城市排水管道檢測(cè)評(píng)估與非開挖修復(fù)工藝研究

聶榮樂(lè)

摘要：主要闡述了城市排水管道視頻檢測(cè)和評(píng)估方法，介紹了幾種城市排水管道非開挖修復(fù)工藝，并對(duì)其中常用的非開挖修復(fù)工藝的原理、適用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)等進(jìn)行了比較，為城市排水管道設(shè)計(jì)及施工人員提供參考。

關(guān)鍵詞：排水管道；管道缺陷；非開挖修復(fù)；局部修復(fù)

1 城市排水管道非開挖修復(fù)工藝研究背景及意義

城市地下管線是保障城市運(yùn)行的重 要基礎(chǔ)設(shè)施和“生命線”。近年來(lái)，隨著城市快速發(fā)展，地下管線建設(shè)規(guī)模不足、管理水平不高等問(wèn)題凸顯，一些城市相繼發(fā)生大雨內(nèi)澇、管線泄漏爆炸、路面塌陷等事件，嚴(yán)重影響了人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全和城市運(yùn)行秩序。

2 城市排水管道視頻檢測(cè)與評(píng)估

2.1 城市排水管道視頻檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)介

目前常用的排水管道視頻檢測(cè)技術(shù)有 CCTV 檢測(cè)和 QV 檢測(cè)，另外還有聲納檢測(cè)技術(shù)等。

1） CCTV 檢測(cè)

排水管道 CCTV（Closed Circuit Television）檢測(cè)是采用先進(jìn)的 CCTV 管道內(nèi)窺電視檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)安裝在檢測(cè)小車上的攝像機(jī)，在管道內(nèi)遙控爬行，對(duì)管道內(nèi)的銹層、結(jié)垢、腐蝕、穿孔、裂紋等狀況進(jìn)行探測(cè)和攝像，并結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，以數(shù)據(jù)及圖像方式再現(xiàn)管道的詳細(xì)情況。借助閉路電視 CCTV 檢測(cè)技術(shù)，可以準(zhǔn)確判斷管道缺陷，并為管道修復(fù)方案提供依據(jù)。

2） QV 檢測(cè)

排水管道 QV（Quick Video）檢測(cè)的工作機(jī)理與CCTV基本相同，區(qū)別在于其攝像機(jī)是安裝在可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度的伸縮桿上，通過(guò)對(duì)伸縮桿的控制對(duì)管道內(nèi)的情況進(jìn)行探測(cè)和攝像。其優(yōu)勢(shì)在于能在空間狹小、管底崎嶇不平等檢測(cè)小車無(wú)法通行的環(huán)境中工作，比如在雨水連接管的檢測(cè)中會(huì)經(jīng)常采用此種設(shè)備。

2.2 城市排水管道評(píng)估方法

1）排水管道缺陷分類

根據(jù) CCTV 檢測(cè)及 QV 檢測(cè)影像資料中反映的各類管道缺陷，依據(jù)《排水管道電視和聲納檢測(cè)評(píng)估技術(shù)規(guī)程》評(píng)定各類缺陷等級(jí)。排水管道缺陷分為結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷。其中結(jié)構(gòu)性缺陷按照缺陷程度分為輕微缺陷、中等缺陷、嚴(yán)重缺陷和重大缺陷 4 個(gè)等級(jí)；功能性缺陷按照缺陷程度分為輕微缺陷、中等缺陷和嚴(yán)重缺陷 3 個(gè)等級(jí)。

2）修復(fù)指數(shù)計(jì)算

修復(fù)指數(shù)（簡(jiǎn)稱 RI）是依據(jù)管道結(jié)構(gòu)性缺陷的種類、程度和數(shù)量，結(jié)合管道所處環(huán)境，按一定公式計(jì)算得到的數(shù)值。數(shù)值區(qū)間為 0～10，數(shù)值越大表明修復(fù)緊迫性越大。

3 城市排水管道非開挖修復(fù)工藝

3.1 城市排水管道非開挖修復(fù)工藝介紹

城市排水管道非開挖修復(fù)工藝主要包括輔助修復(fù)、局部修復(fù)和整體修復(fù)。

3.1.1 輔助修復(fù)

輔助修復(fù)是常用的地基加固防滲處理技術(shù)，也稱土體注漿法。

土體注漿法是較早應(yīng)用的一種排水管道防滲堵漏和填充方法，通過(guò)管內(nèi)向外或地面向下對(duì)排水管道周圍土體和接口部位、檢查井底板及四周井壁注漿，形成隔水帷幕防止?jié)B漏，固化管道和檢查井周圍土體，填充因水土流失造成的空洞，增加地基承載力和變形模量，阻斷地下水滲入管道及窨井。

3.1.2 局部修復(fù)

局部修復(fù)是對(duì)舊管道內(nèi)的局部破損、接口錯(cuò)位、局部腐蝕等缺陷進(jìn)行修復(fù)的方法。如果管道本身質(zhì)量較好，僅出現(xiàn)少量局部缺陷，采用局部修復(fù)造價(jià)較低，是一種較為經(jīng)濟(jì)的修復(fù)方法。常用的局部修復(fù)方法有嵌補(bǔ)法、套環(huán)法和局部固化法。

1）嵌補(bǔ)法

嵌補(bǔ)法是一種排水管道非開挖局部嵌補(bǔ)修理方法。對(duì)排水管道有地下水滲漏的部分開鑿裂縫，用水泥麻絲封堵，然后在裂縫內(nèi)預(yù)埋塑料軟管，在預(yù)埋管外部封蓋雙快水泥，逐漸抽出預(yù)埋軟管，形成注漿空間，等水泥硬化后注入嵌補(bǔ)材料，清除嵌補(bǔ)材料膨脹后的碎片，用水泥砂漿抹平管面后完成。

2）套環(huán)法

套環(huán)法主要有不銹鋼雙脹環(huán)修復(fù)技術(shù)和不銹鋼發(fā)泡筒修復(fù)技術(shù)。不銹鋼雙脹環(huán)修復(fù)技術(shù)主要采用環(huán) 狀橡膠止水密封帶與不銹鋼套環(huán)，在管道接口或局部損壞部位安裝橡膠圈雙脹環(huán)，橡膠帶就位后用 2～3 道不銹鋼脹環(huán)固定，達(dá)到止水目的。

3）局部固化法

局部固化法是一種排水管道非開挖局部?jī)?nèi)襯修理方法。利用氈筒氣囊局部成型技術(shù)，將涂灌樹脂的氈筒用氣囊使之緊貼母管，然后用紫外線等方法加熱固化，可使用含鈷化合物或有機(jī)過(guò)氧化物作為催化劑來(lái)加速樹脂的固化。

3.1.3 整體修復(fù)

1）現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯

現(xiàn)場(chǎng)固化內(nèi)襯是一種將浸滿熱固性 樹脂的氈制軟管通過(guò)翻轉(zhuǎn)或牽引等方法送入已清洗干凈的需要修理的管道中，并通過(guò)水壓或氣壓使其緊貼于管道內(nèi)壁，然后進(jìn)行加熱固化，形成內(nèi)襯樹脂新管的修復(fù)方法。

2）螺旋管內(nèi)襯

螺旋管內(nèi)襯是通過(guò)安放在井內(nèi)的制 管機(jī)將塑料板帶繞制成螺旋狀管不斷向舊管道內(nèi)推進(jìn)，在管內(nèi)形成新的內(nèi)襯管。修復(fù)后的管道內(nèi)壁光滑，輸送能力比修復(fù)前的混凝土管要好，適合長(zhǎng)距離的管道修復(fù)。

3）折疊管牽引內(nèi)襯

折疊管牽引內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)是一種管道非開挖整體牽引內(nèi)襯修理方法。利用 PE 軟管橫向記憶恢復(fù)原理將 PE 軟管預(yù)先在工廠折疊成“U”型，然后用絞車牽引進(jìn)已清洗干凈的被修管道中，最后用壓縮空氣或蒸汽使之復(fù)圓并緊貼母管，實(shí)現(xiàn)排水管道非開挖修復(fù)目的。

4）其他方法

另外，還有一些不常用的整體修復(fù)工藝，比如短管焊接內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)、水泥基聚合物涂層修復(fù)技術(shù)等。

4 結(jié)語(yǔ)

非開挖管道修復(fù)技術(shù)主要優(yōu)勢(shì)在于對(duì)地面、交通、環(huán)境以及周圍地下管線等的影響小。伴隨著非開挖修復(fù)技術(shù)的不斷發(fā)展，一些原本需要進(jìn)行開挖施工的管道可以采取非開挖修復(fù)技術(shù)解決，使得管道非開挖修復(fù)技術(shù)越來(lái)越多的被運(yùn)用。因此在排水管道修復(fù)領(lǐng)域推廣非開挖修復(fù)技術(shù)意義重大。

雖然城市排水管道非開挖修復(fù)技術(shù) 有著眾多的優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際管道修復(fù)工程中還存在著以下問(wèn)題：

1）非開挖修復(fù)技術(shù)并不能用于所有損壞管道的修復(fù)，目前還不能對(duì)管道線型進(jìn)行整形，如錯(cuò)口過(guò)大、變形量大等管道仍需采用開挖翻新技術(shù)。

2）修復(fù)后的斷面排水能力一般應(yīng)滿足設(shè)計(jì)排水量，故應(yīng)核算修復(fù)后的排水能力，當(dāng)不能滿足要求時(shí)，應(yīng)當(dāng)提出彌補(bǔ)缺失流量的措施，保證原則上不改變現(xiàn)狀雨水管道過(guò)水能力。

3）非開挖管道修復(fù)技術(shù)推廣的難度在于修復(fù)費(fèi)用較高，費(fèi)用高的主要原因在于有些修復(fù)材料和設(shè)備完全依賴進(jìn)口，修復(fù)規(guī)模小時(shí)修復(fù)成本大大提高，為改善這種情況，可以提高工程材料的國(guó)產(chǎn)化率，擴(kuò)大修復(fù)規(guī)模，從而降低排水管道非開挖修復(fù)費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳堅(jiān)慧，魏樹弘.上海市城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)實(shí)施指南[M].上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2012：2-4.

[2]吳堅(jiān)慧.排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)綜述[J].城市道橋與防洪，2008（8）：267-269.