CIPP紫外光固化修復(fù)技術(shù)在盤溪河流域管網(wǎng)施工中的應(yīng)用

趙文婭

（重慶兩江新區(qū)財政投資評審中心，重慶 400000）

該工法采用UV固化樹脂體系，軟管材料為玻璃纖維，固化后的內(nèi)襯層強度高、耐腐蝕、改善水流情況。

UV-CIPP有如下特點：1）無需開挖，只需利用檢查井即可對排水管道進行整體修復(fù)，可修復(fù)排水管道存在的破裂、錯口、脫節(jié)、樹根侵入、滲漏等結(jié)構(gòu)性缺陷。2）內(nèi)襯層光滑、連續(xù)，內(nèi)襯層在3-15mm，降低了管道的表面粗糙度，提高了管道的輸送能力。3）內(nèi)襯管基材韌性好、強度高，與復(fù)合樹脂浸漬相熔性好，固化后內(nèi)襯層彎曲模量可達12000MPa，內(nèi)襯層和原管道緊緊的貼合在一起隔絕了腐蝕環(huán)境，起到了堵漏效果。4）適用于管徑為200～1600mm的各類管線的修復(fù)。5）施工周期短（單段固化3-5h）、環(huán)境影響小、不影響交通、施工安全性好等優(yōu)勢。

1 項目簡介

盤溪河流域水環(huán)境綜合整治工程位于重慶市兩江新區(qū)，是重慶市污染防治攻堅戰(zhàn)實施方案中的重點工程項目。該項目整治內(nèi)容包括盤溪河流域的截污處理、流域范圍管網(wǎng)整治及維護、濕地、生態(tài)整治、環(huán)境工程及庫岸整治和水生態(tài)修復(fù)工程。管網(wǎng)修復(fù)項目屬于盤溪河流域水環(huán)境整治的重要組成項目，主要包括兩江新區(qū)內(nèi)百林水庫、后溪溝、劉家溝、六一水庫、盤溪河干流以及戰(zhàn)斗水庫等部位的雨污管網(wǎng)進行修復(fù)處理。

2 紫外光固化軟管壁厚計算

紫外光固化修復(fù)管道壁厚一般按照如下公式進行計算：

a、內(nèi)襯管壁厚應(yīng)采用下列公式計算：

式中：t——內(nèi)襯管的壁厚（mm）；

P——管頂?shù)叵滤畨毫Γ∕Pa）（1.5m水位）；

SDR——管道的標準尺寸比（DN/t）；

C——橢圓度折減因子；

q——原有舊管道的橢圓度（%），可取2%；

D——原有舊管道的平均內(nèi)徑（mm）；

Dmin——原有舊管道的最小內(nèi)徑（mm）；

Dmax——原有舊管道的最大內(nèi)徑（mm）；

N——安全系數(shù)（推薦取值為2.0）；

EL——內(nèi)襯管的長期彈性模量（MPa）取短期彈性模量（12000MPa）的50%；

K——圓周支持率，推薦取值為7.0；

μ——泊松比（原位固化法內(nèi)襯管取0.3）。

b、當內(nèi)襯管橢圓度不為零時，內(nèi)襯管的壁厚除應(yīng)滿足式上式外，其最小值不應(yīng)小于下式計算結(jié)果：

式中：SDR——管道的標準尺寸比；

σL——內(nèi)襯管材的長期彎曲強度（MPa），取短期強度的50%。

3 紫外光固化修復(fù)施工方法

CIPP紫外光固化修復(fù)前，采用多功能高壓疏通車進行管壁清洗，確保原有管道內(nèi)壁潔凈。然后再采用CCTV視頻檢測進行視頻復(fù)檢，管道壁達到要求后方可進行修復(fù)施工。

管道修復(fù)時，在修復(fù)管道的兩端點分別安裝拖入支架、向?qū)л?，安裝固定拖入牽引動力裝置。墊膜卷支架設(shè)在結(jié)束井井口，然后通過卷揚機拉入墊膜。墊膜拉展鋪平后，兩端宜用壓條等可靠固定。墊膜拉入安裝就位后用拉墊膜時穿的牽引繩把卷揚機鋼絲繩拉到材料進料端，然后將紫外光固化軟管拉入管道內(nèi)。軟管拉入過程中過程應(yīng)保持流暢勻速，起重機、上下游井口的牽引機要默契配合，隨時觀察物料的拉入情況，牽引機的牽引力不大于3噸，拉入速度不大于5m/min。拉入軟管過程中，不得磨損或劃傷軟管。軟管的軸向拉伸率不大于2%，軟管兩端比原有管道長出300mm～600mm。

紫外光軟管拉入管道內(nèi)后，軟管兩端應(yīng)先外套相應(yīng)規(guī)格的筒狀扎頭布，以保護軟管外露部分在充氣時不致過度膨脹。扎頭布采用兩個扎緊方向相反的緊繩器綁扎牢固，避免漏氣。扎頭布綁扎完成后進行一次充壓。一次充壓時檢查軟管內(nèi)襯膜是否漏氣和破損現(xiàn)象，如有問題應(yīng)及時進行更換處理。當軟管內(nèi)氣壓達到0.02～0.03MPa時，應(yīng)保壓約40min，以使軟管完全漲開，在保壓階段將軟管中預(yù)置的替換繩拉出，置換為耐高溫的紫外燈牽引繩。一次充壓完成后打開扎頭端蓋，由開始井的操作人員用牽引繩將紫外燈架拉入軟管；紫外燈架全部穿過扎頭后應(yīng)停止牽引，然后在燈架尾部接上電纜盤電纜，電纜盤電纜線要從扎頭中間穿過去，適當拉緊紫外燈架控制電纜，標記電纜的起始位置，合上扎頭端蓋。

正式施工前先對紫外光燈、操作臺等設(shè)備以及連線進行調(diào)試，設(shè)備運轉(zhuǎn)正常后進行軟管二次充氣。二次充氣的最終壓力應(yīng)能使軟管充分膨脹并緊貼舊管道內(nèi)壁，壓力控制在0.05-0.07MPa之間。設(shè)置燈架工作的電壓電流以及修復(fù)時燈架移動速度，開啟電源開始修復(fù)，同時軟件開始計時。紫外光固化時，先在原地固化5min，然后打開電纜盤收線開關(guān)，開始自動移動修復(fù)。當燈架到達終點時，應(yīng)及時關(guān)閉電纜卷盤開關(guān)，關(guān)閉自動修復(fù)后開始計時，原地修復(fù)5min，然后關(guān)閉燈架光源及錄像。

修復(fù)完成后，關(guān)閉光源后應(yīng)先冷卻至常溫，然后拆開扎頭蓋板，取出燈架，同時拆開燈架上的繩子后要保留繩子。拆開兩端扎頭，同時需要保證不要拉出燈架上的保留繩，通過保留繩拉出修復(fù)管道內(nèi)的內(nèi)膜。最后再切除開始井和結(jié)束井內(nèi)多余的內(nèi)襯管，切割應(yīng)整齊并使內(nèi)襯管超出舊管道20mm。檢查管口處舊管道與內(nèi)襯管的粘合情況，環(huán)形縫隙處應(yīng)充填速凝型樹脂膠進行密封處理。

4 結(jié)語

盤溪河流域水環(huán)境綜合整治工程管網(wǎng)修復(fù)共計15公里采用紫外光固化修復(fù)，修復(fù)后的管道解決了原有缺陷問題和流域內(nèi)原有管道排水不暢等問題，延長了原有管道的使用年限，大大改善了城市環(huán)境。該工藝因采用非開挖工法進行施工，施工占地少，對交通影響小，施工期間避免了對城市交通的影響。

城市排水管網(wǎng)是現(xiàn)代化城市不可缺少的重要基礎(chǔ)設(shè)施，是對城市經(jīng)濟發(fā)展具有全局性、先導(dǎo)性影響的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是城市水污染防治和城市排澇、防洪的骨干，是衡量現(xiàn)代化城市水平的重要標志。目前，我國大多數(shù)城市中排水管道的修復(fù)都是采用開挖后重新埋管的方法，隨著城市化的進展，城市地下管線錯綜復(fù)雜，城市道路的負荷越來越嚴重，使得地下管線在修復(fù)的過程中存在大量的技術(shù)問題。隨著城市建設(shè)的不斷完善，紫外光固化修復(fù)技術(shù)以其不影響后交通，施工速度快、效率高，無環(huán)境破壞，不影響人們的正常工作、生活等一系列的優(yōu)點，將在城市排水管網(wǎng)改造中具有廣闊的應(yīng)用前景和市場。