文／龔文超 廣州工程總承包集團(tuán)有限公司 廣東廣州 510310

引言：

市政排水管網(wǎng)工程是一個相對復(fù)雜的工程，尤其是地下管網(wǎng)系統(tǒng)，如給排水管道、天然氣管道、電力工程管道以及通信管道等，錯綜復(fù)雜且獨(dú)立，都會對排水管網(wǎng)系統(tǒng)造成直接影響。通過對市政排水管網(wǎng)運(yùn)行現(xiàn)狀調(diào)查可知，當(dāng)前城市市政管網(wǎng)的分布相當(dāng)混亂，且隨著排水管應(yīng)用時間的延長，排水管道逐步老化，當(dāng)市政排水管網(wǎng)發(fā)生問題，需要進(jìn)行修復(fù)時，修復(fù)難度高，任務(wù)重，時間長，同時成本也高[1]。非開挖修復(fù)技術(shù)是新時代應(yīng)用相對廣泛的排水管網(wǎng)修復(fù)技術(shù)，它具有低成本、高效率、短周期、高安全性能等特點(diǎn)，既能有效減輕施工對地表面帶來的破壞，亦可預(yù)防各種管道爆裂或泄漏等問題，推動市政排水管網(wǎng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)，持續(xù)發(fā)揮其作用，為城市可持續(xù)發(fā)展提供輔助。

1.非開挖修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)

1.1 低成本

在項目施工過程中，施工成本是必須要考慮的一個因素。非開挖修復(fù)技術(shù)是能夠在成本相對較低的情況下，對需要維修的管網(wǎng)進(jìn)行修復(fù)，確保管網(wǎng)正常使用。非開挖修復(fù)技術(shù)的機(jī)械主要在地面上工作，因此需要配備比正常施工少一些的工作人員就可以完成有效的修復(fù)工作；再者，地面施工可極大可能地減少搬遷費(fèi)用和額外投入、降低對周邊環(huán)境的損害。因而，可以有效較低成本，綜合成本低。

1.2 工期短，效率高

非開挖修復(fù)技術(shù)的特點(diǎn)之一就是工期短，鉆孔技術(shù)施工速度快，效率高。施工工期短，不僅可以令已修復(fù)的管網(wǎng)快速投入工作，同時還可以降低對居民生活的影響，滿足居民日常出行便利的需要。

1.3 減少對施工周邊的影響

在管網(wǎng)修復(fù)過程中，施工作業(yè)難免會對周邊居民的出行帶來不便，同時也會嚴(yán)重干擾道路汽車的行駛效率、影響居民正常出行，對居民造成了較大的影響。采用非開挖的方法進(jìn)行修復(fù)，施工過程中精準(zhǔn)定位，開挖區(qū)域相對較小，對交通沖擊相對也小，盡量減少對居民生活和出行的影響[2]。

2.局部樹脂固化修復(fù)

2.1 技術(shù)原理

局部樹脂固化修復(fù)又稱局部CIPP 法或局部樹脂固化法，是一種排水管道非開挖局部內(nèi)襯修理方法。它是利用氈筒氣囊局部成型技術(shù)，將涂灌樹脂的氈筒用氣囊使之緊貼母管，固化成型后用于局部修理。目前國內(nèi)常用氈筒氣囊局部成型技術(shù)，即在損壞點(diǎn)固化樹脂，并可提供一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，增加管道強(qiáng)度達(dá)到修復(fù)目的。

預(yù)處理措施：（1）管道檢測：堵水完成后，利用CCTV 對缺陷等較高的管段進(jìn)行重新檢測，并對管道內(nèi)部缺陷位置及范圍進(jìn)行復(fù)查。（2）管道漏水處理：漏水處理要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行處理，針對漏水較小的管道，可直接進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)；若管道有較大漏水時，應(yīng)采用管外高分子材料對其進(jìn)行加固處理。（3）管道錯位、下沉：對于超過15cm 的錯位應(yīng)用水泥進(jìn)行抹平后再進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)。（4）管外注漿加固土體：采用小導(dǎo)管注漿加固技術(shù)對塌陷部位上部土體進(jìn)行注漿加固。（5）鐵套預(yù)固：若出現(xiàn)管道輕微變形的情況，可采用機(jī)器人銑刀清除破裂殘余管片的處理技術(shù)，同進(jìn)使用內(nèi)襯鋼管對切除的位置進(jìn)行加固支撐。

2.2 施工工藝步驟

（1）裁剪。根據(jù)修復(fù)管道情況，施工過程中需要在在防水密閉的空間或施工現(xiàn)場剪裁一定尺寸的玻璃纖維氈布用于施工。裁剪要求中，氈布的剪裁長度約為氣囊直徑的3.5 倍，確保氈布與氣囊上部分重疊；同時氈布的寬度要滿足其前后均超出管道缺陷20cm 以上，確保氈布能與母管緊貼，順利修復(fù)。

（2）材料檢測。根據(jù)修復(fù)管道情況，要求供貨商按照一定的比例配制好樹脂和固化劑混合液，并用攪拌裝置混勻，使混合液均色無泡沫。同時要按照固定時間記錄混合濕度。根據(jù)施工技術(shù)要求，在施工現(xiàn)場將每批樹脂混合液進(jìn)行送檢。

（3）涂抹。使用抹刀將樹脂混合液均勻涂抹于玻璃纖維氈布之上。通過折疊工序讓氈布厚度達(dá)到設(shè)計值并覆于新的表面之上。同時為避免挾帶空氣，應(yīng)使用滾筒將樹脂壓入氈布之中。

（4）安裝。為使施工時氣囊與管道之間形成一層隔離層，先采用聚乙烯（PE）保護(hù)膜捆扎氣囊，再將氈筒捆綁與氣囊之上，并防止其滑動或掉下。再將經(jīng)樹脂浸透的氈筒通過氣囊進(jìn)行安裝，連接空氣管。

（5）加壓。利用空氣壓縮機(jī)加壓使氣囊膨脹，讓氈筒緊貼管壁。該氣壓需持續(xù)一定時間直到浸漬樹脂的氈布通過常溫（或加熱或光照），達(dá)到固化效果。

（6）釋壓驗(yàn)收。待樹脂固化后，釋放修補(bǔ)器氣囊壓力，然后將其拖出管道。記錄固化時間和壓力。要求管道內(nèi)襯表面光滑，無褶皺，接口平滑，整潔，通水驗(yàn)收。

2.3 材料及性能

玻璃纖維作為內(nèi)襯材料的一種，可以較好地裝載樹脂，承受壓力，在樹脂固化前攜帶和支撐樹脂。聚酯樹脂這種材料使單液性注漿材料可以更好地進(jìn)行聚合反應(yīng)，誘導(dǎo)時間可通過配比進(jìn)行調(diào)整。且材料對水質(zhì)的要求不高，一般酸堿性及污水都不會對其性能有影響[3]。

2.4 質(zhì)量控制

（1）準(zhǔn)確確認(rèn)管道缺陷的寬度，確保剪裁玻璃纖維墊時超出200mm 以上；（2）要用和樹脂相融合的玻璃纖維墊；量出樹脂和固化劑，確保配合比的準(zhǔn)確性，使混合液的質(zhì)量有保障；（3）為避免樹脂性質(zhì)變化，與其接觸的設(shè)備均不能與水接觸；（4）修補(bǔ)器氣囊壓力保持適當(dāng)，使氈筒緊貼修復(fù)缺陷裂縫。

2.5 質(zhì)量要求

（1）根據(jù)ISO3374 玻璃纖維墊一定能裝載樹脂和承受安裝壓力；（2）考慮安裝時圓周方向的伸展性，和樹脂的系統(tǒng)相容性；（3）樹脂和固化劑的混合液配置均色污泡沫，混合濕度達(dá)到要求；（4）做好樣本記錄，每批混合液保留一份進(jìn)行檢測它的固化性并報告。

3.紫外光固化整體修復(fù)（CIPP）

3.1 技術(shù)說明

對稱紫外光固化(UV)原位修復(fù)法，其適應(yīng)范圍如下：適用于地下排水管道或溝道；修復(fù)對象的截面可為圓形、橢圓形、方形等特殊形狀；適用的圓形管道內(nèi)徑通常為DN150～1200mm；單次（通常）修復(fù)長度可達(dá)200m，其它長度須定制。

內(nèi)實(shí)壁厚計算，根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程》CJJ/T2014 進(jìn)行計算。根據(jù)需要選擇合適材料，如單層或多層聚酯纖維氈，編織材料或非編織材料[4]。

注意事項：（1）管道彎曲在10°以下；（2）錯位在20mm 以內(nèi)；管道脫節(jié)在50mm 以內(nèi)；（3）承受水壓在0.05MPa 以內(nèi)；（4）地下水流入量在2L/min 以內(nèi)；

以上情況均可采用CIPP 光固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修復(fù)，并具有國外認(rèn)證證明。管道內(nèi)部情況及缺陷超出以上范圍，注意應(yīng)用此修復(fù)方法。

3.2 工程材料

內(nèi)襯材料有不含玻璃纖維和含玻璃纖維兩種，根據(jù)需要選用。短期彎曲性能要求：應(yīng)按照《塑性彎曲發(fā)性能的測定》（GB/T9341-2008）中的規(guī)定對重力管道和壓力管道的內(nèi)襯管進(jìn)行初始彎曲彈性模量和彎曲強(qiáng)度的測試。拉伸性能要求：按照《塑性拉伸性能的測定第二部分：模塑和擠塑料的試驗(yàn)條件》（GB/T1040.2-2006）的要求對內(nèi)襯材料進(jìn)行拉伸強(qiáng)度的測試，玻璃纖維增強(qiáng)的材料應(yīng)按《纖維增強(qiáng)塑料彎曲性能試驗(yàn)方法》（GB/T1449-2005）中的規(guī)定進(jìn)行測試。

3.3 施工方法

3.3.1 工作流程

現(xiàn)場踏勘-污水截流、導(dǎo)流-管道清洗、疏通-CCTV檢測-CIPP 紫外線固化修復(fù)-驗(yàn)收-恢復(fù)使用。

3.3.2 技術(shù)要點(diǎn)

現(xiàn)場踏勘：檢查現(xiàn)場施工周圍環(huán)境，包括線下管道、施工現(xiàn)場臨近建筑物，交通要道等；井口管徑、周長，兩檢查井之間距離、管內(nèi)水流量，有無支線等。污水截流、導(dǎo)流：采用管堵或砌墻。管道清洗、疏通：設(shè)備要求：壓力160kg 以上，流量210m3/h,選擇噴頭。

CCTV 檢測：觀察管道有無破損，變形，異物侵入等。記錄準(zhǔn)確距離。CIPP 紫外線固化修復(fù)：詳見后。

驗(yàn)收：CCTV 檢測外觀；取樣管道平均壁厚；檢查新舊管道有無滲水等。

3.3.3 施工工藝

CCTV 檢測結(jié)束后帶回一根繩子，用此繩子拉入保護(hù)膜。保護(hù)膜作用是保護(hù)材料拉進(jìn)過程外膜不被劃破。采用一根鋼絲繩，用做拉內(nèi)襯用。兩端要注意配合，鋼絲繩要向前拉，兩拉頭要對稱，不然鋼絲繩容易滑到保護(hù)膜的下面。在檢查井內(nèi)用膨脹釘固定好保護(hù)膜，防止同內(nèi)襯一同拉入管內(nèi)。穿好鋼絲繩后，用牽引車將其拉入內(nèi)襯，內(nèi)襯拉放的速度要控制在小于6m/min。連好內(nèi)襯繩子后，綁好扎頭。如果在施工段內(nèi)有檢查井，用白布纏好才能開始充氣工序。白布進(jìn)入兩端管內(nèi)20cm 以上。開啟高壓風(fēng)機(jī)給內(nèi)襯充氣，初始時氣壓控制在0.01Mpa，每10min 提升50 毫帕，直至達(dá)到管徑對應(yīng)的氣壓，保持壓力30min，使其與內(nèi)管壁完全粘合。

充氣時須從另一端拉回一根繩子，用于拉紫外線燈。具體操作如下：首先要打開扎頭，并迅速放入紫外線線燈，這個過程不得超過10 分鐘。若內(nèi)襯塌陷導(dǎo)致無法將紫外線燈放進(jìn)去，則采用充氣法把管道鼓起后拉入。連接好繩子，重新綁好扎頭，連接好風(fēng)管。

開啟高壓風(fēng)機(jī)充氣，待管道鼓起后將紫外線燈拉到另一端。按照技術(shù)方案程序開燈，開始固化，依次開啟8 盞紫外線燈，間隔30s，右后向前。

開啟卷線器，設(shè)置好固化速度，觀察三個測點(diǎn)的溫度和卷線速度，隨時調(diào)整，其中最大速度為1m/min。距管口扎頭0.5m 時放慢速度。固化結(jié)束后依次關(guān)閉紫外線燈，間隔30s，右后向前。

松開扎頭，取出紫外線燈，注意燙傷。輕拿輕放，防止損壞燈頭。拉出內(nèi)膜，用氣動切割鋸處理好管口。清理現(xiàn)場，把工具擺放整齊，按照施工生產(chǎn)要求擺放到制定位置，同時進(jìn)行質(zhì)量檢查。

3.4 施工驗(yàn)收及外觀檢測

施工完成后進(jìn)行驗(yàn)收。DN800 以上可采用人工檢測，DN800 以下采用CCTV 檢測，并出相關(guān)報告，報告包括影像資料。根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程》CJJ/T2014 規(guī)定，不得出現(xiàn)以下現(xiàn)象：內(nèi)襯管內(nèi)不得有可見地下水滲漏，支管的連接應(yīng)暢通等，并且不能出現(xiàn)有大量起皺，起泡、隆起、白斑、開裂等現(xiàn)象[5]。

4.速格墊內(nèi)襯整體修復(fù)

4.1 技術(shù)原理

格墊襯管道無損修復(fù)技術(shù)是采用速格墊作為修復(fù)的內(nèi)襯材料。首先將速格墊依據(jù)待修復(fù)的管道尺寸預(yù)制成工程實(shí)地需要的規(guī)格，拉入需要修復(fù)的管內(nèi)，然后通過充氣或注水的方法使其與管壁充分接觸。通過灌漿的方法填充速格墊與管壁之間的空隙，令速格墊與原管道組成一個整體。利用速格墊與灌漿料形成新的管腔結(jié)構(gòu)層，以達(dá)到對老舊的管道進(jìn)行維護(hù)的修復(fù)。

4.2 材料及屬性

速格墊：是一種高分子樹脂材料，具有良好的耐酸堿性能和耐化學(xué)腐蝕性能。

高徽漿SG100：主要由水泥、專用外加劑，并輔以多鐘礦物改性組分和高分子聚合物材料配合組成。具有低水膠比、高流動性、零泌水、微膨脹、耐久性好的特點(diǎn)，施工時，可直接加水?dāng)嚢枋褂谩?/p>

速格墊結(jié)構(gòu)結(jié)合了熱塑性塑料的優(yōu)點(diǎn)（柔韌性、延展性、耐腐蝕）和混凝土的特點(diǎn)（強(qiáng)度高、鋼性好）。速格墊為混凝土結(jié)構(gòu)的長期保護(hù)提供了一個高質(zhì)量的解決方案。而且它滿足了耐酸結(jié)構(gòu)的最高要求。速格墊防止混凝土的劣化從而延長建筑的使用壽命。除此之外還能防止泄露和滲透，直接保護(hù)了環(huán)境。

4.3 施工前預(yù)處理

（1）原有管道經(jīng)檢查其損壞程度經(jīng)設(shè)計認(rèn)可，修復(fù)施工方案滿足設(shè)計要求。

（2）原有管道經(jīng)處理后不得出現(xiàn)修復(fù)施工工藝的缺陷，觀察管道內(nèi)表面全數(shù)應(yīng)全部合格，預(yù)處理施工記錄，相關(guān)技術(shù)處理記錄符合規(guī)范要求。

（3）對影響修復(fù)施工的缺陷進(jìn)行修補(bǔ)處理，必要時對周邊土體進(jìn)行加固，改良處理，施工設(shè)備就位并經(jīng)檢查滿足施工要求。

4.4 工藝步驟

用卷揚(yáng)機(jī)將速格墊拉進(jìn)管道，速格墊根據(jù)實(shí)際情況提前預(yù)制焊接成型，速格墊焊接應(yīng)通過測量及計算確定尺寸，長度。內(nèi)襯制作長度宜比實(shí)際測量長度長200mm，以保證施工誤差不影響工程質(zhì)量。

速格墊安裝完成后，在管道端口通過錨固板及螺栓將速格墊端口固定在管壁上，并安裝密封條；同時安裝好灌漿管，排水排氣管，回漿管等，氣囊兩端用擋板固定，內(nèi)部充滿水，將速格墊支撐起來，壓力保持恒定。

從灌漿孔中注入SG100 高徽漿，使SG100 高徽漿填充速格墊與混凝土管道之間隙，從而使速格墊與管道形成一個整體。灌漿完成后，一段時間方可拆膜，夏季至少24 小時，冬季至少48 小時。拆膜后進(jìn)行端部處理，然后閉水實(shí)驗(yàn)，檢查管道的嚴(yán)密性。

4.5 質(zhì)量控制及要求

（1）速格墊焊接操作規(guī)范和焊接質(zhì)量達(dá)到設(shè)計要求。（2）速格墊的鋪設(shè)要保證不要破損和保持平整，不可扭曲。（3）灌漿壓力按照設(shè)計要求，檢測注漿效果，注意注漿量。（4）速格墊內(nèi)襯修復(fù)管道，使管道無滲漏，腐蝕。（5）速格墊表面應(yīng)光潔，平整、裂紋、磨損、孔洞、起泡、褶皺等缺陷。（6）速格墊內(nèi)襯與原管緊密結(jié)合一起，管內(nèi)無明顯突起、凹陷、空鼓等[6]。

5.施工安全

（1）道路施工做好安全圍護(hù)，并做好交通指導(dǎo)疏散工作。（2）動工前打開檢查井，用風(fēng)機(jī)向管內(nèi)通風(fēng)、排氣。防止在施工過程中管道內(nèi)的有害氣體對施工人員及周邊居民造成傷害，采取必要的防毒措施，以保證安全。（3）采用有毒氣體檢測儀對管內(nèi)進(jìn)行檢測，確保安全狀態(tài)下進(jìn)行施工。（4）上班時工作服，安全帽，防毒服，工作鞋等著裝整齊干凈，正確處理交叉作業(yè)，盡可能避免交叉作業(yè)，否則必須設(shè)防護(hù)設(shè)施或隔離措施；（5）用電設(shè)備配電箱，必須有明顯標(biāo)志，嚴(yán)禁隨意亂接電線；管內(nèi)照明采用12V低壓礦燈，不得使用其它高壓照明電源電路。（6）作業(yè)前檢查工作環(huán)境是否安全，手柄，電源線，插頭開關(guān)是否完好，操作者嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程，穿戴好絕緣防護(hù)品，不違章作業(yè)；（7）施工用電電源線采用橡膠防水電線，配備專用施工電箱，并裝漏電保護(hù)開關(guān)。電箱專人看管。（8）井口及井下作業(yè)人員嚴(yán)禁吸煙，焚燒雜物等，以防影響管內(nèi)空氣質(zhì)量，引起人員不適。（9）按照要求對施工區(qū)域圍欄圍護(hù)，閑雜人員一律不得入內(nèi)。施工現(xiàn)場布置安全生產(chǎn)標(biāo)語，設(shè)置安全警示標(biāo)志。（10）施工現(xiàn)場必須設(shè)置安全防護(hù)措施，配備足夠的消防器材。按照要求在各配電箱旁邊懸掛相關(guān)的危險標(biāo)志牌。（11）施工人員將嚴(yán)格按有關(guān)施工規(guī)范施工，做好預(yù)防監(jiān)測控制措施，尤其應(yīng)注意雨季的施工安全，做好排水和邊坡支護(hù)措施。（12）管內(nèi)堵水大徑采用氣囊與磚墻同時進(jìn)行，加強(qiáng)處理，厚度以二四墻及以上為主。并采用鋼管及木料支撐加固處理。

結(jié)語：

根據(jù)城市老舊排水管路的具體現(xiàn)狀，針對性的采用局部樹脂固化修復(fù)，紫外光固化整體修復(fù)（CIPP），速格墊內(nèi)襯整體修復(fù)工藝，提高效率。因此，采取非開挖管道修復(fù)技術(shù)不僅可以提高修復(fù)排水管網(wǎng)效率和速度，還可以針對內(nèi)部排水管道損壞位置實(shí)現(xiàn)對道路路基的“零開挖”，這樣就會降低因施工給居民帶來的不利之處?？偠灾覈呐潘芫W(wǎng)非開挖修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢在社會影響以及環(huán)境保護(hù)方面逐漸凸顯，相信施工修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用前景與空間將會越來越廣闊。