關(guān)于排水管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)的探討

黃漠

【摘要】當(dāng)前人們更多地關(guān)注給水系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)而忽視了對(duì)排水系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)，這使得排水系統(tǒng)長(zhǎng)期處于缺乏基本維護(hù)的狀態(tài)。實(shí)際上，城市排水系統(tǒng)與給水系統(tǒng)在市政系統(tǒng)中處于同等重要的地位。為了控制地下水的滲入帶來(lái)的泵站運(yùn)行電耗升高、污水處理廠處理費(fèi)用增加、合流制排水系統(tǒng)溢流頻率的升高，路面塌陷以及雨污水滲出造成的土壤污染和地下水污染等問(wèn)題，對(duì)已查明管道缺陷的排水管道進(jìn)行修復(fù)已經(jīng)成為當(dāng)前城市水務(wù)管理的重要任務(wù)。本文闡述了排水管道局部非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)以及排水管道非開(kāi)挖整體修復(fù)技術(shù)，就排水管道非開(kāi)挖修復(fù)的主要技術(shù)進(jìn)行了探討分析，以供相關(guān)人員借鑒參考。

【關(guān)鍵詞】排水管道、非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)固化法、螺旋制管法、滑襯法、內(nèi)襯法

在市政設(shè)施中排水管道扮演著重要角色。目前我國(guó)大多數(shù)城市，排水管道損壞的修復(fù)的方法都是采用明開(kāi)挖的方法進(jìn)行修復(fù)。但隨著城市化的進(jìn)展，城市地下管線(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜，城市道路的負(fù)荷越來(lái)越嚴(yán)重，使得排水管線(xiàn)在修復(fù)的過(guò)程中存在大量的技術(shù)問(wèn)題。因此必須采用非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)進(jìn)行排水管道修復(fù)。

一、排水管道局部非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)

1、嵌補(bǔ)法：在點(diǎn)狀修理中，接縫嵌補(bǔ)是應(yīng)用最早的一種非開(kāi)挖修理方法。 早期的嵌補(bǔ)材料為石棉水泥，屬剛性材料，抗變形能力差。近年來(lái)，化學(xué)材料越來(lái)越多，有環(huán)氧焦油砂漿、聚硫密封膠、聚氨酯等。這些分化學(xué)密封料屬于柔性材料，抗變形能力強(qiáng)，密封效果好。優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格便宜，修補(bǔ)后對(duì)水流沒(méi)有影響。缺點(diǎn)：施工期長(zhǎng)，耗費(fèi)人工多，質(zhì)量穩(wěn)定性差。雖然嵌補(bǔ)法有這些缺點(diǎn)，但因?yàn)閮r(jià)格便宜，在 1m以上的大管道中還是經(jīng)常被采用。

2、注漿法：通過(guò)向接口部位和管外土體注漿來(lái)堵塞滲漏是又一種常用的點(diǎn)狀修理方法。注漿材料可分為水泥漿和化學(xué)漿兩種；按注漿管的設(shè)置位置又可分為地面向下注漿和管內(nèi)向外注漿兩種。美國(guó)和日本規(guī)定，嚴(yán)重滲漏的管道不宜采用注漿法，注漿后每隔半年還要進(jìn)行回訪。注漿法經(jīng)常作為一種輔助手段和嵌補(bǔ)法同時(shí)使用。優(yōu)點(diǎn)：修復(fù)缺陷點(diǎn)同時(shí)具有填補(bǔ)土體中的空洞，增強(qiáng)管道基礎(chǔ)承載力的作用。缺點(diǎn)：比較盲目，可靠性比較差。

3、套環(huán)法：在接口部位安裝止水套環(huán)的一種點(diǎn)狀修理方法。

二、排水管道非開(kāi)挖整體修復(fù)技術(shù)

整體修復(fù)技術(shù)是對(duì)檢查井之間的整段管進(jìn)行修復(fù)的技術(shù)。采用整體修理可以達(dá)到防腐、防滲，增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度甚至整舊如新的目的?？傮w上看，整體修復(fù)是排水管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)的主流。按修復(fù)后的管道內(nèi)的內(nèi)襯管和原有舊管之間的結(jié)構(gòu)不同進(jìn)行分類(lèi)，非開(kāi)挖整體修復(fù)技術(shù)可以分為自立管、復(fù)合管、雙層構(gòu)造管三種類(lèi)型。

排水管道的非開(kāi)挖整體修復(fù)方法經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)十分豐富。包括現(xiàn)場(chǎng)固化法、螺旋內(nèi)襯法、短管內(nèi)襯法、滑動(dòng)內(nèi)襯法、緊貼內(nèi)襯法、PE灌漿內(nèi)襯法、裂管法和噴漿內(nèi)襯法等。在排水管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，滑襯法是第一個(gè)被廣泛應(yīng)用于排水管道非開(kāi)挖修復(fù)工程的非開(kāi)挖工法；螺旋內(nèi)襯法憑借其能夠帶水施工的特點(diǎn)在澳大利亞等地方得到廣泛的應(yīng)用；現(xiàn)場(chǎng)固化法（CIPP）是現(xiàn)在世界上應(yīng)用最廣泛的非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)。

三、排水管道非開(kāi)挖修復(fù)的主要技術(shù)分析

1、現(xiàn)場(chǎng)固化法?，F(xiàn)場(chǎng)固化法適用范圍廣，質(zhì)量好，對(duì)交通環(huán)境影響小，是目前世界上使用最多的一種非開(kāi)挖修復(fù)方法。現(xiàn)場(chǎng)固化法不僅可用于圓形管道的修復(fù)，而且對(duì)蛋形，馬蹄形甚至方形管道的修復(fù)都有很好的適用性，經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)計(jì)算可以保證CIPP內(nèi)襯管與舊管道完全緊貼在一起：CIPP內(nèi)襯管固化后與舊管道形成整體，有較高的物理強(qiáng)度；CIPP內(nèi)襯材料的耐腐蝕性能好，其使用壽命可長(zhǎng)達(dá)50年：CIPP內(nèi)襯管管壁光滑，有效提升管道水力性能；現(xiàn)場(chǎng)固化法施工不需要開(kāi)挖工作坑，單次連續(xù)修復(fù)長(zhǎng)度超過(guò)200m，尤其適用于交通繁忙的城市中心地下排水管道的修復(fù)。

現(xiàn)場(chǎng)固化法原理是利用熱固性樹(shù)脂材料在未固化前是液態(tài)粘稠材料的特點(diǎn)，將灌注飽和樹(shù)脂的織物軟管安裝到舊管道中，織物軟管緊貼能夠原管道內(nèi)壁形成與原管道完全相同的形狀，然后通過(guò)加熱或其它方式使樹(shù)脂固化定型完成修復(fù)。現(xiàn)場(chǎng)固化法的主要材料包括熱固性樹(shù)脂系統(tǒng)、織物軟管和外襯層。

應(yīng)用CIPP法修復(fù)地下排水管道的現(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程主要包括灌注飽和樹(shù)脂織物軟管的安裝和固化兩個(gè)過(guò)程。在管道清洗干凈和CCTV檢測(cè)確認(rèn)完畢后，就可以開(kāi)始CIPP內(nèi)襯的安裝工作了，即：將灌注飽和樹(shù)脂的織物軟管安裝到舊管道中，通常織物軟管的樹(shù)脂灌注是在工廠內(nèi)預(yù)先進(jìn)行的，也有些小管徑CIPP管的樹(shù)脂灌注可以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。安裝通常使用水或空氣進(jìn)行加壓，使織物軟管緊貼舊管道內(nèi)壁。然后使用熱水或者蒸汽進(jìn)行加熱固化施工，也有工法采用紫外線(xiàn)進(jìn)行固化施工。固化完成后，新管尺寸比原管道略為減小，形狀與原管道完全相同。新管道擁有光滑的內(nèi)表面，能夠有效改善管道的水力性能。

2、螺旋制管法。螺旋制管法是將帶肋的PVC或PE板材從井口送入井內(nèi)，然后由安裝在井內(nèi)的制管機(jī)將PVC板帶繞制成螺旋管，制成的螺旋管不斷向管內(nèi)推進(jìn)形成新管以完成管道修復(fù)。螺旋制管法在國(guó)際排水管道非開(kāi)挖修復(fù)市場(chǎng)上的份額僅次于現(xiàn)場(chǎng)固化法，在其發(fā)源地澳大利亞.螺旋制管法比現(xiàn)場(chǎng)固化法的應(yīng)用更加廣泛。

螺旋制管法主要包括：螺旋固定管法、螺旋擴(kuò)張法、內(nèi)纏繞工法三類(lèi)工法。最初螺旋固定管法由于需要在內(nèi)襯管和原管道間注漿被視為滑襯法的一種，代表工法有Rib-loc公司的利樂(lè)螺旋纏繞固定管工法；其后螺旋擴(kuò)張法被視為緊貼內(nèi)襯工法的一種，代表工法有Rib-loc公司的利樂(lè)螺旋擴(kuò)張法，襯管擴(kuò)張后緊貼母管，斷面損失??；而內(nèi)纏繞工法的出現(xiàn)，使得螺旋制管法可以從這兩類(lèi)工法中完全獨(dú)立出來(lái)，代表工法有Rib-loc公司的自行式螺旋管法制管機(jī)在舊管道內(nèi)行走，管徑可隨時(shí)變化，制管長(zhǎng)度不受限制。

3、滑襯法和緊貼內(nèi)襯法。由于滑襯法和緊貼內(nèi)襯法都是在舊管道內(nèi)插入一條新管道，以完成修復(fù)的工法，所以將兩類(lèi)工法放在一起進(jìn)行討論?；r法起源于上世紀(jì)60年代中期的美國(guó)，是最早應(yīng)用于排水管道修復(fù)的非開(kāi)挖技術(shù)。1983年，縮徑法與折疊管法先后被開(kāi)發(fā)出來(lái)。（1）滑襯法?；r法是將一根直徑稍小的新管直接插入或拉入舊管內(nèi)，然后向新舊管之間的環(huán)形間隙灌漿，予以固定形成有一定內(nèi)外承壓能力的管中管的修復(fù)方法?；r法操作簡(jiǎn)單，施工速度快，但襯管對(duì)管道斷面影響較大且結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不大，需要開(kāi)挖工作坑，對(duì)交通影響大.尤其對(duì)于埋深很深的排水管道，使用滑襯法需要開(kāi)挖的工作坑必然很大，所以現(xiàn)在滑襯法在排水管道修復(fù)工程中已不多見(jiàn)。（2）緊貼內(nèi)襯法。緊貼內(nèi)襯法實(shí)際上是改進(jìn)的滑襯法，其內(nèi)襯管原始外徑比原管道內(nèi)徑大3%-5%，在施工前，將內(nèi)襯管通過(guò)機(jī)械變形，在經(jīng)過(guò)暫時(shí)性的縮徑后，可以很容易的安裝，入原管道，通過(guò)加熱、加壓、機(jī)械成形裝置或靠自然作用使其恢復(fù)到原來(lái)的形狀和尺寸，從而與舊管形成緊密的配合。緊貼內(nèi)襯法可分為縮徑法與折疊管法兩種。

結(jié)束語(yǔ)

非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)推廣的難度在于修復(fù)費(fèi)用的居高不下，費(fèi)用高的主要原因在于材料完全依賴(lài)進(jìn)口的原因，使得修復(fù)成本大大提高。若我國(guó)非開(kāi)挖修復(fù)進(jìn)入全新的階段，材料能在國(guó)內(nèi)批量生產(chǎn)，那么修復(fù)費(fèi)用也會(huì)相應(yīng)降低。所以在不久的將來(lái)非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)定會(huì)被排水和市政行業(yè)所接受，并且廣泛的利用于城市管道的修復(fù)。

參考文獻(xiàn)：

（1）采用聚乙烯內(nèi)襯修復(fù)管道施工技術(shù)規(guī)范（SYT4100—2007）

（2）管道檢驗(yàn)法規(guī)：使用中管道系統(tǒng)檢驗(yàn)、修理、改造和重新評(píng)估（API570—2006a）