城市排水管道抢修工程中非开挖技术的应用研究

城市排水管道抢修工程中非开挖技术的应用研究

张俊伟

天津市排水管理事务中心 天津 300220

摘要：目前常用的非开挖修复技术为整体修复（穿插法、原位固化法、碎管法、折叠内衬法、缩径内衬法、机械制螺旋缠绕法及管片内衬法等）及局部修复（不锈钢套筒法、点状原位固化法及聚氨酯嵌补法等）。国外在1997年开展了非开挖修复技术的应用，陆续开发了局部及井口修复技术、原位固化修复技术及液体凝固材料的修复技术等。本文对城市排水管道抢修工程中非开挖技术的应用进行分析，以供参考。

关键词：排水管道抢修；非开挖；技术应用

引言

排水管的修复是现阶段市政重要工程之一，在城市化迅速发展的时期，对部分区域的地下排水管展开维修以及改造，这是不可避免的问题，尤其是在一些老城区，对排水管展开维护以及修理是非常频繁的，但是因为城市建筑以及地下管线的复杂性，在排水管的位置进行开挖作业开始有一定困难性的，就需要相关人员在不开挖的情况下，对排水管进行修复，非开挖修复因此受到了重视，采用非开挖修复，可以对管道在不开挖的情况下实施修复，让管道得到有效修理或者改造，避免了管道维修和改造对周围建筑以及交通运输的影响。

1非开挖施工法

指不开挖地面，而是通过导向、定向钻进等技术，利用极小面积的开挖（出人口处）铺设、更换和修复各类地下管线；根据不同的施工原理可以分为顶管法、定向钻法和盾构法，主要适用于城市改扩建或大修竣工后三年内需挖掘的道路或是交通繁忙的路段等。其免开挖的特点大大提高了在复杂地层中的施工能力，解决了传统开挖施工阻断交通、妨碍出行、影响居民正常生活的问题，最大限度降低了施工对周边环境的损坏，减少了工程造价，且管线轨迹测量和控制的引人使得施工效率提高，综合成本降低，具有良好的社会经济效益，但非开挖施工方法相较于开挖法施工精度较低。近年来，影响面较小的非开挖施工法引起了人们的重视，尤其是作为重要组成部分的顶管法，适用于各类地下管线（给排水、电力、通信、燃气等）施工，且适用管道管径范围为350-400ｍｍ，已经被广泛应用于市政工程中。

2污水排水管网主要施工

沟槽开挖，用履带反铲挖掘机在白灰线范围内开挖至基底设计标高以上0.2-0.3ｍ，沟底的原状土应予保留，禁止扰动，铺管前由人工清理。施工中严格按照技术规范与质量要求控制好管道轴线与高程，避免超挖与偏挖，若超挖必须用砂石进行回填。沟底埋有不易淸除的块石等坚硬物体或地基为岩石、半岩石或砾石时，应铲除至设计标高以下0.15-0.2ｍ，然后铺上砂土整平夯实。沟槽离建筑物、构筑物或地下管线较近时，应按沟槽施工对环境影响程度和范围进行估算，并采取相应保护措施。本工程管道沟槽开挖至基底设计标高以上０．２ｍ，如遇局部超挖换填粒径10-20ｍｍ的天然极配砂石料，若管道在车行道下，管顶覆土厚度不小于0.7ｍ。

3修复工艺选择

非开挖修复工艺分为整体修复及局部修复。整体修复包括原位固化法（紫外光固化法、热水翻转固化法）及机械制螺旋缠绕法等，紫外光固化法适用于管径DN150~DN1600的管道，热水翻转法适用于管径DN150~DN2800的管道，热水翻转法施工难度大；机械制螺旋缠绕法壁厚在20~50mm，适用于DN1200以上管径的管道修复。局部修复法包括不锈钢套筒法、点状原位固化法及聚氨酯嵌补法，不锈钢套筒法适用于存在结构性破损的管道，点状原位固化适用于不可人工进入修复的管道，聚氨酯嵌补法适用于人工进入修复的管道。对于DN1200~DN1650雨水管道，施工空间大，施工人员可进入管道内部施工，雨水管道破损处少，无结构性破损，因此采用聚氨酯嵌补法进行局部修复。

4排水管道非开挖修复技术的应用

软管内衬修复技术，这种修复技术，也被称为“原始固化”。在对该修复技术展开应用的时候，施工人员主要是在原本的管道内侧，涂抹上热固性树脂，这种树脂材料可以对管道起到非常好的内衬保护作用，完成铺设之后，要进行适当加热，这样可以让树脂可以在内侧实现完全固化，与管道进行结合，就形成了一层薄层。对该修复技术展开应用，可以让管道的断面保持平整，让管道流动率得到有效提升。翻转浸渍树脂以及CIPP拉入式树脂是其中比较常用的方法，前者是用一些热固性极好的树脂，作为内衬的材料，将浸满树脂的软管进行适当翻转，然后用夹子将软管放到管道的一端，用水压让软管实现完全翻转，从而让软管和管道实现有效结合。这种方法需要技术人员对管道进行观察，看管道是否存在裂缝，若是管道有裂缝的出现，要对裂缝先进行填充。若是用后者，技术人员首先要准备好材料，然后结合管道的情况，选择质量好的软管以及树脂，对管道进行清理，然后在检查井中放入软管，在水压的作用下让树脂软管膨胀，可以形成新的管道。

5 HDPE短管内衬施工质量控制要点

5.1HDPE短管内衬施工的特点

用短管内衬修复可起到对管道全面的防腐蚀保护，对渗漏或还未渗漏管道的问题可进行全面解决。一般地质有轻微的变动，用HDPE短管内衬也不会造成渗漏，如有局部的地质和其他因素造成局部开裂，亦无需大面积进行修补，只需对渗漏部位进行修沉堵漏，因该内衬管材的原有性能保证了抗拉、柔变的要求。HDPE短管可根据损坏程度和不同管径及不同内衬方式决定短管的管径和结构厚度，为非标制作。

5.2贴壁内衬法

为使管道不损失流量，采用贴壁内衬方法修复。用这样的方法施工主要是提高短管的内撑强度、减少注浆，有效保证原有管径的流量，甚至可增大原流量。1）对原水泥管道内部的破损及渗漏情况进行检查，修平原管道承口。在排管时要避免对管道的内节处采用抹浆方式进行堵漏，这样会造成管道内不平整。2）修复错位严重的接口，凿除高出接口的部位后用砂浆进行抹平。3）原混凝土管道脱节时可采用砂浆进行抹平达到堵漏效果，严重脱节的混凝土管可凿除脱节部位采用钢套加固。4）管道内向外注浆，加固管道外侧土体强度，形成止水帷幕。5）推入外径比水泥管内径小5~8cm的缠绕短管，定好位置后进行切割，使用专业工具将短管撑开，保证短管与混凝土管紧贴。再嵌入衬片进行热熔焊接，依次排入接口错开即可。6）注浆：短管排入水泥管后短管外径与水泥管内径有一定间隙，要用水泥注浆法充实。

6聚氨酯堵漏钢套环修复

管内钻孔压密注浆加固土体措施，各段内修理管道周围土体采用压密注浆加固。在管道接口一侧30cm处设4~5只注浆孔（管径不大于1600mm布置4点：分别为时钟位置2,5,7,10处。管径大于1600mm：布置5点，分别为时钟位置1,4,6,8,11处）。注浆孔纵向间距1.0mm。钻孔用电钻成孔，以确保不损坏管材结构，孔径一般在3~5cm左右，成孔后要及时将注浆管插入孔内，并对注浆管四周的缝隙进行封堵，防止泥砂流入管内。压密注浆范围为管顶外壁向上1m，管道基础底板向下2m，左右两侧管外壁各1.5m。土体浆液配比用量为：42.5级水泥为80kg/m3，磨细粉煤灰为68kg/m3，水玻璃为0.8kg/m3。合理控制注浆压力，一般控制在0.2~0.5MPa之间，同时采用间隔错开的形式进行注浆，要确保浆液到位，而不至于外渗和冒溢。注浆完成后，待浆液初凝后再拔出注浆管，及时封堵注浆孔，确保注浆孔无渗漏现象。

结束语

总之，可以说非开挖修复是现阶段在管道维修中非常有效的技术手段，采用非开挖修复的技术，可以避免了以往在开挖施工中造成的影响，在一些工程中对非开挖修复展开适当应用，可以节约管道修复的成本和时间，节约资源和资金，符合现代化的理念，也符合城市发展的需求。

参考文献

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