非開挖工藝在排水管道修復工程中的應用

楊 云，劉昱彤

（1.天津市雍陽公路公路工程集團有限公司，天津301700；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學 水利與土木建筑工程學院，內(nèi)蒙古 呼和浩特010018）

給排水管網(wǎng)工程由于大多處于主干道路下方，修復時采用傳統(tǒng)開挖修復法不但影響城市美觀；還會造成原有路面與植被破壞，發(fā)生交通堵塞，出現(xiàn)噪音、環(huán)境污染，工期加長，造價提高[1]。

結(jié)合綠色環(huán)保、提質(zhì)增效的理念，針對傳統(tǒng)開挖修復工藝的弊端，提出了非開挖修復雨污水管道技術。目前，國外的非開挖管道修復技術應用非常廣泛，國內(nèi)僅在比較先進的部分城市得到使用，大部分城市對于此項技術的認知還處在初步階段，應用在實際施工中還需不斷改進技術、完善方案，本文僅對非開挖修復技術中的局部修復法鋼套環(huán)法和整體修復法螺旋纏繞法進行了詳細的介紹。

1 非開挖修復技術

非開挖修復是對地下管道修復或更新時規(guī)避開挖修復缺陷，采用不開挖或少量開挖結(jié)構(gòu)層的方式進行修復的方法。少開挖是指僅在三通位置、拐點處或其他特殊位置的開挖。非開挖修復有局部修復和整體修復之分，當舊管道整體結(jié)構(gòu)較好，只存在接頭損壞、裂隙等問題時可采用局部修復；當舊管道整體結(jié)構(gòu)損壞嚴重時采用整體修復。

1.1 修復方法

局部非開挖修復的常見方法有局部樹脂固化法、內(nèi)套環(huán)法、嵌補法及注漿法，整體非開挖修復常見的方法包括碎（裂）管法U型內(nèi)襯HDPE管修復技術、軟管內(nèi)襯法、機制螺旋纏繞法。本文僅對非開挖修復技術中的局部修復鋼套環(huán)法和整體修復螺旋纏繞法進行介紹。

1）鋼套環(huán)法是一種點狀非開挖修復方法，在接口部位安裝鋼套環(huán)作為止水套環(huán)，其修復程序是先對管道上下游進行封堵，抽干水分，注漿封堵、管縫止水、修補、安裝鋼套環(huán)再注漿養(yǎng)護[2]。

2）螺旋纏繞修復法是通過螺旋纏繞的方式在舊管道內(nèi)部將帶狀型材通過壓制卡口不斷前進形成新的管道[3]。該方法施工過程中帶狀型材占地面積小，修復后的管道內(nèi)壁平滑，過水體量大，適宜長距離的管道修復。

1.2 修復方法選擇考慮因素

非開挖修復方法選擇主要從需修復管道損壞類型、施工質(zhì)量穩(wěn)定性、對水流影響、工期、對施工環(huán)境要求、造價以及對周圍管線的影響等方面考慮。

2 工程應用

天津市武清區(qū)富民經(jīng)濟區(qū)樂仁道設計等級為城市次干級路，雨污水管道為DN1 000 mm普通鋼筋水泥混凝土管，管道整體結(jié)構(gòu)較好，只是局部接口處出現(xiàn)了錯位、滲漏現(xiàn)象，可采用鋼套環(huán)法非開挖修復技術進行修復；武清城區(qū)內(nèi)部泉州路和泉旺路均為年久失修狀態(tài)，雨污水管道為DN1 000 mm普通鋼筋水泥混凝土管，整體損壞較嚴重，周圍居民較多，兩側(cè)商鋪林立，附近均有學校，人流量較大、交通繁忙，為避免出現(xiàn)環(huán)境污染、發(fā)生交通堵塞，從縮短工期、減少工程造價等方面綜合考慮，采用螺旋纏繞法修復法進行施工。

3 施工工藝

3.1 鋼套環(huán)法

3.1.1 方法步驟

預處理（包括臨時排水、通風清淤、管內(nèi)檢測等工序）—固定環(huán)狀橡膠止水密封帶—安裝不銹鋼雙脹圈—工后檢測—通水驗收—正常使用。

3.1.2 注意事項

1）使用專用液壓設備根據(jù)管線運行要求進行施壓。

2）滲漏接口管周有流沙、軟土等情況時，應先進行鉆孔注漿，加固管道，避免管道變形。

3.1.3 優(yōu)缺點分析

1）優(yōu)點。鋼套環(huán)法非開挖局部修復不用開挖工作坑，實用性強、修復質(zhì)量高、施工便捷、工期短、施工不受地面交通、環(huán)境溫度的影響。

2）缺點。修復后的新管道對水流形態(tài)和過水量有一定的影響。

3.2 螺旋纏繞修復法

3.2.1 工藝流程

臨時排水、通風清淤—管內(nèi)檢測—纏繞機就位井底—管道纏繞就位、封閉末端—空隙注漿—工后檢測—通水驗收—正常使用。

3.2.2 注意事項

1）纏繞作業(yè)過程中，鎖扣應牢固連接，主鎖扣和次鎖扣分別注入密封膠和黏結(jié)劑。施工時要注意管道內(nèi)的壓力，當管道內(nèi)有壓力時不宜采用此法施工。

2）管道修復所用內(nèi)襯管的外徑不得大于原管內(nèi)徑且內(nèi)襯管直徑減少量不得超過原管內(nèi)徑的10%或者50 mm。

3）管內(nèi)水位達到管徑一半以上時再注漿可避免纏繞管漂浮，先底部再上端，由下游向上游方向進行[4]；注漿過程中要時刻注意監(jiān)測，避免過量灌注。

3.2.3 優(yōu)缺點分析

1）優(yōu)點。一次性修復距離長，可帶水作業(yè)；因不用開挖工作坑，可實現(xiàn)真正意義的非開挖[5]；預處理清理時只做簡單清理即可，大大降低了預處理工作量；施工采用物理咬合可一次成型，無需后期加熱、充氣等環(huán)節(jié)[5]；施工時間靈活、速度快，中途遇到突發(fā)事件可隨時停止和復工；施工設備占地面積小。

2）缺點。不適宜修復有內(nèi)壓的管道，對于形狀不太規(guī)則的舊管道可能出現(xiàn)過水量小的問題。

4 實施效果

鋼套環(huán)法和螺旋纏繞修復法在武清市政工程得到了實際應用，不但施工方便、簡單、節(jié)約了工期、經(jīng)濟效益明顯，還解決了因開挖施工容易造成環(huán)境污染和交通堵塞問題，通過項目檢測驗收及后期監(jiān)測這3條路地下管道修復質(zhì)量均到達了預期的效果。見表1。

表1 鋼套環(huán)法、螺旋纏繞法修復技術與傳統(tǒng)開挖技術指標

5 建議

部分修復材料因進口問題導致總體費用高，同時相應的專業(yè)人才缺乏、標準規(guī)范支撐少等問題制約了非開挖修復技術在國內(nèi)的發(fā)展，為了更好地提高非開挖修復技術推廣應用，應加大國內(nèi)原材料研發(fā)投入，加速工程專業(yè)技術人才培養(yǎng)，完善技術標準規(guī)范。