排水管道的紫外光原位固化法修复技术

戴恒宜

摘    要：随着城市建设的不断完善，非开挖管道修复技术因其铺管速度快、效率高、无环境破坏，不影响人们的正常工作、生活等优点应用越来越广泛，受到地下管道管理部门的青睐。文章主要针对排水管道的紫外光原位固化法修复技术进行探究，希望可以为相关的业内人士带来借鉴与参考。

关键词：排水管道;紫外光;原位固化法;修复

1  引言

随着我国城市发展和城镇化进程的不断推进，城市的地下管线系统越来越复杂。由于年久失修或不完善的管理制度等原因，排水管网有了不同程度的功能性和结构性损坏。但是市政管理不成熟，给排水系统、燃气系统、光纤系统、电信系统等各种管线的敷设错综复杂，加上城镇繁华地段对环境和交通的要求均较高，都给开挖路面进行管道修复的工作带来了一定的难度，于是采用非开挖方法进行管道修复的技术应运而生。紫外光原位固化法是采用牵拉方式将浸渍光敏树脂的软管置入原有管道内，通过紫外光照射固化，在管道内形成新的管道内衬，用于各种结构性缺陷的修复，适用于不同几何形状的排水管道。

2  工程概况

护城港水环境综合治理工程中末端的DN1500现状过公路桥管道经校核满足过流要求，采用非开挖技术修复后即可利用。需修复管道均为DN1500混凝土排水管，且整体修复采用紫外光原位固化法。

3  紫外光原位固化法施工工艺

3.1  施工工艺流程

紫外光原位固化法修复技术施工工艺流程：封堵降水→管道清淤、冲洗→CCTV检测→管道预处理→软管拉入及扩径→紫外光固化→冲洗、CCTV检测。

3.2  封堵降水

设备到达现场，采用可移动围挡封闭待修复的施工段，打开检查井开井通风，使用鼓风机强制通风半小时后，毒气检测仪检测检查井气体情况，直至气体检测达到安全范围的情况下方可下井作业。用充气气囊封堵待修复管道的上游的下游，在上游管段设置两个堵头，下游管段设置一个堵头，最后上游和下游各砌一个砖砌管堵，用水泵将待修复管段上游检查井内的水抽往下游检查井，并把待修复管段内污水抽往下游检查井。

3.3  管道清淤、冲洗

修复施工前采用高压清洗车和吸淤车对待修复管道进行疏通、冲洗和抽水，并清理淤泥垃圾。

3.4   CCTV检测

采用CCTV检测技术检测地下管道质量，要求能对管道缺陷进行准确定位和判断。

3.5  管道预处理

对排水管道内难以清理的硬质结垢及垃圾使用铣刀机器人进行清除。如若发现管道内壁存在较大凸起、异物穿插等缺陷应先采用铣刀机器人进行局部处理，避免划伤内衬软管。

3.6  软管拉入及扩径

（1）铺设垫膜。拉入软管前，应在原有管道内铺设垫膜，垫膜应置于原有管道底部，并覆盖大于1/3的管道周长，且应在原有管道两端固定。（2）拉入软管。沿管底的垫膜将浸渍树脂的软管平稳、缓慢的拉入原有管道，拉入速度不得大于5m/min。软管拉入过程中受到的最大拉力为500kN，在拉入软管过程中不得磨损或划伤软管，软管两端伸出端口至少1m。软管拉入原有管道后，宜对折放置在垫膜上。（3）充气扩展软管。充气前扎头应采用扎头布绑扎牢固，检查软管各连接处的严密性，软管末端宜安装调压阀。采用压缩空气扩展软管，充气装置宜安置在软管入口端，且应装有控制和显示压缩空气压力的装置。压缩空气压力应能使软管充分膨胀扩张紧贴原有管道内壁，应严格按照内衬产品说明书充气流程执行，且不可一次性或过快冲入大量压缩空气膨胀软管，避免导致内衬褶皱，影响固化的管道质量。

3.7  紫外光固化

按照不同管径放置对应的紫外光固化灯，紫外光固化灯放入已充好压缩空气的修复管道内，配合材料本身的特性，设置牵引机牵引的速度与光固化速度，利用特殊波长的紫外线光固化灯照射修复材料进行固化，实时监测管内固化情况。固化过程中软管内应保持空气压力，使濕软管与原有管道紧密接触。由于该工艺采用的树脂体系是光固化树脂体系，紫外光的吸收率决定着树脂固化效果。内衬管管径越大、壁厚越厚越不利于树脂的固化，因此应严格根据软管内衬制造商所给出的软管管径和壁厚，合理按照操作系统手册中的规则标准参数控制紫外灯光的相关工艺参数，通过合理控制紫外光灯前进速度使树脂充分固化。待固化完成后，应缓慢降低管内压力至大气压，降压速度不大于0.01MPa/min，卸掉扎头，回拉内膜，内衬管端头应进行密封，并切掉原来两端端口的部分。

3.8 支管开孔

对于有支管的主管道修复后，应依据管道权属单位的要求，采用管道切割打磨修复机器人，在支管接头位置打磨通孔。

寻找打磨钻孔位置的方法，主要有：（1）在铺设内衬软管前让切割修复机器人进入管道，行驶至支管位置处在线缆计米器处用胶布记录。（2）优质内衬材料，管径合适时，固化后在支管位置处会凹陷，通过肉眼识别凹陷位置寻找开孔位置。（3）采用推杆式小型切割修复机器人从支管进入，打通从支管到主管内衬的通孔。

3.9 冲洗、CCTV检测

固化完成，进行CCTV检测后拆除堵水气囊，恢复管道通水。

4  紫外光原位固化法的优势

（1）与传统的聚酯针刺毡软管用热水固化工艺相比，紫外光固化不仅能源需求较低，现场无需水源，设备操作简单，固化时间短，占道少。整个固化工程可以通过安装在紫外线前端的CCTV监控，让内衬过程随时掌控。其次，紫外光固化法在固化作业后，立即可以拆卸掉。这就意味着，可以立刻对修复管道夹层的密封进行检查。（2）紫外光原位固化法适用于地下雨水管道、污水管道或沟道，目前在德国、英国、日本、中国等国家被广泛应用。（3）对交通等影响小，真正100%非开挖管道修复，不用开挖工作坑。（4）不产生施工垃圾，无废气排放，环保节能。

5  结束语

原位固化法按照树脂固化工艺分为：热水固化法、蒸汽固化法、紫外光固化法。热水和蒸汽固化法由于历史悠久，应用比较广泛。二紫外光固化技术由于相同条件下内衬管壁厚较薄，固化时间短、设备占地小、管道截面损耗少等优点，也逐渐被广泛应用。据统计，在德国紫外光固化内衬占了内衬施工的63%，在欧洲占了50%的市场。目前国内该技术正在蓬勃发展中，必然会取代热水和蒸汽固化技术。

随着此项技术的推广，管道修复过程对市民造成的影响将进一步降低，社会效益将更好。

参考文献：

[1] 杨墨等.给排水管道的非开挖修复技术[J].山西建筑.2014（11）：124～125.

[2] 张洪彬等.紫外线光固化CIPP技术在排水管道修复中的应用[J].给水排水，2015（103）.