广州城市排水管道非开挖修复技术探讨

张超

（中电建生态环境集团有限公司）

1 排水管道修复概述

2009年～2010年，广州市以举办第16届亚运会为契机，加快宜居城市建设，投资340亿元人民币进行水环境综合整治，但仍存在排水管道排水不畅等问题，需加强对现有管道的检测、评估与维护，发挥其应有能力。城市排水管道缺陷的修复主要有新铺管道和对既有管进行修复两种方式。修复既有管道主要是采用非开挖修复技术进行辅助修复、局部修复或整体修复，而新铺管道就是把原管道废弃或更换，采用开挖或非开挖技术（顶管或牵引）新铺一条管道。排水管道采用何种修复方式，应根据污水管的性质、管材、管位、埋深、需要修复管道损坏情况、地质情况、交通因素以及所属环境来具体确定。

2 非开挖修复技术分类

广州市常用排水管道非开挖修复按技术和修复范围可分为辅助修复、局部修复和整体修复三大类。

2.1 辅助修复

辅助修复通过管内向外或地面向下对排水管道周围土体和接口部位、检查井底板和四周井壁注浆，形成隔水帷幕防止渗漏，隔断地下水渗入管道及窨井的途径的一种堵漏、填充方法。

2.2 局部修复

局部修复是对旧管道内的局部破损、接口错位、局部腐蚀等缺陷进行修复的方法。常用的局部修复技术有：

1）局部树脂固化

局部树脂固化修复施工步骤为：首先将毡筒用适合的树脂浸透，再将毡筒缠绕于修复气囊上，在CCTV机器人引导下到达管道待修复缺陷位置，使用空气压缩机向修复气囊充气使毡筒“补丁”被压覆在待修复缺陷上，保持压力待树脂常温下固化，修复气囊泄压缩小并拉出管道；最后CCTV检测局部树脂固化修复的质量。

2）不锈钢双胀环修复

不锈钢双胀环修复技术主要材料为环状橡胶止水密封带与不锈钢套环，在管道接口或局部损坏部位安装橡胶圈双胀环，橡胶带就位后用2～3道不锈钢胀环固定，达到止水目的。

3）裂缝嵌补修复

对管网有地下水渗漏的部分开凿裂缝用水泥麻丝封堵，在裂缝内预埋塑料软管，预埋管外部封盖快干水泥，抽出预埋软管，形成注浆空间，等水泥硬化后注入嵌补材料，用水泥砂浆抹平管面后完成。适用于排水管道的接口堵漏修理，也适用于检查井。

2.3 常用的整体修复

1）紫外光内衬修复

紫外光原位固化内衬修复采用车载牵引设备将浸好树脂的玻璃纤维软管拉入待修复管道内，通过紫外光固化车的打压设备，将压缩空气送入软管使其膨胀张开紧贴旧管道内壁，通过紫外光灯照射引发软管发生固化反应，形成一层坚硬的“管中管”结构。施工步骤为：

①吊入CCTV管道机器人对管道缺陷复核，且将滑动箔片底膜铺放置到管道内适当的位置；

②把碾好树脂的紫外光固化内衬玻璃纤维软管从检查井处拉进要补修管道内；

③捆绑管道两段扎头；向管道内灌注压缩空气将软管撑起并紧贴到原有管道内壁；

(5) 如果配变状态无电,则根据配变与分支线的关联关系,取回该分支线下的所有配变以及分支线开关的状态;

④持续充气并用紫外光灯组对软管进行实时巡航固化；

⑤固化完成后取出扎头，切除管段端头多余料，抽出内膜；

⑥将新形成的内衬管与原管道的交界处用快干水泥抹平顺和做好防渗漏处理。

2）热水翻转原位固化内衬修复

CIPP翻转法热水固化修复技术，使用空气或水，采用翻转的方法将涂有树脂的内衬软管送入地下管道内。

3）机械制螺旋缠绕法修复

机械制螺旋缠绕法是排水管道非开挖整体内衬修复技术，按螺旋缠绕工艺分为固定口径法和扩张法两种。适用于大管径或渠箱，过水断面损失大，应用较少。

4）短管内衬修复

HDPE短管内衬修复技术是将适合尺寸的HDPE管插入需要修复的旧管道内，形成“管中管”复合结构使修复后的管道具备综合性能。但管道修复后断面损失比较大。

5）喷涂法内衬修复

砂浆喷涂内衬修复技术是将搅拌均匀的高性能灰浆泵送到由压缩空气驱动的高速旋转喷涂器部位，灰浆在高速旋转离心力作用下均匀的浇筑到井内壁。通过电动绞车控制旋转喷涂器的上下运行，确保在井壁形成连续均匀的内衬。由于浇筑在内壁圆周上是均匀的，内衬厚度可在灰浆凝固前进行随机测量。将预先配置好的特种水泥灰浆修复材料，泵送到位于管道或检查井中轴线上，由压缩空气驱动的高速旋转喷头上，材料在高速旋转离心力的作用下均匀甩向管道（或检查井）内壁，同时旋转喷涂设备在牵引车的带动下沿管道中轴线匀速行驶，是修复材料在管壁（或井壁）内形成连续致密的内衬层。

6）牵引法内衬

牵引内衬是对排水管道非开挖整体内衬修理，采用牵引机将整条塑料管由工作坑或检查井牵引拉入旧管内，然后进行形状复原，形成新的内衬管。按施工技术分为折叠牵引法、缩径牵引法、滑衬法和裂管法[1]。

3 管道检测及评估

广州市中心城区内近年来实施了广州市《南粤水更清行动计划》、“黑臭水体治理工程”等多项有关污水治理工程，另有各片相关属地街道完成的多项工程，排水管网情况已发生了很大的改变，且前期的摸查成果完成时间距现在已有一段时间间隔，故基础资料可能与现场实际情况存在出入，不足以满足工程设计的需要，需进一步的探测确认。采用QV管道潜望镜、CCTV管道电视检测系统以及声纳等技术手段来详细探测，从而更加科学地明确需要修复的管道、管段的缺陷类型，采取合适的、针对性的修复方案。

以广州市中心城区污水管线缺陷修复项目为例，本次修复工程主要位于广州市中心城区内白云大道、花地大道、江南大道、黄埔大道、中山大道、科韵路、临江大道等主干道路，共计约1000余处已建公共排水设施结构性隐患缺陷。工程实施点分散于整个广州中心城区，合同金额约8000万元，已完成赤岗涌紫龙府管道修复、五山路管道修复、广州深涌右支涌截污管道修复、荔湾湖渠箱修复，点状CIPP树脂固化修复139处，CIPP水翻热固化全内衬修复2处，CIPP拉入式紫外光全内衬原位固化修复29处，钢板内衬施工1处。

以深涌右支涌截污管道修复工程为案例，通过QV检测设备对广州市排水公司东区营运分公司管辖的深涌右支涌河道上截污管道实施检测，发现该河涌河堤上截污管道共有六段DN400mm和DN600mm的HDPE材质管道(共计81.60m)和七座检查井，管道内存在六处结构性缺陷。具体缺陷情况为渗漏2级缺陷两处、渗漏3级缺陷两处、错口1级缺陷一处和错口2级缺陷一处，同时该区域管段内还存在两处功能性缺陷，即树根1级缺陷一处、沉积2级缺陷一处，另外部分检查井井壁存在多处严重渗漏水缺陷。该管段日常都在高水位状况下运行，因存在较多缺陷，严重影响到深涌右支涌河道内水质的质量和截污管道正常的输水、排水基本功能。

非开挖管道修复位置位于广州市天河区东圃珠村隔塘街，且该区域内的建筑物密集、道路狭窄、车流与人流繁忙，个别路段仅能通过小型家用轿车或行人，大型施工机械设备根本无法抵达，无法采用开挖法对上述存在缺陷的管段实施修复，因而须优先选用非开挖工法对其实施修复。修复工程的难点在部分检查井内壁和井底渗漏涌水严重缺陷的预处理工作，因此在实施该区域管段内缺陷修复施工前，要对存在渗漏涌水严重的检查井实施井内化学注浆止水、井筒内部及井底部修复前实施相应的预处理工作。首先对待修管段涉及检查井实施相应的截水、堵水、导排水和清淤，然后对待修复管段上共计7个检查井内存在井壁渗漏涌水严重的内壁、井底实施井内化学注浆止水。依据现有待修管段上检查井井筒内壁及井底所存在的缺陷状况，对每个存在渗漏涌水严重的检查井内壁和井底实施注浆，并采用管道机器人对W47至W48检查井段DN600mm管内存在的树根实施切割，切割树根长度L=0.8m。

进场前需要对路面交通实施临时交通导行和围蔽，对待修复管道的上游管道、下游管道和对应检查井接入的支管实施气囊管堵安拆，现场安拆的DN400mm临时气囊管堵量为3只，DN600气囊管堵量为13只，采用出水口径为DN100mm潜污水泵对该管段上游来水实施临时导水、排水和抽降水，现场实际投入4台水泵对需要实施修复的管段进行降水、抽水和导水。在完成对深涌右支涌W42至W48检查井段检查井井筒壁外侧注浆止水施工和管道清疏后，即对相应的管道实施整体CIPP拉入式紫外光全内衬原位固化修复，修复DN400mm规格管段长度L1=19.0m，修复DN600mm管段长度L2=62.60m。完成管段的整体全内衬修复施工后，采用CCCP铝酸盐水泥砂浆对7座检查井内壁实施喷涂修复施工。在实施管道修复施工期间采用四合一有毒有害气体检测仪对其实施全面检测。

4 结语

通过近十年黑臭河涌治理工作的开展，广州市在水环境治理方面积累了许多经验，其水环境治理管理能力走在了全国前列，2017年3月，广州率先在全省出台市级河长制实施方案，市委主要领导任第一总河长，市政府主要领导任总河长，市四套班子负责人任主要河流市级河长，并召开全面推行河长制工作动员会，层层落实河长工作责任。河涌是广州岭南文化不可或缺的一部分，河涌的治理与广州市民息息相关。为实现信息的对称，让老百姓及时了解自己身边环境保护的信息，广州市率先引入民间河长。同时，广州市排水公司为加强管网设施维护和管理，定期清疏管网设施，维持排水管网设施处于良好的运营状态。目前广州市管道非开挖修复处于广泛运用阶段，已出台《广东省排水管道非开挖修复工程预算定额》。

广州市道路改造规划、河涌改造规划、排水规划是有机统一的整体，管网缺陷修复只有结合排水规划，同时在利用规划道路改造的情况下一并实施，可取得事半功倍的效果，并且能节约工程投资，避免重复开挖建设。因此，落实设计范围内道路改造规划、河涌改造规划、排水规划仍是后期广州市非开挖修复工程的重点。