摘要：由于現(xiàn)階段城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝诶吓f城區(qū)或交通繁忙地段的開挖施工代價巨大，因此探索如何利用原有管道路由實施燃?xì)夤艿栏脑炀哂蟹e極且實際的意義。依托重慶渭沱工業(yè)園涼申路燃?xì)夤艿佬迯?fù)項目，采用CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法開展實例應(yīng)用，分析了CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯工藝原理，對比了不同非開挖管道修復(fù)工藝技術(shù)特點，論述了CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)燃?xì)夤艿赖墓ば蛄鞒?、關(guān)鍵環(huán)節(jié)、施工要求和質(zhì)量問題。實踐表明，CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯可為城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿李A(yù)防性修復(fù)提供可行的技術(shù)選擇，當(dāng)前施工操作水平高低和應(yīng)嚴(yán)格遵守的注意事項對保障燃?xì)夤艿佬迯?fù)效果至關(guān)重要，本次施工經(jīng)驗可為后期同類工程提供借鑒。

關(guān)鍵詞：CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯；燃?xì)夤艿溃环情_挖；修復(fù)技術(shù)；施工

Application of CIPPFlipped Inner Lining Repair Technology

in Urban Gas Pipeline Construction

Zeng Xiang Tu Lang Liu Xiaohui Liu Yuanming

1.Sichuan Chuangang Gas Co.，LtdSichuanChengdu610000；

2.Sichuan Shale Gas Exploration and Development Co.，LtdSichuanChengdu610000

Abstract：Due to the excavation cost of urban gas pipelines in old urban areas or busy traffic areas is huge at present，exploring how to use the original pipeline routing to implement gas pipeline renovation has positive and practical significance.Based on the Liangshen Road gas pipeline repair project in Chongqing Weituo Industrial Park，the CIPP flipped lining method was used for practical application.The principle of CIPP flipped lining technology was analyzed，the characteristics of different non excavation pipeline repair technologies were compared，and the process flow，key links，construction requirements，and quality issues of CIPP flipped lining repair for gas pipelines were discussed.Practice has shown that CIPP flipped lining can provide a feasible technical choice for preventive repair of urban gas pipelines.The current level of construction operation and the matters needing attention that must be strictly followed are crucial to ensuring the effectiveness of gas pipeline repair.The construction experience of this project can provide reference for similar projects in the future.

Keywords：CIPP flipped lining；Gas pipeline；trenchless；Repair techniques；construction

隨著國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)燃?xì)庀M規(guī)模日益增長。燃?xì)夤艿雷鳛槌擎?zhèn)燃?xì)夤?yīng)的基礎(chǔ)，配套建設(shè)速度穩(wěn)步提升?，F(xiàn)階段，燃?xì)夤艿缆酚傻拇_定離不開城鎮(zhèn)建設(shè)規(guī)劃、沿線周邊環(huán)境、地區(qū)交通以及電力、給水線路等因素影響，特別是在老舊城區(qū)或交通繁忙地段，路由選擇尤為困難。采取傳統(tǒng)的開挖路面敷設(shè)管道的方式已不能滿足新態(tài)勢下燃?xì)饨ㄔO(shè)發(fā)展的需求，若開挖拆除舊管更換新管則工程量巨大，顯然不能短時間內(nèi)解決實際問題。非開挖管道修復(fù)技術(shù)既可實現(xiàn)原位管道改造再利用，還可極大地避免施工造成的周圍環(huán)境與交通影響，成為規(guī)?；?xì)夤艿栏?、改造的理想方案?］。CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法是非開挖管道修復(fù)技術(shù)組成中新興的方法。該技術(shù)采用壓縮流體為動力，將預(yù)制的內(nèi)襯軟管浸漬黏合劑后翻轉(zhuǎn)推入燃?xì)夤艿纼?nèi)，經(jīng)固化形成一層與原有管道內(nèi)壁緊密結(jié)合的內(nèi)襯層［2］，從而很好地避免全面開挖更換新管。CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)在國內(nèi)有多起排水管道修復(fù)的成功案例，但在燃?xì)夤こ讨械膽?yīng)用尚處于初步階段。為此，本文以重慶渭沱工業(yè)園涼申路燃?xì)夤艿佬迯?fù)項目為對象，探索采用CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)燃?xì)夤艿赖墓ば蛄鞒?、施工工藝以及質(zhì)量控制等工程實際問題，為今后城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿婪情_挖修復(fù)利用提供參考。

1 CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)特點

CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)是首先對原有燃?xì)夤艿肋M(jìn)行清理、檢測，然后采用聚氨酯或環(huán)氧樹脂等黏合劑填充內(nèi)襯軟管內(nèi)部，再用專用的翻轉(zhuǎn)設(shè)備將浸漬黏合劑的軟管收卷起來，最后利用壓縮流體將內(nèi)襯軟管翻轉(zhuǎn)至原管內(nèi)壁，經(jīng)固化后使其相互貼合而形成新的復(fù)合管道［3］，如圖1。固化內(nèi)襯后的“新”燃?xì)夤艿揽梢元毩⒊惺軆?nèi)壓和外壓。

CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)施工相對常規(guī)的開挖工程，僅需要建設(shè)工作井就可實施管道修復(fù)，節(jié)省了道路占用審批、開挖、圍擋、交通組織、回填、養(yǎng)護(hù)等一系列工序，工期最高可縮短60%，工程綜合成本可降低20%，極大提高了施工效率。同時，對比用于城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖钠渌Ｒ姷姆情_挖管道修復(fù)工藝技術(shù)，如下表所示。

由此可見，CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法有更小的作業(yè)面積，且修復(fù)過程不產(chǎn)生揚塵、不采用污染材料，減少90%以上的碳排放，符合國家提倡的節(jié)能環(huán)保施工；更強的過彎能力，單個施工段可連續(xù)過彎，適合涉及繁華商業(yè)區(qū)、重點、特殊區(qū)域的作業(yè)；更好的無損修復(fù)效果，內(nèi)襯材料薄，流量幾乎無減損，而且修復(fù)后內(nèi)壁光滑，可提升介質(zhì)流動速度。

2 CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)燃?xì)夤艿拦こ虒嵗?/p>

2.1 工程概況

重慶渭沱工業(yè)園涼申路燃?xì)夤艿涝O(shè)計全長1200m，設(shè)計壓力0.8MPa，供氣規(guī)模40×104m3/d，設(shè)置閥井1座，采用D273×8mm無縫鋼管材質(zhì)，受地形條件限制多處在水平和縱向轉(zhuǎn)角設(shè)置有彎管或彎頭。由于建設(shè)當(dāng)年對道路修建、管道布設(shè)未充分考慮到園區(qū)產(chǎn)業(yè)變化，因此自管道建成以來一直未能正常投運，且期間受園區(qū)規(guī)劃變動多次調(diào)整路由走向和埋深，并缺乏必要的日常維保。

現(xiàn)如今燃?xì)夤艿劳ㄟ^的X617與茶園大道路口周邊給水管道、電力管道、通信管道各類專業(yè)地下管線密布，地下資源尤其緊張。采用傳統(tǒng)的開挖方式進(jìn)行舊管道修復(fù)整治是供氣企業(yè)和管理部門及社會各方面難以接受的。為此項目采用非開挖CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)對原管道予以修復(fù)和保護(hù)，延長燃?xì)夤艿赖氖褂脡勖?。項目燃?xì)夤艿罊M穿路口位置現(xiàn)場地面示意圖，如圖2所示。

2.2 CIPP翻襯修復(fù)施工流程

CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)燃?xì)夤艿朗┕すに嚵鞒倘鐖D3所示：

2.3 CIPP翻襯修復(fù)施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)

2.3.1 工程準(zhǔn)備

施工準(zhǔn)備階段包括現(xiàn)場勘測、內(nèi)襯軟管制作、布置工作坑和管道清理、檢查等。首先，對待修復(fù)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行現(xiàn)場勘測、掌握長度、管徑和走向，編制施工技術(shù)方案。翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)依托原有管道作為外壁結(jié)構(gòu)，因此施工前需詳細(xì)掌握管內(nèi)情況，并對管道進(jìn)行必要的疏通清理。本工程由于燃?xì)夤艿捞幱陂L期閑置，僅采取了噴砂清理，并對管內(nèi)存有的邊緣尖利的焊瘤及雜物等進(jìn)行預(yù)處理，做到100%除銹和表面糙化處理。最后再經(jīng)由CCTV行走器進(jìn)入管內(nèi)行走檢查和顯示管內(nèi)狀況，確保管道內(nèi)壁干燥，無任何附著物，且露出管道自然金屬光澤。

2.3.2 搭建翻襯平臺

根據(jù)施工段的長度準(zhǔn)備適量內(nèi)襯軟管和黏合劑，在工場平臺提前將黏合劑均勻地灌入內(nèi)襯軟管，充分浸漬后經(jīng)運輸帶塞入翻轉(zhuǎn)車的艙體內(nèi)，再由翻轉(zhuǎn)車運至施工現(xiàn)場。黏合劑具有適宜的黏度、剪切拉伸強度和剝離強度。本項目工作坑位置選擇在橫穿道路的兩側(cè)路肩處，即燃?xì)夤艿来┰蕉蝺啥祟^各開挖一個，并在操作坑一側(cè)開挖一個約20°坡度的導(dǎo)向坡槽，便于與翻轉(zhuǎn)工作平臺連接。

2.3.3 翻轉(zhuǎn)送入作業(yè)

現(xiàn)場啟動空壓機(jī)組將翻轉(zhuǎn)車工作艙內(nèi)的內(nèi)襯軟管翻轉(zhuǎn)出艙伸入舊的燃?xì)夤軆?nèi)，軟管在氣壓推動下不斷延伸。經(jīng)翻轉(zhuǎn)艙翻轉(zhuǎn)后，壓出的內(nèi)襯管外涂有黏合劑，在氣壓作用下可與舊管內(nèi)壁緊密貼合，如圖4。需要在翻轉(zhuǎn)時注意實時監(jiān)控，翻轉(zhuǎn)壓力控制在0.05～0.1MPa，且不超過管道的允許工作壓力，促使軟管在翻轉(zhuǎn)過程中能夠充分?jǐn)U展開來和緊貼原管內(nèi)壁，特別應(yīng)注意內(nèi)襯管送入過程中通過彎管或彎頭時的推動情況。

2.3.4 固化成型

確認(rèn)內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)至燃?xì)夤艿赖牧硪欢撕螅瑔臃D(zhuǎn)設(shè)備車上的加熱設(shè)備對內(nèi)襯管進(jìn)行加熱固化處理。固化過程持續(xù)時間約為72h。整個固化期間，固化壓力不低于01MPa，管內(nèi)壓力保持正壓使內(nèi)襯管與原有管道緊密接觸。確認(rèn)固化成型后，等待管內(nèi)的溫度自然冷卻，緩慢卸壓，防止內(nèi)襯管產(chǎn)生收縮裂縫［4］。

2.3.5 端頭處理

端頭處理主要包括密封和切割等工作內(nèi)容，如圖5。拆去兩端裝置，采用專用工具將兩端頭內(nèi)側(cè)剝?nèi)?0cm左右的內(nèi)襯，應(yīng)注意切口須整齊。特別是當(dāng)端頭處的內(nèi)襯管與原有管道之間貼合不夠緊密時，應(yīng)通過采取加強充填黏合材料以促進(jìn)密封［4］。

2.3.6 修復(fù)后管道檢測

內(nèi)襯管端頭切開后，采用CCTV對修復(fù)后管道進(jìn)行再次檢測，確保整個被修復(fù)區(qū)域光滑連續(xù)，表面無鼓脹、無剝落、無未固化現(xiàn)象，并將檢測過程和結(jié)果制成影像資料可作為后期驗收材料。同時，參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ淌┕ぜ膀炇諛?biāo)準(zhǔn)》（GB/T51455-2023）對修復(fù)后管道進(jìn)行強度和嚴(yán)密性試驗。強度試驗的試驗壓力取為1.5倍修復(fù)后管道設(shè)計壓力值，穩(wěn)壓時間≥1h，觀察壓力表，確定無壓力降為合格［5］。嚴(yán)密性試驗可以緊接著在強度試驗合格后進(jìn)行，試驗壓力取為修復(fù)后管道設(shè)計壓力，穩(wěn)壓的持續(xù)時間≥24h［5］。試驗期間測量記錄壓力和溫度值，記錄頻次每小時不少于1次［5］。試驗完畢后，按GB/T51455-2023中公式11.4.5進(jìn)行修正壓力降換算，當(dāng)修正壓力降小于133Pa為合格［5］。

3 相關(guān)問題思考

3.1 翻轉(zhuǎn)速度的影響

通過CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)燃?xì)夤艿朗┕嵺`可知，整個翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯的過程是依靠壓縮流體的作用推動翻轉(zhuǎn)頭在原有管道中行進(jìn)的。內(nèi)襯軟管的翻轉(zhuǎn)速度與空氣壓力呈近似線性關(guān)系，隨著壓力的增大而增大。翻轉(zhuǎn)中翻轉(zhuǎn)頭的勻速行進(jìn)是有效延展內(nèi)襯材料使其不出現(xiàn)褶皺和氣泡的關(guān)鍵［6］。翻轉(zhuǎn)頭行進(jìn)過程中，如果速度過快，會發(fā)生內(nèi)襯軟管的折疊、褶皺、存留空間不能緊密貼合等問題；如果速度過慢，則會使黏合劑因存量多而自流至管底部，造成管內(nèi)的內(nèi)襯厚度不一致［6］。為取得較適宜的翻轉(zhuǎn)速度，需要根據(jù)管道口徑大小、彎頭部位和數(shù)量合理調(diào)整空壓機(jī)排氣壓力，較小口徑（≤DN300）翻轉(zhuǎn)速度宜為3～4m/s；較大口徑（≥DN400）翻轉(zhuǎn)速度宜為2～3m/s。

3.2 固化時間的影響

修改管道在翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯完成后加壓固化，固化時間只與溫度有關(guān)，通常環(huán)境溫度越低所需的固化時間越長。若要人為地縮短固化時間，可加入催化劑使固化時間縮短至6～12h。因此，足夠的固化時間對保障修復(fù)質(zhì)量非常重要，以保證在固化期內(nèi)內(nèi)襯軟管能夠完全伸展與原管道內(nèi)壁緊密粘貼，防止存有間隙而后產(chǎn)生內(nèi)壁褶皺。當(dāng)然，固化過程本身是一個劇烈的放熱反應(yīng)［7］。這就需要在施工中注意管內(nèi)溫度的變化，避免熱量在部分位置內(nèi)襯軟管的內(nèi)壁處聚集，導(dǎo)致內(nèi)襯軟管預(yù)制結(jié)構(gòu)遭到破壞，影響固化后的“新”管內(nèi)壁表觀形貌界面［7］。

結(jié)語

CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)作為一種新興的非開挖管道修復(fù)技術(shù)，具有施工影響小、速度快、工期短、修復(fù)效果明顯、安全耐久等優(yōu)點。面對目前城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿览吓f改造和道路交通繁忙狀況，推動采用非開挖CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)開展地下燃?xì)夤艿李A(yù)防性修復(fù)、更新十分必要。現(xiàn)將本項目在CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)施工中獲得的部分經(jīng)驗予以總結(jié)，以期為同類工程提供借鑒。

（1）燃?xì)夤艿酪?guī)格D273×8mm，建成后多次改線變動，路由上水平和縱向彎管或彎頭數(shù)量較多，線路橫穿公路狀況較復(fù)雜。經(jīng)過對各類非開挖修復(fù)技術(shù)比選，采取了CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)工藝，并在重慶渭沱工業(yè)園涼申路燃?xì)夤艿拦反┰蕉涡迯?fù)工程中進(jìn)行了成功嘗試，表明了該項技術(shù)的實用性與有效性。

（2）基于工程施工在現(xiàn)場實施與管理中的實踐環(huán)節(jié)，分析了CIPP技術(shù)特點，闡述說明了燃?xì)夤艿佬迯?fù)過程的工序流程和工藝方法，操作過程的施工技術(shù)水平很大程度影響了修復(fù)效果，因此施工要點及注意事項須嚴(yán)格遵守［8］。

（3）CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)燃?xì)夤艿涝趪鴥?nèi)的運用尚處于起步階段，工程應(yīng)用實例少且缺乏成熟、科學(xué)的技術(shù)系統(tǒng)，對此在以后的工程施工中還需要進(jìn)一步建立適宜的技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，促使該技術(shù)得到有序發(fā)展和廣闊應(yīng)用。

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作者簡介：曾翔（1988—），男，漢族，四川成都人，本科，工程師，研究方向：城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿拦芾怼?/p>