城市排水管道非开挖修复技术研究

齐 杰

（芜湖经济技术开发区建设和公用事业管理处，安徽 芜湖 241000）

1 工程建设的主要内容

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。

2 排水管道中应用非开挖修复技术的优越性

将非开挖修复技术应用到城市排水管道修复中不会给道路带来较大的损伤，同时可以有效解决排水管道施工中的难题，且不会给周边环境、人们出行等带来困扰。此外，非开挖修复技术的优势比较明显，在使用此项修复技术后可以有效提升施工效率、降低施工成本等，不仅可以得到良好的施工效果，也可以得到比较丰厚的经济效益。管道直径越大、埋设深度越深，越可以体现出非开挖修复技术的优势。

3 非开挖修复施工技术在应用时存在的问题

由于非开挖修复技术在我国起步相对较晚，因此并没有对施工规范、施工技术、施工步骤等进行统一，这样的情况下如果出现跨区域修复现象就会提升排水管道施工的难度；还有一部分地区会将此项技术应用到非排水管道修复施工中。但是在进行深度探索时经常会受到不同因素的影响，如政策因素、环境因素、资金因素及技术因素等，这也阻碍了该项技术的发展。此外，非开挖修复技术在使用的过程中部分监理人员并没有真正了解此项技术的应用原理，不仅会给工程实际带来不利的影响，还会导致监管中的漏洞，给修复质量带来直接影响，进而影响后期运行。

4 城市排水管道非开挖修复技术的应用

4.1 紫外线光固化管道修复技术

紫外线光固化管道修复所使用的材料属于树脂浸渍管材，在使用时采用人工方式将材料输送到管道中，在管道中硬化，进而修复地下管道。此种修复材料具有非常好的支撑力，并可以有效降低开挖过程中的工作量，减少对路面的修整，同时可以降低周边环境治理的成本，不会给周边环境带来影响。此外，此种管道修复材料具有非常好的耐腐蚀性，属于高品质聚酯树脂或乙烯基酯树脂玻璃纤维复合物，可以形成相互交织重叠的聚酯纤维网。紫外线光固化管道修复技术具有较好的可变性与扩展性，因此更适合在圆形或椭圆形的管道中使用，同时可以较好地吸收管道中产生的拉力。其具有非常好的机械性，对管道壁的薄厚没有具体要求，完成管道修复后不会给界面带来损伤。

在使用此项技术时，应先清洗修复位置，利用绞车将底模放入原管道中，然后拉入紫外线固化管道修复材料（此过程被称为拉入工序），使用密隔器将两端密封，将50kPa的压缩空气打入管中使其慢慢鼓胀，达到与管壁的贴合。使用此种修复材料不会给土壤、地下水带来污染，可以有效避免树脂渗入入口位置。压缩空气作为介质具有较明显的优势，未固化的紫外光固化管道修复材料在工程中，可以利用特别的监控镜头来观察，当光源启动时，可以在管道紫外光固化修复材料内以确定好的速度牵引。在这里，紫外光固化管道修复材料的固化是利用紫外线光完成的，实现固化后可以去除保护膜（见图1）。由于固化时会将管线两端密封，因此不会排放出二氧化碳，也就是说其是以环保方式并在较短的时间内在原损坏管道中形成一个新的管道，一个包括砖渠道在内的稳定的内衬新管。缩小的管道界面面积会在紫外光固化管道修复材料的作用下变得光滑，提升管道内部的耐磨性。在固化时其速度主要取决于紫外光固化管道修复材料管径的大小及管壁的厚薄。

4.2 离心喷涂纳米聚合物砂浆管道修复技术

该技术利用专用的管喷设备将预制膏状纳米修复材料泵送到管道中心位置由压缩空气驱动的高速运转的喷头上，材料可以在高速运转下产生离心力，被均匀甩到管道内壁（见图2）。同时，旋转喷涂设备可以在牵引车的推动下，朝着管道中轴线位置缓缓行进，修复材料可以与管壁完全贴合，达到良好的致密性。此种修复方式施工时间较短，而且可以延长修复后的使用周期。

图1 内衬软管紫外线固化过程

图2 管道内砂浆喷涂

4.3 不锈钢双胀橡胶止水管道修复技术

不锈钢双涨橡胶止水管道修复技术是以不锈钢套环与环装橡胶止水密封带作为主要材料，在管道缺陷部位、接口部位安装橡胶双胀环，橡胶带到达指定位置后可以使用2～3道不锈钢胀环固定，得到良好的止水效果。此种修复技术更适合应用于800mm以上的管道中。

4.4 树脂固化局部管道修复技术

树脂固化局部管道修复技术是将树脂混合到玻璃纤维中，浸渍一段时间后将其包裹到翻衬设备上，使用绳索或是推杆将其拉拖到需要修复的位置。在空气压缩力的作用下，翻衬设备管壁会逐渐产生膨胀扩张现象，玻璃纤维紧紧地包裹在主管道内部上，树脂液会渗入缺陷位置，使其与主管道紧密相连，形成一层永久密封的结构。

4.5 软管内衬管道修复技术

（1）翻转浸渍树脂软管内衬法。该技术将浸透热固性树脂的带有防渗膜的纤维增强软管或编织软管作为衬里材料，将浸有树脂的软管一端翻转并用夹具固定在待修复管道的入口处，然后利用水压或气压使软衬管浸有树脂的内层翻转到外面，并与旧管的内壁黏结。当软衬管到达终点时，即刻向管内注入热水或蒸汽使树脂固化，形成一层紧贴旧管内壁的具有防腐、防渗功能的坚硬衬里。固化前树脂管的柔性和内部压力可使其充填裂隙、跨过间隙、绕过弯曲段。树脂固化后，软衬管形成形状与原管一致、内径比原管稍小的新管。

（2）CIPP拉入法树脂内衬法。CIPP拉入法树脂内衬法是采用有防渗薄膜的无纺毡软管，经树脂充分浸渍后，从检查井处拉入待修复管道中，用水压或气压将软管涨圆，固化后形成1条坚固光滑的新管，达到修复的目的。通过软管内衬法修复技术修复的管道过流断面的损失基本可忽略，但其流动性能大大改善。

该类修复技术可修复PVC管、铸铁管、钢管及混凝土等多种材质的地下管道，既可用于供水、污水及燃气管道的修复，也可用于化工等工业管道的修复，尤其适用于城市中交通拥挤、地面设施集中或占压严重、采用常规开挖地面的方法无法修复和更新的管道。该修复技术具有全天候施工、无接头且流动性好等优点，可适用管径范围为50～2000mm的各类管线的修复。

4.6 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制作成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。

5 非开挖修复技术的应用前景

城市排水管道改造过程中应用非开挖修复技术可以避免给周边环境带来的破坏，降低污染与噪声，所以得到了广泛的应用。但是因为此项技术尚属于初步使用阶段，所以其中还存在一定的问题，如技术不够成熟、技术人员操作水平及材料价格等问题。这些问题都会给城市排水管道修复工程带来一定的阻碍，但是并没有影响到此项技术的推广与应用，应用此项技术后可以提升操作的便捷性，节省施工成本。目前，我国部分材料生产厂家对原有生产技术进行了改造，这样在一定程度上也可降低修复成本。在未来，非开挖修复技术将成为城市排水管道修复施工中的主要技术之一，有助于提升排水管道修复水平、修复效率与修复质量，为城市居民创建良好的生活环境。

6 结束语

城市排水管道改造修复过程中应用非开挖修复技术可以得到良好的修复效果，但是由于该项技术在我国尚处于初步使用阶段，因此在使用时还存在一些技术上的问题。对此，相关技术人员应进行更加深入的研究，以此来提升该项技术的使用效果，满足城市地下管网建设的需要。