非开挖修复技术在市政排水管网修复中的应用

王乔

四川鑫宏升建设有限公司 四川 成都 610036

摘要：伴随着城市化发展速度的加快，市政排水管网的建设规模逐步扩大。从理论上分析，排水管网规模扩大，城市运行便利性更高，不容易发生积水等现象，泄流速度比较快。从实际情况分析，排水管网修建时间的不同，所用修建技术的不同，均会对排水管网实际质量造成影响。老旧排水管网经常发生渗漏以及皮损等多种问题，严重影响城市正常运行。在这一背景下，积极分析市政排水管网现状，积极分析其中存在的问题，及时引入非开挖修复技术，及时有效修复排水管网，促使排水管网恢复正常运行，改善城市运行质量，对城市可持续发展有积极影响。本文简单阐述非开挖修复技术的优势，并通过实例比较凸显该技术优势，结合排水管网修复现状，积极分析最常用的几种非开挖修复技术。

关键词：市政排水管网；非开挖修复技术；城市运行

市政排水管网是一个十分复杂的工程，包含错综复杂的地下管网系统，如排水管道、燃气管道、电缆管道以及给水管道等等[1]。这些管道系统均属于独立系统，但会对排水管网系统造成直接影响。从排水管网运行现状可发现，因城市环境管网分布十分混乱，所以市政排水管网发生问题并需要进行修复时，修复人员的工作压力较大、工作难度较高。但伴随着排水管网应用时间的延长，排水管道逐步老化，修复难度进一步升高[2]。非开挖修复技术是现今备受青睐的排水管网修复技术，具有效率高、周期短、不影响交通、对环境友善、综合成本低、安全性高等一系列优势，可有效减轻修复施工对城市地表面造成的破坏，可预防开挖期间对其他管道造成的损伤，可预防排水管道爆裂以及燃气管道泄漏等多种问题，确保市政排水管网持续发挥其作用，恢复正常运行状态，为城市可持续发展提供辅助[3]。但想要充分发挥非开挖修复技术的价值，首先要明确该技术的优势，之后结合实际情况应用该修复技术。

一、非开挖修复技术的应用优势

城市发展过程中，排水管网的修复、加固、改造是不可避免的问题，更是必须重视的问题。现今，城市在调整或增加地下管线时，主要通过掘路明埋达到目的。但掘路明埋被人们称作开膛破路，施工过程中会对沿线交通造成直接影响，还会导致城市环境恶劣，并且会对路基路面整体结构造成严重不良影响，最终导致修复后路面的运行寿命、使用性能下降[4]。再者，这种修复方式还会导致政府投入庞大的财政开支，并且会对社会和谐发展造成负面影响。相关影响主要从环境、交通等对当地居民正常生活造成的损害表现出来，这种影响无法用数字准确表达。所以，积极探讨更适宜的排水管网维护方法，无疑至关重要。非开挖修复技术主要使用穿插HDPE管内衬修复旧管道技术、翻转浸渍树脂软管内衬修复旧管道技术、内衬不锈钢技术和挤涂聚合物水泥砂浆修复技术等多项新的管道修复技术，无需开挖地表，便能完成地下管道的修复加固维护，是一种新型施工技术。结合这些修复技术，能够通过多种方式让现存管道重获新生，将管道寿命延长30-50年。再者，与传统掘路明挖模式比较，这种修复技术不会影响沿线交通、不会破坏生态环境、施工安全性更好、施工时间短、对市民生活影响较小，有利于社会和谐发展。可在多个不适宜开挖作业或无法开挖作业的地区应用，近年来在化工管道、排水管道、热力管道以及燃气管道修复中广泛应用。

有调查实例[5]表示，柏林市非开挖管道施工技术广泛应用，在地下管道中的应用率已经达到40％左右，其D300管道改造工程，埋深控制在2米，新建一公里的管道会造成1×103m3建筑垃圾，路面破坏达到1×103m3。我国天津市也有类似工程，但管网改造采用传统掘路明挖模式，管道改造后造成2×105m3建筑垃圾，路面破坏达到2×105m3。从上述实例可发现，传统掘路明挖固然可进行排水管网改造，但会造成较多建筑垃圾，继而导致环境效益低下。积极应用非开挖修复技术，不仅可以减少不必要建筑垃圾，还可进一步提升环境效益，充分满足我国可持续发展战略要求，还可推动社会节约型精神建立的步伐。

二、非开挖修复技术在市政排水管网修复中的应用

现今国内外用于排水管网修复的技术较多，比较先进的修复技术有三大类，工艺技术数量有十多种，不同类型修复技术的应用价值也不一样。

（一）软管内衬法修复技术

这一修复技术又名原始固化法，在现有老旧管道内壁上衬一层液态的热固性树脂，经热水、紫外线或热气等方法促使软衬层和老旧管道紧密结合，形成全新的薄层管道，管道断面部位几乎不存在损坏，流动性改善显著。这种技术可修复铸铁管、钢管及混凝土管等多种材质的地下管道，具有全天候施工、无接头、流动性好、可适应非圆形断面和弯曲管段等优点，但其局限性是对管道清洗要求高、成本较大、树脂固化时间较长。现今常用的软衬法有三种：

1、翻转浸渍树脂软管内衬法

主要通过浸透热固性树脂的编织软管或带有防渗膜的纤维增强软管，将其作为内衬材料，将充分浸润树脂的软管一侧有效翻转，并通过夹具有效固定在排水管道入口部位，通过气压或水压将充分浸透树脂的内层翻转至外层，和排水管道旧管内壁有效粘结。当软衬管送至终点部位，第一时间往管道中注入蒸汽或注入热水，令树脂迅速固化，形成和老旧管道壁充分紧贴但具有防渗功能以及防腐功能的坚硬内衬。固化前充分利用树脂管内部压力、柔性，可将老旧管道裂隙充分充填，有效跨过损伤间隙，绕过相应弯曲段。树脂充分固化后，软衬管形状能与原有排水管道一致，但内径稍微小于最初排水管道。

2、CIPP拉入树脂内衬法

该法主要通过具备防渗薄膜的软管，经过树脂充分浸渍之后，用钢丝绳绞线从检查井部位拉入旧管，然后利用气压或水压充分涨圆、固化软管并形成全新的一条坚固光滑新管，达到有效修复老旧管路的目的。这项修复技术存在质量可靠、适应性强、通过检查井作业、无需动土等优点，充分实现理论上非开挖修复，所以近年来在排污管道修复中广泛应用。

（二）U型内衬HDPE管修复技术

该修复技术又称紧密结合内衬技术，主张通过外径微小于老旧管道内径的HDPE管，利用变形设备将HDPE管有效压缩为U型管道，并进行暂时性捆绑，进一步减小HDPE管直径，利用牵引机将HDPE管有效迁入老旧排水管道，之后利用气压、水压及通软体球充分打开HDPE管，恢复HDPE管原有直径，让HDPE管充分涨贴至老旧管道内壁中，和老旧管道进行紧密配合，形成一条具备HDPE管防腐功能、原有排水管道机械功能的新型复合管道结构。管道完成修复后，需注意罐内有介质压力存在，所以内衬管会和原有排水管道内壁贴紧。这一种修复技术主要在结构破坏并不严重的直圆形管道中应用，适用管径范围是75-2000mm，管线长度大概1000米的各种地下管道。因这一修复技术同时存在卫生性能理想、变形适用范围比较大、过流断面损伤微小以及能够长距离修复等多种优点，在排水管道修复中广泛应用。

（三）涂敷法内衬修复技术

涂敷法通常用于管道衬里以作抗腐之用，是把防腐和结构衬里应用到管道的技术。利用高速回转的喷头，在绞车牵引下穿过管道，在离心力的作用下将衬里材料喷涂沉积到管道的整个内表面。常见的铸铁管、水泥管及钢管内的水泥灰浆涂层就是采用这项技术，它可防止管道结层、水变色和水力损失。基于设备和聚合物配方的发展，结构喷涂内衬用于修复给排水管道已成为一种新的技术。破损的给排水管道可接纳一种高强度的速凝环氧树脂或聚脲酯材料。施工操作可从地面进入，可避免开挖道路，从已有的人井中进行。这一方法通常适用于直径150～600mm的管道修复。

除了以上主要的几种非开挖修复技术，还有局部修复法、不锈钢内衬修复法等，可以全方位解决市政排水管道的修复问题。进一步缩短工期，节约成本费用。

三、结束语

明确非开挖修复技术的优势，结合市政老旧排水管道的实际情况，针对性的使用软管内衬法修复技术或U型内衬HDPE管修复技术，可有效修复老旧排水管道。

参考文献：

[1] 马军英,杨树春,金奕等.胀插法非开挖修复技术在城区排水管网改造工程中的应用[J].市政技术,2017,35(z2):66-68,75.

[2] 吝西锋,杨树春,李笑男等.排水管网改造工程短管内衬法非开挖修复技术[J].市政技术,2017,35(z2):13-17.

[3] 柏波.非开挖修复技术在城镇排水管网修复中的应用研究[J].中国建筑金属结构,2020,(11):114-115.

[4] 朱自玺,吕均健,唐大安等.非开挖式小管径钢筋混凝土排水管内壁破损树脂固化修复研究[J].中国房地产业,2020,(35):114,116.

[5] 李彬彬,毛峰,陈涛等.非开挖技术在市政管道修复中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2016,(34):95.