對于非開挖管道修復(fù)技術(shù)的研究

■陳誠

（安徽煤田地質(zhì)局第一勘探隊 安徽淮南 2320000）

對于非開挖管道修復(fù)技術(shù)的研究

■陳誠

（安徽煤田地質(zhì)局第一勘探隊 安徽淮南 2320000）

本文主要介紹了非開挖施工工藝中的管道修復(fù)技術(shù)，通過具體事例闡述了非開挖管道修復(fù)技術(shù)。

非開挖管道修復(fù)技術(shù)施工工藝

管道在投運(yùn)15--20年后，會因老化而發(fā)生不同程度的損壞。特別是對于早期防腐措施不完善的埋地管道，穿孔或泄漏事故時常發(fā)生。對這些故障管道和已達(dá)到使用壽命的管道采用何種修復(fù)技術(shù)，是管道管理者特別是城市管道管理者不可回避的問題。由此產(chǎn)生了管道的非開挖修復(fù)技術(shù)。

1 非開挖施工工藝

非開挖施工方法最早應(yīng)用于天然氣行業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，非開挖施工方法在給水管施工中也得到應(yīng)用及推廣，此法具有施工占地面積小，施工簡單、對周圍的交通和環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。市政給水管道經(jīng)過多年運(yùn)行，缺少必要維護(hù)及其它因素的影響，給水管道腐蝕、跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重，造成管網(wǎng)水損居高不下，而傳統(tǒng)的施工方法要開挖路面，不僅耗資大，實施也比較困難，使得城市管網(wǎng)的更新率一直得不到提高。非開挖施工方法的應(yīng)用使城市舊管網(wǎng)的更新改造得到有效提升，給新管鋪設(shè)也帶來良好的社會效益。

非開挖施工的工藝主要有：（1）管道在線修復(fù)翻新工藝---內(nèi)襯管滑(拉)入襯裝、無縫襯裝、管道內(nèi)襯修復(fù)。（2）在線管道更新工藝---爆(碎)管襯裝。（3）非開挖敷設(shè)管道工藝-一導(dǎo)向鉆進(jìn)鋪管技術(shù)、氣動矛鋪管技術(shù)、機(jī)械頂管技術(shù)。

2 非開挖管道修復(fù)技術(shù)

管道進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)，必須考慮內(nèi)襯修復(fù)后管道的安全可靠性和內(nèi)襯材料對于介質(zhì)的適用性。當(dāng)管道的性能出現(xiàn)缺陷，但其材料還有其利用價值或其結(jié)構(gòu)本身還可作為管道支撐時，可采用修復(fù)法。要做的基本準(zhǔn)備工作是確定已有管道的狀況，從水力學(xué)分析和結(jié)構(gòu)探測方面可將管道確定為結(jié)構(gòu)差及結(jié)構(gòu)好，但存在水力缺陷兩種。任何一種情況下修復(fù)破損的管道都比敷設(shè)全新的管道經(jīng)濟(jì)。管道非開挖修復(fù)技術(shù)主要有內(nèi)襯法、噴涂法、局部修復(fù)法、化學(xué)注漿法和原位固化法(軟襯法)。

3 工程概況與材料準(zhǔn)備

以某工程為例來介紹非開挖管道修復(fù)技術(shù)，根據(jù)工程管徑尺寸和CCTV檢測的內(nèi)部腐蝕狀況等綜合指標(biāo)要求，內(nèi)襯材料從美國進(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)場附近的臨時廠房進(jìn)行混合樹脂配料和浸潤碾膠工作，然后保溫運(yùn)至施工現(xiàn)場。

（1）樹脂混合配料：配料采用的主要材料為不飽和樹脂、引發(fā)劑、填料、促進(jìn)劑、固化劑、阻聚劑和添加劑。樹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。整個配料過程環(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脂。

（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)配好的混合樹脂從內(nèi)襯材料的一端灌入，用專用設(shè)備碾壓過膠，最終觀察確認(rèn)內(nèi)襯材料被膠完全浸潤。同時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。根據(jù)待修復(fù)管道的情況將樹脂材料折疊放在運(yùn)輸車上，在設(shè)計溫度以下保存。物料碾壓的環(huán)境溫度應(yīng)控制在樹脂配方要求的范圍內(nèi)。

4 管道更新CIPP施工

（1）管道堵水及臨時排水管道施工。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)好臨時管道，安裝水泵往下游管道內(nèi)抽水，配合堵水后臨時調(diào)水工作，保證待修復(fù)管段內(nèi)臨時斷水。對于中河兩側(cè)小區(qū)接入干管無法封堵的管道，設(shè)臨時排水管，確保施工過程小區(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)，開始拉膛清淤工作，清除大部分淤泥后再進(jìn)行高壓水清洗。

（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)到無石快、沙粒、無成堆的淤泥)，同時CCTV檢測設(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。CCTV檢測設(shè)備在待修復(fù)管道內(nèi)部進(jìn)行修復(fù)前的檢測，以確認(rèn)達(dá)到內(nèi)襯修復(fù)條件。要求內(nèi)部無管道塌陷，管道軸向彎曲度小于30。，管道挫口小于50 mnl，管道內(nèi)無鋼筋及尖銳突出物。

（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)一吊裝內(nèi)襯材料(該工程采用水翻轉(zhuǎn)法，借助水的重力)一連接鍋爐設(shè)備一安裝進(jìn)出水管。

（6）固化。在翻轉(zhuǎn)塔端抽出冷水通過鍋爐加熱，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)計溫度。

（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。可以用冷水置換熱水，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切割工具；管口用快干水泥抹口。

（9）CCTV影像檢測驗收。CCTV主要檢測修復(fù)管道內(nèi)襯的總體狀況、管道圓潤情況、管壁光滑狀況，在進(jìn)行完上述項目的檢驗后，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時采取措施，以確保修復(fù)工程的高質(zhì)量，并記錄錄像資料，提供檢測報告。及時將管道修復(fù)施工的CCTV影像資料以刻錄成盤形式上報。

（10）閉水試驗及驗收。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。該工程驗收采用《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB 50268-2008)進(jìn)行閉水試驗，閉水試驗符合規(guī)范要求后，開通管道。

5 結(jié)語

目前，國外在油、氣、水管道內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)上已經(jīng)取得了很大的突破。但我國才剛起步，與國外的工業(yè)化、專業(yè)化技術(shù)水平相比，差距很大。建議從以下方面著手，不斷提高國內(nèi)的技術(shù)水平和含金量。

（1）對修復(fù)工藝中內(nèi)襯軟管做進(jìn)一步的研究，使之能適用三通、Y形以及具有不同彎曲半徑的管道的內(nèi)襯修復(fù)。

（2）改善復(fù)合樹脂的配方，建立其相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)，盡量縮短其固化時間。

（3）開展紡織內(nèi)襯管涂層施工機(jī)具的研制。

（4）建立和建全內(nèi)襯修復(fù)工藝的各項技術(shù)指標(biāo)、監(jiān)測指標(biāo)、檢測方法和標(biāo)準(zhǔn)。

［1］夏明耀，曾進(jìn)倫&地下工程設(shè)計施工手冊 ［M］北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999.

［2］同濟(jì)大學(xué)隧道及地下工程研究所，大口徑三維急曲線頂管的環(huán)境保護(hù)與控制技術(shù)［R］，2004.

TU991.37[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-11-393-1

陳誠（1985～），2010年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)，助理工程師。