排水管道非开挖修复技术

张纯金　林存旭　裴跃峰

摘 要：文章阐述了排水管道整体非开挖修复技术以及排水管道局部非开挖修复技术，就排水管道非开挖修复的主要技术进行了探讨分析，以供相关人员借鉴参考。

关键词：排水管道；非开挖修复技术；滑衬法；紧贴内衬法；螺旋制管法

管道修复根据是否开挖可分为开挖修复技术和非开挖修复技术。开挖修复技术即使用挖掘器械开挖沟渠，在管道安装、修复或置换完成后再回填沟槽，适用于人口密度不高、施工场地宽阔、对交通影响相对较小的场地。然而，在人口稠密的城市建成区，开挖施工会对社会及环境造成多方面的不利影响，由于传统开挖技术这些弊端的显现，使得非开挖技术应运而生。

1 排水管道非开挖修复技术

非开挖修复技术总体上可分为整体修复和局部修复两大类。整体修复通常指对某一段管进行整体的加固和修复，采用整体修复可以达到防腐、防渗、增加结构强度甚至整旧如新的目的。局部修复也称点状修复，通常指对管道接口等损坏点进行防渗、堵漏、修理的一种做法。点状修复针对性强，可以降低维修费用，但无法提高管道的整体结构强度。

1.1 排水管道整体非开挖修复技术

管道整体非开挖修复技术的发展已发展了数十年，目前已发展成为特有的专业，管道修复技术的种类多达几十种。针对非开挖整体修复技术，文章主要介绍滑衬法和紧贴内衬法、螺旋制管法、现场固化法。

1.1.1 滑衬法和紧贴内衬法。由于滑衬法和紧贴内衬法都是在旧管道内插入一条新管道，已完成修复的工法，所以将两类工法放在一起进行讨论。滑衬法起源于上世纪60年代中期的美国，是最早应用于排水管道修复的非开挖技术。1983年，缩径法与折叠管法先后被开发出来。（1）滑衬法。滑衬法是将一根直径稍小的新管直接插入或拉入旧管内，然后向新旧管之间的环形间隙内灌浆，予以固定形成有一定内外承压能力的管中管的修复方法。内衬法操作简单，施工速度快，但内衬对管道断面影响较大且结构强度不大，需要开挖工作坑，对交通影响大，尤其对于埋深很深的排水管道，使用滑衬法需要开挖的工作坑必然很大，所以现在滑衬法在排水管道修复工程中已不多见。（2）紧贴内衬法。紧贴内衬法实际上是改进的滑衬法，其内衬管径原始外径比原管道内径大3%—5%，在施工前，将内衬通过机械变形，在经过暂时性的缩径后，可以很容易的安装入原管道，通过加热、加压、机械成形装置或靠自然作用使其恢复到原来的形状和尺寸，从而与旧管形成紧密的配合。紧贴内衬法可分为缩径法与折叠管法两种。

1.1.2 螺旋制管法。螺旋制管法是将带肋的PVC或PE板材从井口送入井内，然后由安装在井内的制管机将PVC板带绕制成螺旋管，制成的螺旋管不断向管内推进形成新管以完成管道修复。

螺旋制管法主要包括螺旋固定制管法、螺旋扩张法、内缠绕工法三类工法。最初螺旋固定管法由于需要在内衬管和原管道间注浆被视为滑衬法的一种，代表工法有Rib-loc公司的利乐螺旋缠绕固定管工法；其后螺旋扩张法被视为紧贴内衬工法的一种，代表工法有Rib-loc公司的利乐螺旋扩张法，衬管扩张后紧贴母管，断面损失小；而内衬绕工法的出现，使得螺旋制管法可以从这两类工法中完全独立出来，代表工法有Rib-loc公司的自行式螺旋管法制管机在旧管道内行走，管径可随时变化，制管长度不受限制。

1.1.3 现场固化法。现场固化法适用范围广，质量好，对交通环境影响小，是目前世界上使用最多的一种非开挖修复方法。现场固化法不仅可用于圆形管道的修复，而且对蛋形、马蹄形甚至方形管道的修复都有很好的适应性，经过准确的设计计算可以保证CIPP内衬管与旧管道完全紧贴在一起；CIPP内衬管固化后与旧管道形成整体，有较高的物理强度；CIPP内衬的耐腐蚀性能好，其使用寿命可长达50年；CIPP内衬管管壁光滑，有效提升管道水力性能；现场固化法施工不需要开挖工作坑，单次连续修复长度超过200m，尤其适用于交通繁忙的市中心地下排水管道的修复。应用CIPP法修复地下排水管道的现场施工过程主要包括灌注饱和树脂织物软管的安装和固化两个过程。在管道清洗干净和CCTV检测确认完毕后，就可以开始CIPP内衬的安装工作了，即：将灌注饱和树脂的织物软管安装到旧管道中，通常织物软管的树脂灌浆是在工厂内预先进行的，也有些小管径CIPP管的树脂灌注可以在现场进行安装通常使用水或空气进行加压，使织物软管紧贴旧管道内壁。

1.2 局部非开挖修复技术

当管道的结构完好，但存在局部性的缺陷时，可考虑使用局部修复的方法。此处主要介绍补丁法、注浆法、套管法等局部修复技术。

1.2.1 补丁法。补丁法是指使用钢套环、PVC套环或软衬管来修复管道的小孔或裂隙。多用于污水管道的局部修复。

采用在接口部位安装止水套环来阻止渗漏的做法称为套环法。套环和母管之间的止水材料有两种，一种是橡胶圈，另一种是密封胶。英国的管道修复承包商PMP Ltd推出了一种适用于管道接头及管道周边裂缝的非开挖管道修复系统AMEX-10，可用于重力流管道和压力管道的修复。该系统含小断面的橡胶密封，该密封在可膨胀的不绣钢环的压力作用下紧贴在被修复管道的内表面。

1.2.2 注浆法。采用注浆的方法在管道外侧形成隔水帷幕，或在裂缝或接口部位直接注浆来阻止管道渗漏的做法称为注浆法。前者称为土体注浆，后者称为裂缝注浆。注浆材料主要可分为无机浆和化学浆。前者价格低，后者价格较贵但效果较好，而且用量较少。

注浆法由于其施工工期长，质量稳定性相对较差，需要定期回访和复查。该方法一般不单独使用，可作为一种辅助方法和其他修理技术配合使用。

1.2.3 套管法。套管法是指使用一个不锈钢芯结构，其外面浸满了环氧树脂或聚氨酯树脂，在一定温度和压力条件下树脂发生固化或发泡反应，同时伴随一定的体积膨胀填满了不锈钢与旧管间的孔隙，同时胶液会渗入管道承插口缝隙和邻近土壤，并最终形成管外介质+旧管道+不锈钢芯筒的胶结复合结构。该方法比较适用于由于不均匀沉降引起的管口接头松脱、漏水的情况。

2 结语

选择哪种修复方法首先要根据管道损坏的类型，少量接口渗漏可以选择点状修复的方法；第二要考虑价格，现场树脂固化几乎适用于各种损坏，但价格较高；第三要考虑修复之后对水流的影响，补丁法对水流或断面有一定影响；第四考虑对施工环境的要求，螺旋制管法可以适当带水作业。

在各种修复方法中没有最好的，最合适的方法就是最好的方法。

参考文献

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[2] 彭朝辉.非开挖管道修复技术介绍[J].非开挖技术，2009（01）.

[3] 管道检验法规：使用中管道系统检验、修理改造和重新评估（API570-2006a）[S].