CIPP紫外光固化修复技术在盘溪河流域管网施工中的应用

赵文娅

（重庆两江新区财政投资评审中心，重庆 400000）

该工法采用UV固化树脂体系，软管材料为玻璃纤维，固化后的内衬层强度高、耐腐蚀、改善水流情况。

UV-CIPP有如下特点：1）无需开挖，只需利用检查井即可对排水管道进行整体修复，可修复排水管道存在的破裂、错口、脱节、树根侵入、渗漏等结构性缺陷。2）内衬层光滑、连续，内衬层在3-15mm，降低了管道的表面粗糙度，提高了管道的输送能力。3）内衬管基材韧性好、强度高，与复合树脂浸渍相熔性好，固化后内衬层弯曲模量可达12000MPa，内衬层和原管道紧紧的贴合在一起隔绝了腐蚀环境，起到了堵漏效果。4）适用于管径为200～1600mm的各类管线的修复。5）施工周期短（单段固化3-5h）、环境影响小、不影响交通、施工安全性好等优势。

1 项目简介

盘溪河流域水环境综合整治工程位于重庆市两江新区，是重庆市污染防治攻坚战实施方案中的重点工程项目。该项目整治内容包括盘溪河流域的截污处理、流域范围管网整治及维护、湿地、生态整治、环境工程及库岸整治和水生态修复工程。管网修复项目属于盘溪河流域水环境整治的重要组成项目，主要包括两江新区内百林水库、后溪沟、刘家沟、六一水库、盘溪河干流以及战斗水库等部位的雨污管网进行修复处理。

2 紫外光固化软管壁厚计算

紫外光固化修复管道壁厚一般按照如下公式进行计算：

a、内衬管壁厚应采用下列公式计算：

式中：t——内衬管的壁厚（mm）；

P——管顶地下水压力（MPa）（1.5m水位）；

SDR——管道的标准尺寸比（DN/t）；

C——椭圆度折减因子；

q——原有旧管道的椭圆度（%），可取2%；

D——原有旧管道的平均内径（mm）；

Dmin——原有旧管道的最小内径（mm）；

Dmax——原有旧管道的最大内径（mm）；

N——安全系数（推荐取值为2.0）；

EL——内衬管的长期弹性模量（MPa）取短期弹性模量（12000MPa）的50%；

K——圆周支持率，推荐取值为7.0；

μ——泊松比（原位固化法内衬管取0.3）。

b、当内衬管椭圆度不为零时，内衬管的壁厚除应满足式上式外，其最小值不应小于下式计算结果：

式中：SDR——管道的标准尺寸比；

σL——内衬管材的长期弯曲强度（MPa），取短期强度的50%。

3 紫外光固化修复施工方法

CIPP紫外光固化修复前，采用多功能高压疏通车进行管壁清洗，确保原有管道内壁洁净。然后再采用CCTV视频检测进行视频复检，管道壁达到要求后方可进行修复施工。

管道修复时，在修复管道的两端点分别安装拖入支架、向导轮，安装固定拖入牵引动力装置。垫膜卷支架设在结束井井口，然后通过卷扬机拉入垫膜。垫膜拉展铺平后，两端宜用压条等可靠固定。垫膜拉入安装就位后用拉垫膜时穿的牵引绳把卷扬机钢丝绳拉到材料进料端，然后将紫外光固化软管拉入管道内。软管拉入过程中过程应保持流畅匀速，起重机、上下游井口的牵引机要默契配合，随时观察物料的拉入情况，牵引机的牵引力不大于3吨，拉入速度不大于5m/min。拉入软管过程中，不得磨损或划伤软管。软管的轴向拉伸率不大于2%，软管两端比原有管道长出300mm～600mm。

紫外光软管拉入管道内后，软管两端应先外套相应规格的筒状扎头布，以保护软管外露部分在充气时不致过度膨胀。扎头布采用两个扎紧方向相反的紧绳器绑扎牢固，避免漏气。扎头布绑扎完成后进行一次充压。一次充压时检查软管内衬膜是否漏气和破损现象，如有问题应及时进行更换处理。当软管内气压达到0.02～0.03MPa时，应保压约40min，以使软管完全涨开，在保压阶段将软管中预置的替换绳拉出，置换为耐高温的紫外灯牵引绳。一次充压完成后打开扎头端盖，由开始井的操作人员用牵引绳将紫外灯架拉入软管；紫外灯架全部穿过扎头后应停止牵引，然后在灯架尾部接上电缆盘电缆，电缆盘电缆线要从扎头中间穿过去，适当拉紧紫外灯架控制电缆，标记电缆的起始位置，合上扎头端盖。

正式施工前先对紫外光灯、操作台等设备以及连线进行调试，设备运转正常后进行软管二次充气。二次充气的最终压力应能使软管充分膨胀并紧贴旧管道内壁，压力控制在0.05-0.07MPa之间。设置灯架工作的电压电流以及修复时灯架移动速度，开启电源开始修复，同时软件开始计时。紫外光固化时，先在原地固化5min，然后打开电缆盘收线开关，开始自动移动修复。当灯架到达终点时，应及时关闭电缆卷盘开关，关闭自动修复后开始计时，原地修复5min，然后关闭灯架光源及录像。

修复完成后，关闭光源后应先冷却至常温，然后拆开扎头盖板，取出灯架，同时拆开灯架上的绳子后要保留绳子。拆开两端扎头，同时需要保证不要拉出灯架上的保留绳，通过保留绳拉出修复管道内的内膜。最后再切除开始井和结束井内多余的内衬管，切割应整齐并使内衬管超出旧管道20mm。检查管口处旧管道与内衬管的粘合情况，环形缝隙处应充填速凝型树脂胶进行密封处理。

4 结语

盘溪河流域水环境综合整治工程管网修复共计15公里采用紫外光固化修复，修复后的管道解决了原有缺陷问题和流域内原有管道排水不畅等问题，延长了原有管道的使用年限，大大改善了城市环境。该工艺因采用非开挖工法进行施工，施工占地少，对交通影响小，施工期间避免了对城市交通的影响。

城市排水管网是现代化城市不可缺少的重要基础设施，是对城市经济发展具有全局性、先导性影响的基础产业，是城市水污染防治和城市排涝、防洪的骨干，是衡量现代化城市水平的重要标志。目前，我国大多数城市中排水管道的修复都是采用开挖后重新埋管的方法，随着城市化的进展，城市地下管线错综复杂，城市道路的负荷越来越严重，使得地下管线在修复的过程中存在大量的技术问题。随着城市建设的不断完善，紫外光固化修复技术以其不影响后交通，施工速度快、效率高，无环境破坏，不影响人们的正常工作、生活等一系列的优点，将在城市排水管网改造中具有广阔的应用前景和市场。