城市排水管涵非开挖修复技术比较及应用探讨

郭强

摘 要：近年来，我国城镇化发展迅速，排水管网的规模也日益扩大。运行监测表明，大多数老旧排水管道出现不同程度的结构性和功能性损坏现象。同时新建工程对周边已建排水管道造成影响，局部出现损坏的情况也经常发生，这些情况严重影响了城市排水的安全运行。本文简要介绍了几种目前工程中常用的非开挖修复技术，并对他们的优缺点进行了比较，探讨了在城市排水管道修复中非开挖技术应用，以期对城市地下管道非开挖修复工程具有参考意义。

关键词：排水管涵；非开挖修复；技术比较

非开挖修复管道技术是指不进行地面开挖而对地下管道进行修复的工艺和技术。目前全世界有超过50种非开挖修复技术广泛应用在排水管道修复中，按照修复位置分有局部非开挖修复和整体非开挖修复[1]。局部修复技术是对排水管线中局部损坏区域，例如管道接口、管壁裂缝、腐蚀等进行修复的技术。整体修复是指对排水检查井之间整段管线进行修复的技术。宏观来看，整体非开挖修复技术是当前非开挖修复技术的主流。

1 常用非开挖修复技术介绍

1.1 现场固化内衬法（CIPP）

现场固化内衬法（CIPP）是目前应用最广泛的非开挖修复技术。根据使用的材料不同具体工艺大致分为热固化树脂法、紫外光固化树脂法、聚酯树脂局部修复技术。

热固化树脂法是将热固化性树脂注入纤维增强复合软管制成内衬软管，而后将该内衬软管送入待修复排水管涵，利用水压和空气压使该软管膨胀并紧贴在旧管涵内，通过温水循环加热，使软管固化成型，软衬管形成与原管一致、内径比原管略小的新管。修复后的管涵过流断面的损失基本可忽略，但其流动性能却大大改善，使得管道的过水能力相应提高[2]。现场热固化树脂法可应用于各种管径的混凝土、钢筋混凝土、陶瓷、石棉水泥以及金属管等各种排水管涵的修复。

紫外光固化树脂是将浸有光固化树脂的玻璃纤维软管拉入待修复管道，充气膨胀后采用紫外光照射固化生成新管道的修复技术。紫外光固化树脂管道修复可以利用排水管涵现状检查井作业，做到真正的零开挖。适用于管径150mm-d1300mm的各种排水管涵，可对圆形、矩形、卵形、马蹄形以及其它特殊状的管道进行修复。

聚酯树脂局部修复技术用专用的管道修补器把渗透树脂的无纺布毛毡导入管道破算部位，用适当的气压冲入修补器使之膨胀，把渗透树脂的无纺布毛毡挤压在管道内壁破算部位，树脂固化后，无纺布毛毡挤压在管道内壁的破损部位。整个修复时间快速，适用于管径200mm-1200mm的圆形排水管道。

1.2 螺旋管内衬法

螺旋管内衬法根据施工方式的不同可分为扩管法与固定口径法。

螺旋管内衬扩管法是利用现场工作位借助专用的缠绕机在原有的管道内将坚固轻巧的带状PVC型材以螺旋形式缠绕出一条新管道。螺旋管内衬固定口径法是在原有的管道内，将带状PVC型材以螺型旋转方式缠绕出一条固定管径的新管，并在新管與旧管之间的缝隙内进行注浆。

螺旋制管法适用于管径为50mm～2500mm各种圆形断面管道的结构性或非结构性的修复。螺旋管内衬法修复一般无需开挖、只需人孔井、占地面积小，并且可以带少量水修复作业。螺旋管内衬法所制作管道具有独立的承载能力而不依赖原管道，但管道的过流断面会有损失，对施工人员的技术要求较高。

1.3 穿插“U”型HDPE管内衬法

穿插“U”型HDPE管内衬法是利用外径比旧管道内径略小的HDPE管，通过变形设备将HDPE管压成“U”型并暂时捆绑以使直径减小，通过牵引机将HDPE管穿入旧管道，然后用水或气压与通软体球将其打开并恢复到原来的直径，使HDPE管涨贴到旧管道的内壁上，与旧管道紧密的配合，形成HDPE管的防腐性能与原管道的机械性能合二为一的一种“管中管”复合结构。

穿插“U”型HDPE管内衬法用于管径100mm-2000mm的各种材质的老旧排水管道的修复且对旧管道清洗质量要求较低。内衬管变形量大，达到30%-40%，可穿过不大于15°的弯头，穿插阻力小，管体损伤小，一次穿插距离长，整体修复施工速度较快。

1.4 喷刷涂层内衬

在市政管道工程中，喷涂法主要用于管道的防腐处理，但也可用于在旧管内形成结构性内衬。喷刷涂层内衬是将环氧树脂或其它涂层通过智能机械手进入管道内部利用旋转式喷头进行均匀喷刷，从而实现对管道的修复处理。

喷刷涂层内衬法所采用的涂层材料耐热、不燃、耐辐射、无毒、自干，具有很高的耐磨性。此法适用于各种管径的排水管道修复，不存在支管的连接问题，过流断面损失小，可适应管径、断面形状、弯曲度的变化，但树脂固化需要一定的时间，管道严重变形时施工难度较大，对施工人员的技术要求较高。

2 常见非开挖修复技术比较

对上述几种常见的非开挖修复技术的适用范围及特点比较如表1所示：

3 结束语

管道的开挖往往会对居民出行、城市交通、周围环境、公路铁路以及河流等产生不利影响，业主及政府有关部门往往要求最大限度地减少管道修复的开挖工作量，最好是微开挖甚至是零开挖。与传统的开挖修复技术相比，非开挖修复技术一方面非开挖修复减少了对居民正常生活、交通、环境、周边建筑物基础的破坏和不良影响；另一方面非开挖修复可以利用检查井修复传统开挖施工无法修复或者不允许开挖施工的场合，例如穿越河流、高速公路、铁路等。非开挖修复施工速度快、工期短，可有效降低了工程综合成本。

对城市老旧排水管道的改造，是开挖翻修还是非开挖修复，采用哪一种非开挖修复技术，都需要根据实际情况经过经济技术比较，综合考虑对周围交通环境、居民出行以及工期等因素后确定。每种管道修复技术都有其自身的特点，在实际工程中要根据管道破损程度、破损长度、影响区域、修复目标等因素综合考虑选取最佳的修复方法。

参考文献

[1]张菊英，尹春来.城市给排水管道非开挖修复技术研究[J].科技与企业，2012，13：293.

[2]周律，赵巨尧，羊小玉等.采用层次分析法对排水管道非开挖修复技术优选研究[J].给水排水，2015.03：94-97.