工艺时必须做好接头的密封处理，避免污水泄漏问题。半结构修补技术可分为三个方面：衬里滑入衬里、无缝衬里和CIPP修补技术。内衬管滑入衬管是利用外力将新塑料管拉入损坏的管道中，并通过浇注水泥砂浆处理新旧管道之间的连接。这种方法可以降低施工难度，但施工前必须拆除所有阀门和T形管，并在浇筑水泥砂浆后重新安装这些阀门和管道，因此施工量大。无缝衬砌是指塑料管安装到旧管内后，由于塑料管的变形可以与旧管形成组装管，因此可以紧密结合，无需浇筑水泥砂浆。该方法的关键步骤是使塑料管变形，以实现与旧管的过盈配合。CIPP维修方法是通过气动或液压方法将纤维软管安装到旧管道中。由于热固性树脂渗入到纤维软管中，熔化的热固性树脂可作为粘合剂，在加热作用下紧密连接新旧管道。

2.3两端工作坑施工

内衬管修复过程中，工作坑主要为不锈钢内衬施工提供场所。在对DN3500管道施工过程中利用高架下方绿化带作为施工场地，在DN3500两端施工两座骑马井。

2.4管道临排施工

DN3500合流管内部采用不锈钢内衬施工、管内检测需在管道断水的前提条件下进行，为了确保管道正常排水，采用临时排水方案。

根据泵站两年的运行数据2016～2018年非汛期内DN3500合流一期污水总管上游14个泵站水量（流量以m/d计）总和考虑（日均90万m3水，秒流量为10.42m/s）。临时泵排排水措施是在上游J1井内设置5台900泵和1台700泵，并敷设临时的管道（钢管），将污水增压提升至钢制集水箱中（4000×4000×4000mm,厚20mm），再通过2000×1000钢制箱涵（14mm）长度约100m排至封堵下游的J2井内。

2.5管道的封堵与清洗

临排完成之后可以使用高压水车或者钢刷等方式对维修管段进行清洗，从而将管道内部的杂物去除，使维修管段内壁完整、光滑。

2.6不锈钢内衬管的运输及安装

2.6.1中导管支架布置

DN3500管道及骑马井封堵完成后，启用临泵。使改建段DN3500管道内处于无水状态，进行DN1400管道支撑替换。一段管节2个支撑，间距1.5m。

2.6.2运输方式

DN1400管道支架施工完成后，进行不锈钢内衬的安装。不锈钢管片通过底部700mm的空间，通过上游井的卷扬机牵引，由下游往上游运输。

运输至安装位置后进行拼接。不锈钢内衬等分成4片，宽度1m。

2.6.3不锈钢内衬安装流程

第1段不锈钢内衬，利用上游井井口位置吊装。第2段不锈钢内衬施工时，利用上一节完成的管道进行施工。在完成的不锈钢内衬上安装2个手拉葫芦，偏心拉不锈钢内衬使其转动至指定位置，然后焊接。

2.7施工注意事项

首先，根据管道的基本情况，施工前必须分析研究管道对水压的要求、管道的结构和表面条件。在选择时，还应考虑污水管道周围建筑物的因素，对该区域的未来发展和当地的基本污水排放需求进行估算和评估，不仅要保证管道的使用效果和使用寿命，既能满足周边社区的污水排放需求，又不会对周边住宅建筑产生影响。选择合理的修复工艺后，确定管道尺寸，根据城市排水管网总体布局进行现场施工测量，确定正确的施工路线，制定合理的施工时间。在具体施工过程中，避开交通高峰，注意不影响人们的正常出行，做好燃气管道、高压电缆等其他地下管线的避让工作，从经济技术角度尽量制定科学合理的施工方案。

此外，应注意的是，在内衬的实际维修过程中，材料处理非常关键。在材料管道处理过程中，必须使用专业材料，采用各种技术，以确保管道修复的质量。对于所有材料自身的处理和加工方法，有必要根据这些材料目前的处理体系和加工模式制定最终的各种信息处理标准，使处理质量和处理方案更加科学可靠。另外，在相关物料的加工过程中，对于一些特殊物料，如需要加热、跟踪、后处理的物料，必须按照各种物料的相关加工方法和加工原则，在获得特殊加工结果后，进行有序的跟踪加工，只有这样，才能为后续具体整理工作计划的施工过程提供帮助和专业依据。

结论

综上所述，非开挖技术在市政工程管道建设中具有诸多优势，具有良好的社会效益和经济效益，对提升我国市政工程建设水平具有重要意义。但是，国内非开挖技术与发达国家相比还有一定差距，相关设备也需要从发达国家引进，这在一定程度上增加了施工成本。加强非开挖技术的应用研究，根据工程实际情况灵活选择不同的非开挖技术手段，提高市政管道施工质量，促进城市快速发展。

参考文献:

[1]廖宝勇.原位热塑成型修复技术在给排水管道非开挖修复中的应用[J].建设科技，2019(23):60-63.

[2]周杨军，蒋仕兰，解铭，等.非开挖修复技术在城市排水管道维护中的应用[J].中国给水排水，2020,36(20):58-62.

[3]曹井国，石东优，董泽樟，等.翻转式原位固化（CIPP）技术用于城市排水管道修复[J].中国给水排水，2021,37(6):128-133.

[4]刘琳，刘勇，黄宁君.新型原位热塑成型管道非开挖修复技术应用案例[J].中国给水排水，2021,37(6):134-137,142.