非开挖修复技术在城市排水管道更新改造工程中的应用分析

林珍

中国水利水电第十六工程局有限公司 福建 福州 350003

引言

非开挖修复工程是指采用少开挖或者不开挖地表的方法解决由于地基下陷、管道腐蚀等原因造成的管道结构性缺陷和功能性缺陷。由于其在施工过程中对交通、地面环境以及地下管网的影响较小，已被联合国环境保护署认定为环境友好的施工新技术，越来越受到各级政府的青睐。

1 管道非开挖修复的主要内容

在城市排水管道改造、升级的过程中，应先对现有的排水管道情况进行全面排查，以了解更多相关信息，在此基础上了解城市内现有排水管道的病害并进行清淤。排水管道病害主要有结构病害、功能病害，在检测时可以应用视频检测法，及时了解病害位置、病害原因等，并采取及时有效的处理措施，为后期养护工作提供依据。若在检测的过程中发现比较大的病害，可以采用非开挖修复技术。具体而言，体现在以下三个方面：①监测并分析现有的排水管道情况，估算管道中的淤泥量；②清理排水管道中的淤泥，并严格检查排水管道中的实际质量缺陷、功能缺陷，同时提供管道健康评价意见书并制定修复与养护计划；③若在排水管道监测时发现重大质量缺陷，修复时应采用非开挖修复方式，以得到良好的修复效果[1]。

2 非开挖修复技术在城市排水管道更新改造工程中的应用

2.1 CCTV检测技术

CCTV检测技术是目前用于供水、排水、燃气、供热、石油化工管网检测的最有效技术之一，该技术能判断出管道中错位、腐蚀、裂缝、变形等缺陷，适用于不同大小的管道，相对于传统检测技术而言，具有图像清晰、安全性高和图像可重复观看等优点，为城镇地下管网安全运行提供了有力依据，并且可为管网非开挖修复的实现提供技术保障。在深圳市全面消除黑臭水体工程大空港片区项目中，老旧雨污管网清淤后主要发现了支管暗接、变形、错口、异物穿入、腐蚀、破裂、起伏、渗漏、脱节、接口材料脱落等结构性缺陷，以及残墙、坝根、浮渣、结垢、树根等功能性缺陷，并做出“部分或整体缺陷，结构在短期内不会发生破坏现象，但应做修复计划”、“部分或整体缺陷，结构已经发生或即将发生破坏，应立即修复”等不同的综合状况评价。

2.2 管网排查技术

管网排查俗称管探，主要包含管线探查和测量两项内容。管线探查是指在不知道管线具体位置的情况下，通过探地雷达、金属感应、示踪定位等技术对管道的位置和类型进行确定；管线测量是在已知管道具体位置情况下，采用管线仪、潜望镜、GPS定位仪、标尺等设备对管道的坐标、埋深、口径及内部雨污错接情况进行详细的探测。管网排查是开展地下管网修复工作的必经阶段，有部分城市借助管网排查的机会已经建立了城市的管网GIS系统。探地雷达是进行管探的重要设备，但是由于电磁波容易受到地下水的影响，该种设备的探测范围及区域受到一定限制，一般常见的雷达可以探测地下3～4米左右的管线。在管线探测方面，对非金属管材及埋藏深度较深的管材探测技术是未来的发展方向。

2.3 非开挖液压胀管扩管技术

非开挖液压胀管扩管技术主要采用非自动开挖方式液压驱动扩管的工作原理，由快速安装杆上的电动机直接牵引液压破碎机上的胀头并驱动液压扩管膨胀器，拖带HDPE型扩管继续前进，从而基本实现了液压胀碎旧管和液压扩管、换装新管的目的。非开挖液压胀管扩管技术主要就是采用一种HDPE伸缩管作为液压替换用的管材。该技术所用管材的柔韧性好、粗糙和耐腐蚀污染系数低、排水性和流动性好、无毒，符合环保要求。由于其软件接口数量少、整体性强，可以有效地降低设备日常维护和检修的时间成本及维护工作量。

2.4 U型内衬高密度聚乙烯管道修复技术

在使用U型内衬高密度聚乙烯管道修复技术时，应先准备好内径小于已破损管道的高密度聚乙烯管；然后使用变形设备将高密度聚乙烯管做成U型，并绑扎，使其直径变小；再使用专业设备安装高密度聚乙烯管，将其送入需要修复的排水管道中；最后，使用气压将其撑开，确保被修复管道可以与高密度聚乙烯管完全结合，最终保证其防腐性能，增加使用年限。在使用此项技术时，管道直径应控制在70～2000mm，管道总长度应在1km以下，同时所要修复的管道损坏并不严重。虽然在使用此项技术时会受到相关因素的制约，但是其不会给过流断面带来损伤，修复距离也是比较长的，因此其也得到了比较广泛的应用。

2.5 其他常见管道修复技术

针对常见的市政排水管道存在缺陷类型，如:结垢淤积、塌陷变形、起伏错口、异物穿入、破裂渗漏等几种形式，修复的过程就是在这些缺陷位置再造或牵入新的管道，以使管道继续满足使用需求。针对不同的缺陷，需要应用不同的修复工法。目前，行业内常见的修复工法主要有9种，分别是：原位固化法（CIPP）、局部修复法、热塑成型法（FIPP）、离心喷筑法、螺旋缠绕法、碎裂管法、穿插法、内衬配合法、模块拼装法。在上述几种工法中，从施工便捷性及经济性来看，紫外光固化法及局部修复法推广较快，其他工法是对上述两种工法的补充。在变径、错口或弯道相对较多的管道修复中，可以推荐采用热塑成型法；当需要进行非开挖换管时，可以考虑采用碎裂管法或穿插法；大口径管道进行修复时，优先考虑螺旋缠绕法和模块拼装法[2]。

3 结束语

综上所述，随着我国城市现代化建设的不断完善，非开挖铺管、修管和换管技术以其不直接影响交通，铺管的速度快、效率高，不会造成环境污染和破坏，不直接影响人们的正常工作、生活等一系列的技术优点而得到广泛的实际应用。非开挖修复技术极大地促进了城市排水管道更新技术水平的提高及其进步，延长了城市排水系统和管道的使用寿命，对社会的影响可以降到最小，真正实现了城市免开挖修复施工。