对于非开挖管道修复技术的研究

■陈诚

（安徽煤田地质局第一勘探队 安徽淮南 2320000）

对于非开挖管道修复技术的研究

■陈诚

（安徽煤田地质局第一勘探队 安徽淮南 2320000）

本文主要介绍了非开挖施工工艺中的管道修复技术，通过具体事例阐述了非开挖管道修复技术。

非开挖管道修复技术施工工艺

管道在投运15--20年后，会因老化而发生不同程度的损坏。特别是对于早期防腐措施不完善的埋地管道，穿孔或泄漏事故时常发生。对这些故障管道和已达到使用寿命的管道采用何种修复技术，是管道管理者特别是城市管道管理者不可回避的问题。由此产生了管道的非开挖修复技术。

1 非开挖施工工艺

非开挖施工方法最早应用于天然气行业。随着科学技术的发展，非开挖施工方法在给水管施工中也得到应用及推广，此法具有施工占地面积小，施工简单、对周围的交通和环境影响小等优点。市政给水管道经过多年运行，缺少必要维护及其它因素的影响，给水管道腐蚀、跑冒滴漏现象严重，造成管网水损居高不下，而传统的施工方法要开挖路面，不仅耗资大，实施也比较困难，使得城市管网的更新率一直得不到提高。非开挖施工方法的应用使城市旧管网的更新改造得到有效提升，给新管铺设也带来良好的社会效益。

非开挖施工的工艺主要有：（1）管道在线修复翻新工艺---内衬管滑(拉)入衬装、无缝衬装、管道内衬修复。（2）在线管道更新工艺---爆(碎)管衬装。（3）非开挖敷设管道工艺-一导向钻进铺管技术、气动矛铺管技术、机械顶管技术。

2 非开挖管道修复技术

管道进行内衬修复，必须考虑内衬修复后管道的安全可靠性和内衬材料对于介质的适用性。当管道的性能出现缺陷，但其材料还有其利用价值或其结构本身还可作为管道支撑时，可采用修复法。要做的基本准备工作是确定已有管道的状况，从水力学分析和结构探测方面可将管道确定为结构差及结构好，但存在水力缺陷两种。任何一种情况下修复破损的管道都比敷设全新的管道经济。管道非开挖修复技术主要有内衬法、喷涂法、局部修复法、化学注浆法和原位固化法(软衬法)。

3 工程概况与材料准备

以某工程为例来介绍非开挖管道修复技术，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。

（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。

（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

（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。

（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 mnl，管道内无钢筋及尖锐突出物。

（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)一吊装内衬材料(该工程采用水翻转法，借助水的重力)一连接锅炉设备一安装进出水管。

（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。

（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 结语

目前，国外在油、气、水管道内衬修复技术上已经取得了很大的突破。但我国才刚起步，与国外的工业化、专业化技术水平相比，差距很大。建议从以下方面着手，不断提高国内的技术水平和含金量。

（1）对修复工艺中内衬软管做进一步的研究，使之能适用三通、Y形以及具有不同弯曲半径的管道的内衬修复。

（2）改善复合树脂的配方，建立其相应的技术指标，尽量缩短其固化时间。

（3）开展纺织内衬管涂层施工机具的研制。

（4）建立和建全内衬修复工艺的各项技术指标、监测指标、检测方法和标准。

［1］夏明耀，曾进伦&地下工程设计施工手册 ［M］北京：中国建筑工业出版社，1999.

［2］同济大学隧道及地下工程研究所，大口径三维急曲线顶管的环境保护与控制技术［R］，2004.

TU991.37[文献码]B

1000-405X（2015）-11-393-1

陈诚（1985～），2010年毕业于安徽理工大学，助理工程师。