关键词 城市管网破损修复 管道非开挖修复 非开挖修复分几种类型

城市给排水设施在城市现代化进程的发展中起着举足轻重的作用，是衡量现代化城市水平的重要标志之一。城市道路部分排水管网存在各种问题，污水冒溢、雨季内涝排水不畅等问题时有发生，道路排水管网大部分位于城市交通主干道，常规开挖沟槽更换管道施工方法周期长、成本高、对生产、生活、交通等影响较大，本文从非开挖修复管道角度出发探讨研究，最低限度降低对居民生产、生活的影响。

紫外光固化修复施工图

一、排水管道存在问题

1.排水管道存在问题

由于管道建设或改造年限不同，建设条件限制，日常养护中的人员、技术和资金等问题，排水管道大多存在不同程度地破裂、渗漏、脱节、错位、侵蚀、积泥堵塞甚至变形塌陷等缺陷，造成管道腐蚀、老化、结构强度下降，不但寿命减少，还可能会造成财产损失、地下土壤和地下水受到污染，进而威胁正常的社会秩序，不同的管道类型问题不统一，主要有以下接种：

钢筋砼管道:钢筋砼管道在水位波动和有害气体腐蚀下，容易在管道上方无水空间形成腐蚀，严重的形成空洞，导致土体塌陷。

HDPE双壁波纹管:由于管材本身质量、施工时回填材料和压实度不规范等问题，以及周边地下施工对土体扰动等因素造成管道受力条件改变，导致管道变形、破裂。埋深较浅的管道还容易受到树根生长侵害，穿入管道。

管道接口：老旧平口砼管道采用的刚性接口、施工不规范的橡胶圈承插接口等在设施老化、受力变化等条件下，造成管道接口纵向脱节、横向错位、竖向起伏等缺陷。

检查井:检查井在长期使用中会形成抹面脱落、墙体腐蚀破坏、井体倾斜、管道接入口脱节、错位等缺陷，井盖在道路改造时可能会被掩埋，造成管理不便，管道无法清通等问题。

管道及接口变形、破裂、空洞、脱节、错位、起伏等结构性缺陷，不仅影响管道通行，还使管内水和地下水形成交换，一方面污染环境，一方面增加污水处理厂运行成本，部分管段变形和空洞严重的，更造成地面交通和安全隐患。雨污水管道错接、管内异物穿入、堵塞、支管暗接等功能性缺陷，同样减少了管道有效过流断面，持续破坏下容易形成结构性破坏，同时大大加剧了养护管理难度。 

管道缺陷照片

二、排水管道清淤

修复管道前，首先对管道内淤泥、杂物等进行清理，稀释淤泥，利用高压水车把分段的两检查井向井室内灌水，使用疏通器搅拌检查井和污水管道内的污泥，使淤泥稀释；人工要配合机械不断地搅动淤泥直至淤泥稀释到水中。

稀释淤泥后，使用高压清洗车进行管道疏通，将高压清洗车水带伸入上游检查井底部，把喷水口向着管道流水方向对准管道进行喷水。

管道清淤施工图

三、管道非开挖修复工艺

1. 管道CCTV检测

排水管网淤泥清理完成后，利用CCTV检测设备对管道进行检测，查看其旧管道变形、破损情况。

首先将远程控制彩色CCTV检视镜头送入已清洗好的排水管道内，将管道内的状况同时传输到电视监视屏幕和电脑上。通过专用软件将整个检测过程逐一检查并录制成数字影像文件(mp4/mpg/等）存储在电脑硬盘内，如在检测的过程中有异常现象发生时，可通过专用软件将异常点位置、方位及异常现象的种类如积水、破裂、脱节、腐蚀等数据记录下来，并可抓拍照片存入电脑内。为便于后期对检视结果分析和判读，在CCTV检测时，异常点将停留片刻(5秒以上)，以获得清晰的影像。在CCTV电视检测结束后，所有检测过程中产生的文件(影像文件)汇总编辑形成检测报告，根据管道质量缺陷、损坏情况等，确定修复方式。

检测施工图

2.管道修复工艺研究

根据CCTV检测结果和检测评估报告判定管网的缺陷类型、级别、修复等级等，结合现场实施条件等因素，对存在缺陷的管道制定修复方案。

紫外光固化工艺修复图

1、工艺方法：将浸满光固性树脂的玻璃纤维软管利用卷扬机将其拖入已清洗干净的被修管道中,连接风管向内送风并吹胀使其紧贴于管道内壁，通过专业紫外光发射与控制设备照射管道内壁使树脂在管道内部固化，形成高强度内衬新管。

该种方法的优点：

（1）内衬管耐久实用，具有耐腐蚀、耐磨损的优点，可防地下水渗入问题。材料强度大，提高管道结构强度，使用寿命可按实际需求设计，最长可达50年。

（2）保护环境，节省资源:不开挖路面，不产生垃圾，不堵塞交通，施工周期短（每段修复专业部分仅需4、5个小时），方便地解决临时排水问题，使管道修复施工的形象大为改观，总体的社会效益和经济效益好。

  2、工艺流程：

（1）通过冲洗设备将一根绳子引入管内。利用这根绳子将拉绳和底膜拉入管内。应确保拉绳位于底膜之上。此外，底膜须固定于另一井内。底膜的功能是为了保护衬管的外壁，并减少衬管进入主管道的摩擦力。应充分固定底膜，确保底膜的位置在衬管被拉入主管道的过程中始终保持不变。底膜能够保护玻璃纤维软管并降低将内衬管拉入受损污水管道的难度。

（2）拖入玻璃纤维软管

内衬软管的进入是本工艺的关键工序之一，拖入时应利用电缆绞车和导向滑轮组沿着下降方向将衬管插入待修复的管道内。在任何情况下，衬管的行进速度不得超过5米/分钟，且拖动力不得超过材料本身可承受的范围(其具体数值与管径、厚度和材料规格有关)。为了减小拖拉产生的摩擦力，降低内衬管在拖动过程中可能的损伤，在开始拖动操作之前将可生物降解的润滑剂(一般为植物油类）涂抹于底膜上。

（3）灯架安装、紫外光固化

内衬的安装应缓慢有序,直至达到工作压强。安装过程中，须有3-5次间断，每次约5分钟。若衬管材料的温度低于10℃，则应等候至少10分钟。最后安装步骤和固化过程中工作压强的保持应使用大功率鼓风机。达到操作压强后，应维持该压强约10分钟，以确保紫外线轻型小车在进入管道过程中不会损坏衬管内膜。同时关闭的灯源拉入起始客井。应通过摄像头监测衬管。衬管的插入应拍摄视频并存档。若衬管的位置不佳，则应重新开启安装程序。

   固化过程开始时，先打开紫外线光源，并朝着目标井方向拉动紫外线光源。须遵循打开时间、速度和暴露时间等与公称直径有关的规定。此外，应检查和记录温度传感器在整个固化过程中测量到的速度和温度。若复合管的温度超过130℃，则应在保持工作压力和插入速度不变的情况下加大空气流量。若复合管的温度低于8O℃，则规定拉速应下降5厘米/分钟。若一盏紫外线灯在固化过程中出现故障，则须立即相应调整固化速度。此外，应注意预定义的固化参数或温度范围，当光源到达尾端的扎头时，关闭紫外线灯架组，固化过程即告完成。

四、管道局部树脂固化修复施工工艺介绍

局部树脂点修复施工图

1、工艺原理：

将含有促进剂的特种树脂涂抹在玻璃纤维材料上，接着将纤维材料包裹在修复气囊上，然后放入待修复的管道，定位后，充气，以便含有树脂的纤维材料紧紧地贴在管壁上，最后采用常温固化方式，使得树脂发生化学反应，最终生成玻璃纤维增强塑料。

2、工艺流程

（1）根据管道闭路电视(CCTV)检测的数据资料，确定所要修复的局部尺寸，把玻璃纤维材料按照修复尺寸剪切。

（2）计算树脂用量，并用量具称量，按照一定的比例、时间，混合搅拌1分半钟。将搅拌后的混合树脂倒入玻璃纤维材料上，进行碾刮，充分浸润。把充分浸润树脂的玻璃纤维缠绕包在专用管道内衬修补器上。管道内衬修补器把玻璃纤维材料导入需要修复的管道内位置。在CCTV电视检测的监视下，修补器带着气压进行工作。管道内衬修补器放气，撤离，固化后的玻璃纤维紧密粘贴在管道内壁上，修复工作完成。

五、管道裂管法

管道短管置换施工图

方法优势在于它是能够对破损变形严重的管道进行原位内衬增强，从而增加管道的过流能力的施工方法。研 相对于开挖法相比具有施工速度快、效率高、价格优势、对环境更加有利、对地面交通干扰少，非开挖裂管法是唯一可进行破损管道扩容的非开挖管道更新技术。

1. 种短管置换的修复方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤一:下井工作人员穿防水服，带供氧呼吸器,把气囊送入上游管道,气泵充气,把水源完全隔离,安装铰刀污水泵,用水龙带把水抽送到下游市政管道,用清洗车反复疏通原管道,把污泥、杂物拉至污水井,下井工用水桶运到地面清淤车内,用环卫吸污车把污水井内淤泥抽净,用管道内窥镜摄像系统及CCTV视频检测仪观察管道内部坍塌情况,下井修建液压顶管机操作,用风镐把污水井底部管沟剃平,砖碎块清理干净,操作间平台要求水平,井室操作空间要求长度不低于1.2米;宽度不低于1米,如井室未达到操作空间要求,则应对井室进行扩大处理。将原有井壁从井口往井底进行拆除扩大每拆除50厘米后:井室内空达到操作空间要求后,采用钢筋加固混凝土护壁,壁厚不低于30厘米:

步骤二:安装顶管机防护支撑,在井室底部井室流水槽两侧破除大约7厘米宽、15厘米深的槽沟,安装承压钢板,然后用速凝水泥快速固定压力机底,组装拉管机组,用顶管机把每根50cm长的顶杆向下游井室推进,将顶杆穿出下游井室,顶杆推送至下游井室后,安装破碎器,破碎割刀保持垂直,回拉过程密切观察液压泵压力变化;

步骤三:用顶管机把每根50cm长的顶杆项向下游井室,安装清淤器,顶管机回拉,把水泥管道碎块等拉出污水井,用水桶运到地面垃圾车内,用管道内窥镜摄像系统观察管道内部清理情情况,并采用3D摄像头,将管道的整体型状进行拍摄,并将数据传输到外部电脑上,进行管道的3D建模,当3D建模出的管道显示管道严重位移时,则利用3D建模的位移管道数据,预先浇筑制造出匹配位移管道的模具,进行连接管道的预制,在管道浇筑制作的过程中,需要往管道内部掺混超高分子量聚乙烯纤维,用顶管机把顶杆顶向下游井室,安装扩孔器,回拉扩孔,回拉过程中同时进行泥浆护壁,防止塌方,把加工好的50cm长的PE管材,安装密封圈,涂刷密封胶,用顶管机把PE管项进孔洞,注意承插口不能有缝隙,顶到下游井室,要突出井壁20公分左右;

步骤四:为了防止接好的PE短管将来有松脱的可能,在相关的两个井室的PE管口底部用电锤打出一个宽10厘米、深10厘米、长20厘米长度的孔,然后紧贴管口插进3根长20厘米的圆钢筋以防PE短管往外移动,抹上速凝水泥,并抹平抹光,用红砖砌好流水槽,依照原坡度,用速凝水泥抹平,恢复到原来井室状态。