浅谈地下管道非开挖修复技术

王永杰

内江市市政设施建设管护中心  四川省内江市东兴区  641000

摘要：旧城区市政排水管道随着时间的推移而不断老化，大部分地下排水管道采用深埋，采用传统的开挖修复工艺修复病害管道，势必造成其他地下管线、路面及其他市政道路相关配套设施的破坏，因此管道非开挖修复技术在排水管道修复领域的运用势在必行。

关键词：管道病害，管道检测，非开挖修复技术；

一、市政排水管道常见病害类型

管道修复前需明确管道的病害类型，需由建设单位或管护单位委托管道检测单位对病害管道进行检测，检测单位针对管道不同的病害类型以及病害程度进行分级，方便后期管理养护单位或项目建设单位针对不同病害类型进行修复。管道病害一般分为结构性缺陷和功能性缺陷。

（一）功能性缺陷

沉积：杂质在管道底部沉淀淤积。

结垢：管道内壁上的附着物，常见于污水管道。

障碍物：管道内影响过流的阻挡物。

残墙、坝根：管道闭水试验时砌筑的临时砖墙封堵，试验后未拆除或拆除不彻底的遗留物。

树根：单根树根或是树根群自然生长进管道。

浮渣：管道内水面上的漂浮物。

（二）结构性缺陷

破裂：管道的外部压力超过自身的承受力致使管道发生破裂。其形式有纵向、环向和复合3种。

变形：管道受外力挤压造成形状变异。

腐蚀：管道内壁受侵蚀而流失或剥落，出现蜂窝麻面或露出钢筋，常见于污水管道或雨污合流管道。

错口：同一接口的两个管口产生横向偏差，未处于管道的正确位置。

起伏：管道未形成定向的排水方向，起伏不定，在低洼处形成洼水。

脱节：两根管道的端部未充分接合或接口脱离。

接口材料脱落：橡胶圈、沥青、水泥等类似的接口材料进入管道。

支管暗接：支管未通过检查井直接侧向接入主管。

异物穿入：非管道系统附属设施的物体穿透管壁进入管内。

二、管道病害检测方法

（一）闭路电视（CCTV）摄像法

目前地下管线检测广泛使用的是闭路电视（CCTV）摄像法，该方法可以对管道破损、龟裂、堵塞、树根侵入等症状进行检测和记录。CCTV法适用的管道最小直径为50mm，最大为2000mm，摄像机的摄像头可以是前视式，也可以是旋转式的以便直接观察管道的侧壁和分支管道，对大直径的管道还可使用变焦距镜头。摄像机与机器人集成与一体，外面操作人员可视化操控机器人。

（二）潜望镜检测（QV）

管道潜望镜检测是利用电子摄像高倍变焦的技术，加上高质量的聚光、散光灯配合进行的管道内窥检测。潜望镜的优点是携带方便，操作简单。由于设备的局限，这种检测主要用来观察管道是否存在严重的堵塞、错口、渗漏等问题。对细微的结构性问题，不能提供很好的成果。如果对管道封堵后采用这种检测方法，能迅速得知管道的主要结构问题。对于管道里面有疑点的、看不清楚的缺陷需要采用闭路电视（CCTV）在管道内部进行检测，管道潜望镜不能代替闭路电视解决管道检测的全部问题。管道潜望镜只能检测管内水面以上的情况，管内水位越深，可视的空间越小，能发现的问题也就越少。光照的距离一般能达到30~40m，一侧有效的观察距离大约仅为20~30m，通过两侧的检测便能对管道内部情况进行了解。因此管道潜望镜检测时，管内水位不宜大于管径的1/2，管段长度不宜大于50m。

三、管道病害内修复技术

管道内修复施工前，需对原管道进行预处理和清洗，将原管道内沉积物、垃圾、障碍物、管道内壁松散碎石等清理干净，处理后的管道内壁表面无明显附着物，尖锐毛刺及凸起物，避免影响内衬管道和原管道的密贴效果。

（一）紫外光固化（CIPP）修复技术

紫外光固化CIPP修复技术主要用于全管段修复，在不破坏原管道条件下，将不饱和聚醋树脂（UP）、环氧树脂（EP）或乙烯基树脂（VE）的软管通过牵引拖拉等方式从检查井一端拉向另一端检查井，采用压缩空气使软管与待修复管道内壁紧密贴合，然后利用软管内树脂遇紫外线固化的特性，将紫外线灯放入充气的软管内并控制紫外线灯在软管内以一定速度行走，使软管由一端缓慢移动至另一端逐步固化。紧贴在待修复管道内壁，形成层坚硬的“管中管”结构，从而使已发生破损或失去输送功能的地下管道在原位得到修复。此法施工需注意，尽量做到干管施工，软管充气压力需保持恒定，避免软管固化后形成褶皱。

（二）局部树脂固化

局部树脂固化采用特种树脂涂抹在玻璃纤维材料上，将纤维材料包裹在充气气囊上，通过拖拉牵引方式准确的放置于待修复的管道，定位后充气，以便含有树脂的纤维材料紧紧地贴在管壁上，采用常温固化方式，使得树脂发生化学反应，终生成玻璃纤维增强塑料，附着于原管道内壁，完成点状修复。

（三）水泥基喷筑法

  此法主要用于钢筋混凝土管道，施工前将预先配置好的高性能水泥基内衬浆料泵送到位于管道中轴线上由压缩空气驱动的专用旋喷器上，浆料在旋喷器高速旋转离心力作用下均匀喷筑到管道内壁；与此同时通过调速卷扬牵拉旋喷器支架沿管道匀速滑行，从而在管道内壁形成均匀连续，致密的内衬，此法需注意要做到干管施工。

四、有限空间安全作业注意事项

紫外光固化（CIPP）修复技术和局部树脂固化需人工下井作业，管道内可能存在有毒气体，下井作业前需打开上下游井盖进行不低于30分钟的自然通风，若自然通风条件达不到标准，可采用不低于30分钟的强制通风措施，并搅动井下淤泥彻底释放有毒气体后再对井下气体进行检测，相关气体限值参照《工作场所有害因素职业接触限值》和《缺氧危险作业安全规程》等，检测合格后方可下井作业。

五、紫外光固化（CIPP）修复技术现场出现的问题解决方法

（一）紫外光固化设计与检测时管道未塌陷，施工时出现塌陷管道。

解决方案：管道清淤后，检测机器人下井拍摄管道塌陷位置，明确塌陷范围，若塌陷范围在1米～2米内，在地面标记管道塌陷的对应位置，开挖竖井，将原紫外光固化修复管段分为两个施工段，若塌陷范围超过2米或3处以上，可以判断管道结构已失去稳定性，可以考虑使用传统开挖修复工艺进行更换管道。

（二）紫外光固化修复管道水流量过大、过急：

解决方案：在修复管段上游检查井用橡胶堵水气囊堵水，并用水泵辅助抽排。

六、总结

本文主要讲述了旧城区地下排水管道由于采用深埋，采用传统的开挖修复工艺修复病害管道，造成其他地下管线、路面及其他市政道路相关配套设施的破坏，管道病害的检测方法、修复技术、修复现场出现的问题及解决方法。管道病害一般分为结构性缺陷和功能性缺陷。管道病害检测方法有闭路电视（CCTV）摄像法，潜望镜检测（QV）管道内修复施工前，需对原管道进行预处理和清洗，将原管道内沉积物、垃圾、障碍物、管道内壁松散碎石等清理干净，处理后的管道内壁表面无明显附着物，尖锐毛刺及凸起物，避免影响内衬管道和原管道的密贴效果。修复技术主要有：紫外光固化（CIPP）修复技术，局部树脂固化，水泥基喷筑法。紫外光固化（CIPP）修复技术现场出现的问题有紫外光固化设计与检测时管道未塌陷，施工时出现塌陷管道；紫外光固化修复管道水流量过大、过急。对于旧城区地下排水管道面临的种种问题，本文提出了行之有效的解决办法，为城市下水道问题的解决提供了思路，为美丽城市的建设添砖加瓦。对于一个城市来说，地下排水系统至关重要，关乎着城市的命脉，在遭遇水灾时能不能顺利的排出水对城市的可持续发展至关重要。本文就旧城区地下排水管道存在的一系列问题展开了介绍，并提出了一系列行之有效的解决方案。

参考文献

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[2]采用层次分析法对排水管道非开挖修复技术优选研究[J]. 周律,赵巨尧,羊小玉,安关峰,刘添俊,张洪彬,李思敏.  给水排水. 2015(03)