城镇排水管道非开挖修复技术分析

■褚 宏 ■杭州诺地克科技有限公司，浙江 杭州 310012

城市排水管道可谓是城市的“地下生命线”，肩负着城市污水排放、雨水排放的重要功能。随着我国城市化发展不断加快，城市建设规模不断增大的前提下，城市基础建设所需要铺设的城市排水管道也越来越差，管道使用时间也越来越长，管道各方面性能在逐渐下降，以至于许多城市的排水管道正面临着寿命到期，而工作量却日益增加的危险局面。而管道结构性缺陷和功能性缺陷致使排水管道不能发挥应有的作用，污水跑、冒、漏，阻断交通，雨水不能及时排除，给城市建设和人民生活带来不便。因此，研究城镇排水管道修复技术有着重要的意义。本文主要论述了城镇排水管道非开挖修复技术。

1 非开挖修复技术的优越性

城镇排水管道多处于城市的繁华地带，用传统的开挖方法施工会造成破坏道路、影响交通、商业活动屮断等诸多问题。非开挖修复更新技术是指在不开挖或微开挖的情况下对现有缺陷管道进行修复和更新，以保障管道良好运行、延长管道使用寿命的施工技术及其辅助技术。其对周围交通、环境影响小，具有较低的社会成本。随着非开挖修复技术的不断深入发展，其在城市排水管道修复中的应用也日益广泛，相较于传统的开挖修复技术而言，其主要优势集中在以下几点:

(1)局部开挖，避免了对环境的污染和破坏，减少了对公共交通的影响;(2)施工速度快、工期短，有效降低工程投资;(3)对于老旧管道修复，在满足结构需求的同时还能满足扩容和更新的需求;加强了修复范围;(4)提高了服务性能，有助于管道修复后的后期养护。

2 几种城镇非开挖修复技术分析

(1)碎管法。碎(裂)管法主要可以分为气动碎管以及静拉碎管，两种方法的区别主要体现在碎管的方式上，气动碎管法多采用的是气动冲击锤产生的冲击力，而后者则主要采用的物理割碎后利用膨胀头产生的静拉力，但二者都是采取破碎原有管道的方式来对原有管道进行管道直径增大更换，因而统称为碎裂管法。

碎(裂)管法能用于较宽的管道直径范围和各种地层条件。碎(裂)管法一般用于等直径管道更换或增大直径管道更换，但直径扩充很大管道更换施工仅限制在3 倍以内。碎裂管法的主要优势集中在管道替换的直径范围上，相较于其他方式的管道修复方式而言，碎裂管法下替换的新管道直径是可以大于原管道直径的，而其他方式下是达不到这种范围的，增大管道的直径则能够进一步增加管道的承载能力和过流能力，这也是城镇管道修复的主要目的。但碎裂管法也存在一定的局限性，对于膨胀土内层的管道更换不适用，对于原有管道错位的，新管道也会产生严重的错位现象等。目前较为常用的碎管法中使用最多的则是拉入连续的HDPE 管道。工艺示意图如下图1 所示。

(2)穿插法。穿插法可以分为连续穿插和非连续穿插两种方式，主要采用牵引或者顶推所产生的牵引拉力将新管道置入原有管道，一般情况下，对穿插法采用的是连续穿插的方式对旧管道进行修复，而对于微型隧道的管道修复，则一般采用顶推的方式将内衬管置入微型隧道管道中，也就是我们所说的非连续穿插法。穿插法可应用于化学/工业管道、饮用水管道、有弯管的管道、直线管道、圆形管道和压力管道的修复，也可用来更新重力流管道。

穿插法的主要优势体现在其修复管道直径不受限制，施工工艺简单，成本低，并且能够修复压力流管道、重力流管道、结构性管道以及板结构性管道。但穿插法并不是一个单独的修复技术，它往往还需要后续灌浆才能够完成管道修复，并且在修复完成后造成过流面积的减少，造成管道的过流能力有所下降。

图1 碎裂管法修复技术工艺示意图

(3)缩径内衬法。缩径内衬法，顾名思义是将经过内径压缩的管道植入原有管道的方法，这种植入的最终目的是为了让植入的管道与旧有管道形成更紧密的贴合，避免了穿插法需要灌浆的后续操作，可以将它看做穿插法的升级。该方法比较适用于重力流和伍力流圆形管道，修复管径范围一般是100mm-600mm，适用管材包括HDPE、MDPE等。

缩径内衬发的主要优势在于施工速度快，并且由于是将新管道与就有管道在最优的条件下进行贴合，降低了由于内置管道所带来的过流面积减小的问题，相对而言修复的距离较长，具有一定的修复连续性。但在修复的过程中，还是需要进行局部开挖，进行支管连接操作，并没有达到真正意义上的非开挖修复技术，与此同时，该方法不适用于严重变形的管道修复。

(4)原位固化法。原位固化法则是在不更换管道的前提下，对于待修复管道的地方采用植入浸渍树脂的方式，待到浸渍树脂与原有管道同化后，原有管道存在漏洞的地方得到了固化和修复。在不需要更新管道的前提下，采取原位固化法更加节省材料，施工速度更快，并且其修复效果更加明显。但同时对于施工人员的施工技术和水平有很高的要求，对于固化过程中的细节要求的较为严格。

(5)Rib-loc 工法。Rib-loc 工法指的是将带状型材在原有管道缠绕成一条新管道，并对新管道与原有管道之间的缝隙进行注装处理的管道修复方法。主要适用于压力流管道和重力流管道的结构性损坏及非结构性损坏的修复。具有可带水作业，减少了管道截流和污水改道的费用，运输及现场安装较方便，设备简单，环境适应性强的优点，但同时也存在修复完后需注浆的缺点。

(6)管片内衬法。管片内衬法的修复原理为将PVC 材质的管片在管内与原管道的内衬管进行拼接，对于拼接处主要采用填充灌装料的方式，形成与原油管道迹融成一体的新内衬管，从而修复了破损管道。

管片内衬法存在较强的技术优越性，首先，PVC 制品体积小、重量轻，并且可以通过使用透明的PVC 制品进行管片内衬修复的过程中，可以进行目视控制的灌装料填充，能够较为精准的控制修复的质量。其次，利用管片内衬法能够进行管道弯道处的破损修补，并且在不需要大型机械的情况下从管道中间直接施工，对于环境的适应能力极强，并且管道修复后，由于PVC 材料的特性，管道的化学稳定性以及耐磨性能将会有所提升，将大大的提高管道的使用寿命，因此，这种方法被广泛应用于钢筋混凝土管的修复中，修复尺寸也较为宽广。

3 非开挖修复技术存在的问题

推广非开挖修复技术势在必行，但我国在该领域的研究还处于初级阶段。存在的问题主要有:

首先，我国学术研究领域对城镇管道非开挖修复技术的理论研究偏弱，相关技术标准系统尚不完善，因而在修复工程中，往往会发生施工标准难以统一的现象。其次，目前我国对于管道修复技术更倾向于开挖修复技术，而对于城镇管道非开挖修复技术的持续性可研投入有待加强，最后，由于相关技术理论的不成熟，导致了市场上的一些不正常的行为，并且由于缺乏系统的监管约束，导致了城镇管道非开挖修复工程中存在一定的施工质量问题，进一步阻碍了非开挖修复技术的深入发展。

［1］王立信，市政基础设施工程施工技术文件应用指南［M］。北京，中国建筑工业出版社，2008.

［2］Ji Rongsheng，a new non excavation engineering practical technology［M/CD］.Beijing，Tsinghua Tongfang optical disc Electronic Press，2008.

［3］张淑沾，工瑞，岛艳草等.管道非开挖纺织内修复技术综述［J］.现代纺织技木，2013.