城市排水管道非开挖修复有机更新

翁大庆

（杭州市路桥有限公司，浙江 杭州 310011）

1 非开挖管道修复概况

排水管道被喻为城市的“血管”，排水管道运行好坏直接关系到城市环境。排水管道设施随着使用年限的增长，地下管道内部的腐蚀、损坏显现也逐渐增多。大部分管道都位于城市主干道或城市的中心部位，开挖修复施工，既损坏了城市形象，也给交通带来了很大的压力。采用非开挖管道CIPP翻转法修复更新管道施工工艺，可以有效解决在市中心“开膛破肚”现象，实现管道的有机更新。

CIPP翻转内衬管道修复技术是在水压或气压的作用下，将一种特制的聚脂毛毡树脂内衬管敷设于原有管道内表面，并通过特殊的黏合剂紧密地与原管道内壁粘合在一起，由此达到管道修复更新的目的，并且衬管材料不会影响输送介质的品质。

2 工程概况

以杭州市中东河二污管道修复工程为例，中东河二污干管始建于20世纪80年代，迄今已运行了近30 a的时间，大部分管道已出现了严重的渗漏现象。河道一侧的二污干管内的污水水位与河道水位持平，形成污水河水交换的现象，给环境和污水处理带来了很大的压力。中河东岸二污干管修复北起体育场路，南至凤山路，修复污水管道长4 300 m，管径D500～D1 200，原管材为素混凝土管道和聚乙烯塑料管。

3 材料准备

根据工程管径尺寸和CCTV检测的内部腐蚀状况等综合指标要求，内衬材料从美国进口，在工厂定做加工内衬修复内衬膜，材料在施工现场附近的临时厂房进行混合树脂配料和浸润碾胶工作，然后保温运至施工现场。

3.1 树脂混合配料

配料采用的主要材料为不饱和树脂、引发剂、填料、促进剂、固化剂、阻聚剂和添加剂。树脂及聚脂毡材料的运输可在常温下进行，应在25℃以下的阴凉干燥、通风良好的环境下保存。其它的引发剂、固化剂等配料中过氧化物必须在0℃～10℃之间运输保存，其余的填料及添加剂可在常温下运输，通风干燥的室内保存。整个配料过程环境温度应控制好合理的室内温度范围，并在此温度下保存配好的混合树脂。

3.2 碾胶

首先将待铺设的内衬材料做好封头，然后将调配好的混合树脂从内衬材料的一端灌入，用专用设备碾压过胶，最终观察确认内衬材料被胶完全浸润。同时在未碾胶的部位用真空泵抽真空确保内衬材料被胶完全浸润。根据待修复管道的情况将树脂材料折叠放在运输车上，在设计温度以下保存。物料碾压的环境温度应控制在树脂配方要求的范围内。

4 管道更新CIPP施工

施工工艺流程见图1。

（1）管道堵水及临时排水管道施工。将待修复管道上游检查井口采用专业气囊堵水，敷设好临时管道，安装水泵往下游管道内抽水，配合堵水后临时调水工作，保证待修复管段内临时断水。对于中河两侧小区接入干管无法封堵的管道，设临时排水管，确保施工过程小区及周边建筑物内污水管道畅通。

（2）清淤。将待修复管道的水位降至最低点，开始拉膛清淤工作，清除大部分淤泥后再进行高压水清洗。

图1 施工工艺流程

（3）管道修复前的彻底清洗。高压水清洗车从上游井口进入向下游井口移动反复清洗直至管道达到内衬修复的要求（清洗标准要求达到无石快、沙粒、无成堆的淤泥），同时CCTV检测设备从上游井口进入在待修复管道间监视并配合高压清洗工作。

（4）管道检测。CCTV检测设备在待修复管道内部进行修复前的检测，以确认达到内衬修复条件。要求内部无管道塌陷，管道轴向弯曲度小于30°，管道挫口小于 50 mm，管道内无钢筋及尖锐突出物。对于管道小面积塌陷、破损及尖锐的钢筋等需要预先采取局部点位修复的方法进行处理后，再进行内衬修复；如管道内有钢套环或管道内壁有漏水情况，翻转内衬施工前需首先拿掉钢套环，并将管道钢套环空隙点和内壁漏水点采用注脂注浆等方法填堵，再进行内衬修复。

（5）搭建翻转塔（根据每段管道的管径D及检查井的深度H的不同，搭建CIPP管道内衬翻转塔的高度也不一样）→吊装内衬材料（该工程采用水翻转法，借助水的重力）→连接锅炉设备→安装进出水管。

（6）固化。在翻转塔端抽出冷水通过锅炉加热，在管道的末端不断加入热水，直至把管道内的水温加热到设计温度。温度的控制和时间的控制是根据配料混合后的树脂，通过固化实验数据综合决定的，混合树脂固化的凝胶时间GT和固化时间CT，CT与GT时间差ΔT，以及APP类固化剂的活性指标，材料的直径、厚度、长度、环境温度等都直接影响材料在修复固化过程中的温度和时间的控制。

（7）固化完成冷却内衬材料。固化完成后，材料衬里应慢慢冷却。可以用冷水置换热水，也可以自然冷却。采用冷水置换热水固化冷却。待管道内水温降至常温后，固化完成。

（8）切除管口的扎头并用快干水泥抹口。管口扎头的切除需配备气动切割工具；管口用快干水泥抹口。

（9）CCTV影像检测验收。CCTV主要检测修复管道内衬的总体状况、管道圆润情况、管壁光滑状况，在进行完上述项目的检验后，如发现问题应及时采取措施，以确保修复工程的高质量，并记录录像资料，提供检测报告。及时将管道修复施工的CCTV影像资料以刻录成盘形式上报。

（10）闭水试验及验收。该工程内衬材料固化后，管道内形成厚度约15 mm的类聚乙烯内衬管。该工程验收采用《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）进行闭水试验，闭水试验符合规范要求后，开通管道。

5 非开挖管道修复优缺点

5.1 优点

（1）施工时间短（一般在24 h内完工），施工设备占地面积小（占单车道，长为两检查井间距），施工所有作业车辆所占位置约50 m2。

（2）内衬管是和旧管紧密结合的高强度新管；

（3）内衬管耐磨损、耐腐蚀、使用寿命按需要设计，最长可达50 a；

（4）内衬新管表面光滑，水流摩擦下降（摩阻系数为0.010以下）；

（5）施工对交通影响小，特别是施工噪声方面对环境影响小。特别是6月份正值施工高峰，而杭州的6月上旬有高考和中考两个重要的考试，正式施工噪声小、影响小，才能24 h连续性作业，为工程顺利完成创造了条件。

5.2 局限性

（1）对作业环境的温度要求较高，特别是作业环境温度很高，一般高于25℃,若不采取必要的降温措施，不能进行作业;当外界温度接近40℃,内衬树脂会自燃。

（2）水翻转施工时对水质要求比较高，用水量比较大，造成水资源浪费。

（3）目前的工艺设备施工管径受到一定限制，管径在D1 200以上的管道翻转施工难度大。

6 结语

中东河二污干管采用CIPP翻转法管道修复后，经过CCTV检测、闭水试验以及内衬固化取样试验，各项检查验收均符合设计要求，管道修复后达到有机更新的目的。CIPP水翻转法管道修复施工工艺，在杭州通过该工程的大规模应用，符合杭州管道的有机更新，阻隔了中河河水与污水的交换，既改善了中河的水质也降低了污水的处理量，具有很高的社会效益和经济效益，因此管道非开挖修复更新管道具有很大的发展空间。

[1]CECS164:2004，埋地聚乙烯排水管道工程技术规程[S].

[2]GB 50268—2008,给水排水管道工程施工及验收规范[S].