管道內(nèi)襯高密度聚乙烯(HDPE)管非開挖修復(fù)施工技術(shù)

李 煜 周錦福 蘇文央 許衍寶 余清華

(1.福建省桃城建設(shè)工程有限公司，福建 泉州 362000; 2.廈門海滄土地儲(chǔ)備管理有限公司，福建 廈門 361026)

管道內(nèi)襯高密度聚乙烯(HDPE)管非開挖修復(fù)施工技術(shù)

李 煜1，2周錦福1蘇文央1許衍寶1余清華1

(1.福建省桃城建設(shè)工程有限公司，福建 泉州 362000; 2.廈門海滄土地儲(chǔ)備管理有限公司，福建 廈門 361026)

鑒于非開挖技術(shù)的先進(jìn)性，對(duì)其施工原理進(jìn)行了研究，并在此基礎(chǔ)上，從開挖操作坑、原管道改造、操作坑回填等方面，總結(jié)了非開挖式修復(fù)技術(shù)的施工方法，相關(guān)研究成果可為工程應(yīng)用提供參考。

管道，HDPE，非開挖，操作坑

1 概述

管道對(duì)于城市而言，就好比是人體的血管，它為城市輸送能量，排除城市的廢物，其重要性不言而喻。而隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市建設(shè)的腳步也在不斷加快，問(wèn)題也就隨之出現(xiàn)。在城市發(fā)展早期建設(shè)的排水，油氣，供暖管道大多因?yàn)樵缙谑┕ぜ夹g(shù)的落后或者常年得不到維修以及其他各種原因出現(xiàn)了不同程度的損壞或者污染，給社會(huì)造成了很大的資源和經(jīng)濟(jì)的損失。

如果采取開挖敷設(shè)新的管道的修復(fù)方法，那將會(huì)是極大的工程量，不僅費(fèi)時(shí)而且費(fèi)力，同時(shí)還需要投入大量的財(cái)力和物力，尤其是在城市內(nèi)交通密集，人流量大的地段施工時(shí)，將會(huì)對(duì)城市的交通和市民的生活帶來(lái)極大的不便。所以最理想的修復(fù)方法就是修復(fù)原有的舊管道，讓舊的管道重新煥發(fā)活力，發(fā)揮其作用。但如果是在人口稠密，地下管線復(fù)雜多樣的情況下，例如城市，旅游景點(diǎn)，大型公共設(shè)施這些地方采用開挖式修復(fù)，無(wú)疑會(huì)帶來(lái)很大的麻煩，不是最有效和最合理的解決方案。

所以非開挖式修復(fù)技術(shù)在近年來(lái)應(yīng)運(yùn)而生，它集效率高，干擾小，經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)于一身，滿足生產(chǎn)生活的需求，尤其是在城市街道，公路鐵路，橋梁，河流等施工條件下，體現(xiàn)了極大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2 操作要點(diǎn)

2.1 開挖操作坑

1)在不影響現(xiàn)場(chǎng)施工操作的情況下，盡量減小操作坑的開挖面積，給外界帶來(lái)的影響越小越好。

2)操作坑底部標(biāo)高應(yīng)低于管道底部50 cm，以便于操作。

3)穿插管道施工時(shí)還需開挖坡道，所以操作坑的四周應(yīng)避開其他可能影響施工的設(shè)施。

4)操作坑的開挖應(yīng)注意土質(zhì)和開挖深度等因素。如果開挖深度超過(guò)2.5 m，或者土質(zhì)松軟，則應(yīng)對(duì)操作坑四周進(jìn)行加固處理。

2.2 原管道改造

1)操作坑內(nèi)的閥門，彎管道，三通等無(wú)法穿插PE襯管件，修復(fù)前應(yīng)選擇斷開，同時(shí)制作相匹配的連接法蘭管件，用以加固。應(yīng)該使用專業(yè)的斷管機(jī)械，以確保斷面的端正平整，同時(shí)需要注意的是避免傷害到相鄰的管道和其他公共設(shè)施。

2)如果原有管道內(nèi)的接頭出現(xiàn)損壞等現(xiàn)象，應(yīng)修復(fù)后再進(jìn)行下一步工作。

2.3 原有管道的清洗

1)清洗技術(shù)選擇：斷開原有管道后，用CCTV錄像檢測(cè)設(shè)備對(duì)原有管道內(nèi)部進(jìn)行檢查，根據(jù)檢查到的不同情況采取不同的清洗方式?；瘜W(xué)清洗容易造成污染，而高壓清洗又受限于管道的孔徑大小和清洗距離，所以大多數(shù)情況采用的是機(jī)械清洗，并嚴(yán)格根據(jù)《內(nèi)襯修復(fù)清洗作業(yè)指導(dǎo)書》的操作規(guī)范進(jìn)行。

2)清洗質(zhì)量要求：原有管道通過(guò)清洗后，應(yīng)達(dá)到內(nèi)壁基本無(wú)雜物，無(wú)垢，無(wú)焊瘤及尖銳的毛刺。同時(shí)在不影響管道內(nèi)徑的情況下，允許存在2 mm以內(nèi)的平滑附著物，但必須是平滑的，如果有毛刺以及棱角的存在必須除去。

3)清洗后的檢查和記錄：在管道全部檢查完畢后方可開始下一道工序的施工。同時(shí)應(yīng)對(duì)清洗后管道的內(nèi)徑以及除垢的情況做詳細(xì)的記錄。

4)清除出來(lái)的污垢為污染物，應(yīng)及時(shí)運(yùn)至指定的地點(diǎn)進(jìn)行妥善的處理。

2.4 CCTV檢測(cè)

CCTV檢測(cè)技術(shù)又稱為閉路電視管道檢測(cè)技術(shù)，是一種管道內(nèi)部電視監(jiān)視成像技術(shù)。在整個(gè)修復(fù)過(guò)程中，必須對(duì)待修復(fù)的管道至少進(jìn)行三次以上的全方位檢測(cè)。分別是管道清洗前檢測(cè)，管道清洗后檢測(cè)，以及內(nèi)襯PE管之后檢測(cè)。每次檢查的結(jié)果都是評(píng)判每個(gè)環(huán)節(jié)是否合格的依據(jù)，都必須達(dá)到修復(fù)的技術(shù)要求，若是不合格，則應(yīng)重復(fù)相應(yīng)環(huán)節(jié)的工作。

2.5 HDPE管熱熔焊接

2.5.1 準(zhǔn)備工作

1)焊接的長(zhǎng)度根據(jù)所需穿插段的長(zhǎng)度確定，一般是比原長(zhǎng)度長(zhǎng)3 m～4 m。

2)焊接應(yīng)在足夠大，足夠平整的場(chǎng)地進(jìn)行。

3)HDPE管和熱熔焊機(jī)的端口應(yīng)保持清潔，以確保焊接的質(zhì)量。

2.5.2 焊接的質(zhì)量技術(shù)要求

1)焊接時(shí)嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行，加熱板的溫度控制在210 ℃～230 ℃。

2)焊口的凸邊應(yīng)保持均勻，狀態(tài)應(yīng)為均勻一致的圓弧。

3)焊接好的HDPE管應(yīng)在地面上進(jìn)行裸管試壓，0.2 MPa，試壓30 min。

2.5.3 焊接的質(zhì)量要進(jìn)行認(rèn)真嚴(yán)格的檢查，并記錄

1)每一道焊口都應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)格仔細(xì)的檢查，檢查其凸邊的高度，均勻性以及錯(cuò)皮量。2)抽查部分的焊口，進(jìn)行拉伸或者壓成U型進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查不合格的應(yīng)割開重新進(jìn)行焊接。

2.6 HDPE管變“U”型縮徑與穿插

2.6.1 準(zhǔn)備工作

1)確定穿插段的長(zhǎng)度，檢查HDPE管的焊接長(zhǎng)度是否符合要求。

2)專用HDPE管縮徑機(jī)，牽引機(jī)，膠帶纏繞機(jī)等機(jī)械調(diào)試完畢并分別安裝就位，地輪以及導(dǎo)向輪安裝到位，相關(guān)的其他設(shè)備和材料準(zhǔn)備就緒，人員準(zhǔn)備就緒。

2.6.2 縮徑和穿插的技術(shù)要求

1)HDPE管的縮徑量應(yīng)該保持在30%～40%。

2)操作坑的坡道角度應(yīng)控制在45°以內(nèi)。

3)牽引穿插的速度應(yīng)控制在2 m/min～15 m/min。

2.6.3 縮徑和穿插過(guò)程中的注意事項(xiàng)

1)注意控制縮徑量以及捆綁帶的密度，并根據(jù)施工的具體情況適時(shí)的做出調(diào)整，以便更高效安全的施工。

2)牽引絞車的操作人員應(yīng)密切注意首端發(fā)出的指示信號(hào)，并迅速及時(shí)的做出反應(yīng)。

2.7 HDPE管脹管恢復(fù)

脹管恢復(fù)措施：

對(duì)已經(jīng)經(jīng)過(guò)縮徑穿插到原有舊管道內(nèi)部的HDPE管，利用空壓機(jī)向已經(jīng)就位的襯管內(nèi)部增壓，以此來(lái)幫助襯管恢復(fù)原有的直徑，貼合于舊管道的內(nèi)壁。

2.8 分段密封試壓

端口處理和連接前應(yīng)進(jìn)行分段密封試壓，防止質(zhì)量不合格帶來(lái)的返工，導(dǎo)致工期的延誤。

2.9 端口的處理和連接

1)PE襯管穿插好后，端口處制作PE復(fù)合法蘭，相鄰的管段采用活套法蘭螺栓連接。

2)預(yù)制的管件，長(zhǎng)度要與其要焊接的相鄰管件的長(zhǎng)度和間距相匹配。

2.10 內(nèi)襯管道試壓

1)可分為整體試驗(yàn)，分段試驗(yàn)和裸管試驗(yàn)，整體試驗(yàn)和分段試驗(yàn)的時(shí)候，應(yīng)在所有的接口處都安裝上法蘭，試驗(yàn)的壓力緩慢增加，分段升壓，并且每個(gè)步驟都嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行。

2)根據(jù)PE管的自身膨脹特點(diǎn)，在間隔時(shí)間段應(yīng)穩(wěn)壓作業(yè)，這樣可以促使舊管道內(nèi)壁與PE管內(nèi)壁存在的一些間隙，瑕疵，逐漸的吻合在一起，可以在很大的程度上提高內(nèi)襯PE管的安全性和穩(wěn)定性。

3)試壓階段，繪制全部的壓力—容量圖。

4)在試壓合格之后，排出試壓段里的水(氣)，拆卸現(xiàn)在所有的儀器的接頭。

2.11 操作坑的回填

在回填操作坑時(shí)，應(yīng)該采用素土回填的方式，并且在回填之后夯實(shí)管道周圍的土壤，將其恢復(fù)原貌。素土回填具有彈性好的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)管道受到熱脹冷縮作用影響時(shí)，法蘭盤會(huì)隨著管道發(fā)生同步位移，這時(shí)由于素土回填具有彈性好的優(yōu)勢(shì)，給管道與法蘭位移的阻力小，法蘭的接口不易發(fā)生松動(dòng)或者錯(cuò)位，確保了管道工作的穩(wěn)定性和安全性。

2.12 竣工驗(yàn)收

工程驗(yàn)收按照招標(biāo)文件、施工方案以及《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》進(jìn)行驗(yàn)收。

3 結(jié)語(yǔ)

非開挖式修復(fù)技術(shù)在近年來(lái)應(yīng)運(yùn)而生，它集效率高，干擾小，經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)于一身，滿足生產(chǎn)生活的需求，尤其是在城市街道，公路鐵路，橋梁，河流等施工條件下，體現(xiàn)了極大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，本文對(duì)其施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，形成了施工工法，可以為其他單位類似施工提供參考。

[1] 陳春茂.非開挖管道修復(fù)技術(shù)[J].市政技術(shù),2004,22(4):208-213.

[2] 甘育斌.關(guān)于非開挖管道施工及修復(fù)技術(shù)的一些探討[J].低碳世界,2015(1):249-251.

[3] 張 浩.非開挖技術(shù)在城市給排水管道施工中的應(yīng)用[J].安裝,2009(9):27-29.

[4] 張 揚(yáng),惠建武,毛剛紅，等.城鎮(zhèn)埋地管道非開挖內(nèi)襯PE管修復(fù)技術(shù)[J].石油工程建設(shè),2005,31(4):46-48.

Study on trenchless repair technology of High Density Polyethylene(HDPE) pipe lining

Li Yu1,2Zhou Jinfu1Su Wenyang1Xu Yanbao1Yu Qinghua1

(1.FujianProvinceTaochengConstructionEngineeringCompanyLimited,Quanzhou362000,China; 2.XiamenHaicangLandStorageManagementCo.,Ltd,Xiamen361026,China)

In view of the advanced trenchless technology, we studied the construction principle, and on this basis, from the excavation operation pit, the original pipeline reconstruction, operation pit backfill and so on, the construction methods of trenchless repair technology are summarized. Relevant research results can provide reference for engineering application.

pipeline, HDPE, trenchless, operation pit

1009-6825(2017)22-0128-02

2017-05-27

李 煜(1984- )，女，工程師

TU990.3

A