淺談管道非開挖修復施工方案的選擇
——以枋湖片區(qū)“正本清源”工程為例

陳進輝

（廈門市市政工程設計院有限公司，福建 廈門 361004）

0 引言

2019 年，廈門市成立污水處理設施“高質(zhì)量、高標準”建設指揮部，以落實好中央生態(tài)環(huán)保督察交辦事項的整改和污水“兩高”建設排水管網(wǎng)改造工程，加快補齊全市污水收集、處理設施的短板，加快建設高質(zhì)量高顏值現(xiàn)代化國際化城市。因此，湖里區(qū)也全力推進排水系統(tǒng)的建設，加快對雨污水市政管網(wǎng)改造，實現(xiàn)雨污分流，全面提升水環(huán)境。

在湖里區(qū)范圍內(nèi)，因埋設在地下水位以上的排水管道存在缺陷導致污水外滲，造成管道周邊地下水及土壤污染、道路路面塌陷問題，另外，雨水系統(tǒng)因淤積、堵塞和變形，減少了管道的過流能力，造成部分路段發(fā)生內(nèi)澇積水，影響周邊居民生活和出行[1-3]，因此，急需進行排水管網(wǎng)的改造。在項目整改過程中，應根據(jù)道路的繁忙程度、地面的完好程度、地下管網(wǎng)管徑及埋深等因素綜合確定市政道路管道修復方式，選用合理經(jīng)濟的管道非開挖修復方案至關重要。本文將以湖里區(qū)枋湖片區(qū)“正本清源”工程為例，具體分析管道非開挖修復施工方案。

1 項目概況

1.1 工程實施范圍

該工程實施范圍（見圖1）為：枋湖片區(qū)范圍（包含邊界市政道路）西至成功大道，東至云頂北路，北至枋湖北二路，南至仙岳路。該片區(qū)面積約5.1km2。

圖1 枋湖片區(qū)地理位置圖

主要改造內(nèi)容包含以下兩點：

（1）對片區(qū)內(nèi)住宅、公建、工業(yè)等地塊及市政道路的雨污水管網(wǎng)混接分流改造（含范圍內(nèi)排水管網(wǎng)與建筑立管）、城中村截污改造、化糞池改造及隔油器（油水分離器）增設。

（2）對片區(qū)內(nèi)住宅、公建、工業(yè)等地塊及市政道路的雨污水管道缺陷修復、檢查井井蓋及安全網(wǎng)改造?？紤]道路的繁忙程度及地面的完好程度等因素，本次市政道路現(xiàn)有雨污水管線優(yōu)先采用非開挖修復。

1.2 工程范圍內(nèi)管道缺陷問題的調(diào)查

本次排查范圍北至枋湖北二路，南至仙岳路，西至成功大道，東至云頂北路，總長度共約448.7km。管道排查工作量見表1。本次排查共發(fā)現(xiàn)24388處缺陷，其中I、II級缺陷分別為9806 處和 8890 處，III、IV 級缺陷分別為 2818 處和 2874處，I、II、III、IV級缺陷管段總長度167.6km，占總排查長度的37.4%（見圖2、表2）。

表1 管道排查工作量

圖2 管道情況排查結果

表2 I、II、III、IV級管道缺陷段長度及占比

2 開挖與非開挖工藝的選擇流程與采用條件

2.1 選擇流程

根據(jù)管道結構性缺陷評估結論，結合管道使用年限、發(fā)生事故的幾率和事故的影響程度，綜合判斷管道的修復必要性和優(yōu)先級別，并根據(jù)具體情況確定采取預防性修復、開挖修復還是非開挖修復。需明確的是，非開挖修復在現(xiàn)階段仍屬于非常規(guī)管道更新技術，在使用上依然存在著—定的局限性，對于管道自身及周邊環(huán)境有著—定的要求，如需采用，必須經(jīng)過數(shù)個判別條件綜合判定后才能選取具體的修復方式，具體選擇流程如圖3所示。

圖3 非開挖工藝選擇判斷流程

2.2 采用條件

（1）宜開挖修復的情況。對于變形嚴重、錯口嚴重、暗接等無法進行非開挖修復的，直接采用開挖修復。

（2）宜非開挖修復的情況。管道缺陷位于新建道路路段（2 年內(nèi)），建成時間較短；管道缺陷位于城市主干道或重要節(jié)點，交通較為繁忙；管道缺陷周邊現(xiàn)狀管線種類繁多，并且情況復雜，施工空間較小；管道缺陷位于存在特殊構筑物或其他敏感環(huán)境，如軍用光纜、特殊文物等。

（3）宜局部開挖修復的情況。若單段管道僅有一處缺陷，管道長度＞20m 且缺陷縱向長度≤0.7m，局部開挖新建檢查井與原管道連接造價低于管道全段開挖更換，推薦采用局部開挖新增檢查井與原管道連接。對缺陷大于一處的情況則考慮全段開挖修復。

（4）宜全段開挖修復的情況。對于需全段修復的，在埋深＜2.5m 情況下，采用全段開挖翻建造價低于非開挖修復。若現(xiàn)場條件允許，推薦采用開挖施工。此類情況多出現(xiàn)于排水單元地塊內(nèi)。故排水單元地塊內(nèi)優(yōu)先考慮開挖修復。

3 非開挖修復技術的分類與選擇

3.1 非開挖修復技術的分類

排水管道非開挖修復技術最初主要用于新建工程，之后在沉管搶修和預防性修復工程中逐漸得到應用和推廣。非開挖修復技術是采用極少開挖甚至不開挖地面的修復技術，對于現(xiàn)已損壞的排水管道進行局部或者整體修復，使排水管道修復后達到原有管道的承載力，恢復其結構功能。

整體修復包括原位固化法（簡稱CIPP）、機械制螺旋纏繞法、噴涂修復法、管片內(nèi)襯法等4 類；局部修復包含點狀原位固化、不銹鋼套筒法、嵌補修復等，輔助修復主要為地基加固技術[4-5]。

排水管道常用非開挖修復技術特性及適用范圍見表3。

表3 常用非開挖修復技術特性及適用范圍

3.2 非開挖修復技術的選擇

3.2.1 點修、整修方案對比

（1）根據(jù)造價對比可知，對于可局部非開挖修復的，修復環(huán)數(shù)小于3 環(huán)情況下，局部非開挖修復造價低于全段開挖。

（2）在單根管道缺陷分布數(shù)量較多的情況，并非局部管道問題，是整段管道管材、施工質(zhì)量問題導致，若單根管道缺陷大于3處，建議對整段管道進行修復。

開挖與非開挖管道修復技術方案造價對比見表4。

表4 開挖與非開挖管道修復技術方案造價對比

3.2.2 非開挖修復技術的選擇

（1）整體修復方案選擇。對于原管為塑料材質(zhì)的管道，采用紫外光固化整體修復造價略高于原位熱塑成型管道整體修復，但總體上成管成功率較高，效果較好，推薦采用紫外光固化修復技術。對于原管為混凝土材質(zhì)的管道，采用墊襯法修復，以確保原管材缺陷部位封閉，保證管道完整性，防止缺陷進一步擴散。對于開挖影響較大區(qū)域的管道變形缺陷，采用裂管法工藝對原有缺陷管道進行替換更新。

（2）局部修復方案選擇。不銹鋼快速鎖具有施工不需固化，安裝方便、快捷的優(yōu)點，但由于人員操作空間限制，建議管徑≥800mm或對于管道有一點強度要求的管道，采用不銹鋼快速鎖。管徑＜800mm，對于管道強度要求不高的局部缺陷，采用局部樹脂固化法。

4 結束語

總結湖里區(qū)枋湖片區(qū)“正本清源”工程的實踐，得出以下兩點結論：

（1）修復現(xiàn)狀已損壞的排水管道需結合當?shù)卣?，統(tǒng)籌兼顧，經(jīng)濟適用。根據(jù)管道結構性缺陷評估結論，并結合管道使用年限、發(fā)生事故的幾率和事故的影響程度，綜合判斷管道的修復必要性和優(yōu)先級別，并根據(jù)具體情況確定采取預防性修復、開挖修復還是非開挖修復。

（2）非開挖修復在現(xiàn)階段仍屬于非常規(guī)管道更新改造技術，在使用上還存在—定的局限性，對管道自身及周邊環(huán)境有著—定的要求。因此，非開挖修復技術的選擇，必須經(jīng)過數(shù)個判別條件進行綜合判定，并根據(jù)當?shù)卣呒芭潘艿婪情_挖修復技術指南等，針對性地選擇點修或整修方案。