城市排水管道非開(kāi)挖修復(fù)有機(jī)更新

翁大慶

（杭州市路橋有限公司，浙江 杭州 310011）

1 非開(kāi)挖管道修復(fù)概況

排水管道被喻為城市的“血管”，排水管道運(yùn)行好壞直接關(guān)系到城市環(huán)境。排水管道設(shè)施隨著使用年限的增長(zhǎng)，地下管道內(nèi)部的腐蝕、損壞顯現(xiàn)也逐漸增多。大部分管道都位于城市主干道或城市的中心部位，開(kāi)挖修復(fù)施工，既損壞了城市形象，也給交通帶來(lái)了很大的壓力。采用非開(kāi)挖管道CIPP翻轉(zhuǎn)法修復(fù)更新管道施工工藝，可以有效解決在市中心“開(kāi)膛破肚”現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)管道的有機(jī)更新。

CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯管道修復(fù)技術(shù)是在水壓或氣壓的作用下，將一種特制的聚脂毛氈樹(shù)脂內(nèi)襯管敷設(shè)于原有管道內(nèi)表面，并通過(guò)特殊的黏合劑緊密地與原管道內(nèi)壁粘合在一起，由此達(dá)到管道修復(fù)更新的目的，并且襯管材料不會(huì)影響輸送介質(zhì)的品質(zhì)。

2 工程概況

以杭州市中東河二污管道修復(fù)工程為例，中東河二污干管始建于20世紀(jì)80年代，迄今已運(yùn)行了近30 a的時(shí)間，大部分管道已出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象。河道一側(cè)的二污干管內(nèi)的污水水位與河道水位持平，形成污水河水交換的現(xiàn)象，給環(huán)境和污水處理帶來(lái)了很大的壓力。中河?xùn)|岸二污干管修復(fù)北起體育場(chǎng)路，南至鳳山路，修復(fù)污水管道長(zhǎng)4 300 m，管徑D500～D1 200，原管材為素混凝土管道和聚乙烯塑料管。

3 材料準(zhǔn)備

根據(jù)工程管徑尺寸和CCTV檢測(cè)的內(nèi)部腐蝕狀況等綜合指標(biāo)要求，內(nèi)襯材料從美國(guó)進(jìn)口，在工廠定做加工內(nèi)襯修復(fù)內(nèi)襯膜，材料在施工現(xiàn)場(chǎng)附近的臨時(shí)廠房進(jìn)行混合樹(shù)脂配料和浸潤(rùn)碾膠工作，然后保溫運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

3.1 樹(shù)脂混合配料

配料采用的主要材料為不飽和樹(shù)脂、引發(fā)劑、填料、促進(jìn)劑、固化劑、阻聚劑和添加劑。樹(shù)脂及聚脂氈材料的運(yùn)輸可在常溫下進(jìn)行，應(yīng)在25℃以下的陰涼干燥、通風(fēng)良好的環(huán)境下保存。其它的引發(fā)劑、固化劑等配料中過(guò)氧化物必須在0℃～10℃之間運(yùn)輸保存，其余的填料及添加劑可在常溫下運(yùn)輸，通風(fēng)干燥的室內(nèi)保存。整個(gè)配料過(guò)程環(huán)境溫度應(yīng)控制好合理的室內(nèi)溫度范圍，并在此溫度下保存配好的混合樹(shù)脂。

3.2 碾膠

首先將待鋪設(shè)的內(nèi)襯材料做好封頭，然后將調(diào)配好的混合樹(shù)脂從內(nèi)襯材料的一端灌入，用專用設(shè)備碾壓過(guò)膠，最終觀察確認(rèn)內(nèi)襯材料被膠完全浸潤(rùn)。同時(shí)在未碾膠的部位用真空泵抽真空確保內(nèi)襯材料被膠完全浸潤(rùn)。根據(jù)待修復(fù)管道的情況將樹(shù)脂材料折疊放在運(yùn)輸車上，在設(shè)計(jì)溫度以下保存。物料碾壓的環(huán)境溫度應(yīng)控制在樹(shù)脂配方要求的范圍內(nèi)。

4 管道更新CIPP施工

施工工藝流程見(jiàn)圖1。

（1）管道堵水及臨時(shí)排水管道施工。將待修復(fù)管道上游檢查井口采用專業(yè)氣囊堵水，敷設(shè)好臨時(shí)管道，安裝水泵往下游管道內(nèi)抽水，配合堵水后臨時(shí)調(diào)水工作，保證待修復(fù)管段內(nèi)臨時(shí)斷水。對(duì)于中河兩側(cè)小區(qū)接入干管無(wú)法封堵的管道，設(shè)臨時(shí)排水管，確保施工過(guò)程小區(qū)及周邊建筑物內(nèi)污水管道暢通。

（2）清淤。將待修復(fù)管道的水位降至最低點(diǎn)，開(kāi)始拉膛清淤工作，清除大部分淤泥后再進(jìn)行高壓水清洗。

圖1 施工工藝流程

（3）管道修復(fù)前的徹底清洗。高壓水清洗車從上游井口進(jìn)入向下游井口移動(dòng)反復(fù)清洗直至管道達(dá)到內(nèi)襯修復(fù)的要求（清洗標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到無(wú)石快、沙粒、無(wú)成堆的淤泥），同時(shí)CCTV檢測(cè)設(shè)備從上游井口進(jìn)入在待修復(fù)管道間監(jiān)視并配合高壓清洗工作。

（4）管道檢測(cè)。CCTV檢測(cè)設(shè)備在待修復(fù)管道內(nèi)部進(jìn)行修復(fù)前的檢測(cè)，以確認(rèn)達(dá)到內(nèi)襯修復(fù)條件。要求內(nèi)部無(wú)管道塌陷，管道軸向彎曲度小于30°，管道挫口小于 50 mm，管道內(nèi)無(wú)鋼筋及尖銳突出物。對(duì)于管道小面積塌陷、破損及尖銳的鋼筋等需要預(yù)先采取局部點(diǎn)位修復(fù)的方法進(jìn)行處理后，再進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)；如管道內(nèi)有鋼套環(huán)或管道內(nèi)壁有漏水情況，翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯施工前需首先拿掉鋼套環(huán)，并將管道鋼套環(huán)空隙點(diǎn)和內(nèi)壁漏水點(diǎn)采用注脂注漿等方法填堵，再進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)。

（5）搭建翻轉(zhuǎn)塔（根據(jù)每段管道的管徑D及檢查井的深度H的不同，搭建CIPP管道內(nèi)襯翻轉(zhuǎn)塔的高度也不一樣）→吊裝內(nèi)襯材料（該工程采用水翻轉(zhuǎn)法，借助水的重力）→連接鍋爐設(shè)備→安裝進(jìn)出水管。

（6）固化。在翻轉(zhuǎn)塔端抽出冷水通過(guò)鍋爐加熱，在管道的末端不斷加入熱水，直至把管道內(nèi)的水溫加熱到設(shè)計(jì)溫度。溫度的控制和時(shí)間的控制是根據(jù)配料混合后的樹(shù)脂，通過(guò)固化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合決定的，混合樹(shù)脂固化的凝膠時(shí)間GT和固化時(shí)間CT，CT與GT時(shí)間差ΔT，以及APP類固化劑的活性指標(biāo)，材料的直徑、厚度、長(zhǎng)度、環(huán)境溫度等都直接影響材料在修復(fù)固化過(guò)程中的溫度和時(shí)間的控制。

（7）固化完成冷卻內(nèi)襯材料。固化完成后，材料襯里應(yīng)慢慢冷卻?？梢杂美渌脫Q熱水，也可以自然冷卻。采用冷水置換熱水固化冷卻。待管道內(nèi)水溫降至常溫后，固化完成。

（8）切除管口的扎頭并用快干水泥抹口。管口扎頭的切除需配備氣動(dòng)切割工具；管口用快干水泥抹口。

（9）CCTV影像檢測(cè)驗(yàn)收。CCTV主要檢測(cè)修復(fù)管道內(nèi)襯的總體狀況、管道圓潤(rùn)情況、管壁光滑狀況，在進(jìn)行完上述項(xiàng)目的檢驗(yàn)后，如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)采取措施，以確保修復(fù)工程的高質(zhì)量，并記錄錄像資料，提供檢測(cè)報(bào)告。及時(shí)將管道修復(fù)施工的CCTV影像資料以刻錄成盤(pán)形式上報(bào)。

（10）閉水試驗(yàn)及驗(yàn)收。該工程內(nèi)襯材料固化后，管道內(nèi)形成厚度約15 mm的類聚乙烯內(nèi)襯管。該工程驗(yàn)收采用《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50268-2008）進(jìn)行閉水試驗(yàn)，閉水試驗(yàn)符合規(guī)范要求后，開(kāi)通管道。

5 非開(kāi)挖管道修復(fù)優(yōu)缺點(diǎn)

5.1 優(yōu)點(diǎn)

（1）施工時(shí)間短（一般在24 h內(nèi)完工），施工設(shè)備占地面積?。ㄕ紗诬嚨溃L(zhǎng)為兩檢查井間距），施工所有作業(yè)車輛所占位置約50 m2。

（2）內(nèi)襯管是和舊管緊密結(jié)合的高強(qiáng)度新管；

（3）內(nèi)襯管耐磨損、耐腐蝕、使用壽命按需要設(shè)計(jì)，最長(zhǎng)可達(dá)50 a；

（4）內(nèi)襯新管表面光滑，水流摩擦下降（摩阻系數(shù)為0.010以下）；

（5）施工對(duì)交通影響小，特別是施工噪聲方面對(duì)環(huán)境影響小。特別是6月份正值施工高峰，而杭州的6月上旬有高考和中考兩個(gè)重要的考試，正式施工噪聲小、影響小，才能24 h連續(xù)性作業(yè)，為工程順利完成創(chuàng)造了條件。

5.2 局限性

（1）對(duì)作業(yè)環(huán)境的溫度要求較高，特別是作業(yè)環(huán)境溫度很高，一般高于25℃,若不采取必要的降溫措施，不能進(jìn)行作業(yè);當(dāng)外界溫度接近40℃,內(nèi)襯樹(shù)脂會(huì)自燃。

（2）水翻轉(zhuǎn)施工時(shí)對(duì)水質(zhì)要求比較高，用水量比較大，造成水資源浪費(fèi)。

（3）目前的工藝設(shè)備施工管徑受到一定限制，管徑在D1 200以上的管道翻轉(zhuǎn)施工難度大。

6 結(jié)語(yǔ)

中東河二污干管采用CIPP翻轉(zhuǎn)法管道修復(fù)后，經(jīng)過(guò)CCTV檢測(cè)、閉水試驗(yàn)以及內(nèi)襯固化取樣試驗(yàn)，各項(xiàng)檢查驗(yàn)收均符合設(shè)計(jì)要求，管道修復(fù)后達(dá)到有機(jī)更新的目的。CIPP水翻轉(zhuǎn)法管道修復(fù)施工工藝，在杭州通過(guò)該工程的大規(guī)模應(yīng)用，符合杭州管道的有機(jī)更新，阻隔了中河河水與污水的交換，既改善了中河的水質(zhì)也降低了污水的處理量，具有很高的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，因此管道非開(kāi)挖修復(fù)更新管道具有很大的發(fā)展空間。

[1]CECS164:2004，埋地聚乙烯排水管道工程技術(shù)規(guī)程[S].

[2]GB 50268—2008,給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].