非开挖式小管径钢筋混凝土排水管内壁破损树脂固化修复研究

朱自玺　吕均健　唐大安　李广壮　甘聪诗

摘  要：市政排水管网在城市排水系统中占有巨大作用，对于已建成道路下内壁破损的小管径排水管，采用非开挖式树脂固化修复技术，通过采用CCTV检测定点、CCTV探测车运送气囊、气囊充气安装树脂的方式对管道内壁破损部位进行修复，既保证了工人的安全性，也能对狭小管道进行修复，同时提高了施工效率，降低建设成本。

关键词：小管径、内壁破损、检测、树脂固化、气囊压覆

1  引言

随着城市快速发展，市政排水管网起到的作用越来越明显，为了保证管道的排水通畅，排水管网的施工质量及后期管理维护也变得越来越重要，由于排水管网部分管径较小，对于路面结构层已经施工完成的，管内壁破损如何非开挖修复是一大施工难题。

为了解决这一难题，兴宁区五塘工业集中区基础设施项目通过技术改进及现场实施，使用树脂固化修复技术，避免了对已完成道路的损坏，并达到了对管道内壁的修复的目的。

2  工艺原理

采用CCTV检测技术对管道裂缝部位进行精准定位，确定管道内部修复实地位置，通过环氧树脂和固化剂发生化学反应产生固体聚合物对管道内壁进行修复。

将混合均匀的树脂与固化剂混合液倒于铺开的玻璃纤维之上，涂抹均匀后将玻璃纤维牢牢捆绑于气囊之上，通过气囊进行树脂玻璃纤维的安装。

使用CCTV探测车将气囊运送至待修复部位，然后对气囊进行充气，通过控制压力表将树脂玻璃纤维完全压覆于管道内壁破损部位，充气完成后，待树脂自然固化，固化完成后，将气囊放气缩小、拉出管道，树脂玻璃纤维形成固体聚合物与管道融为一体，最后使用CCTV检测再次进行质量验收，完成修复。

通过整套的工艺实施，既保证了工人的安全性也能对狭小管道进行修复。保证了整体施工质量，又提高了施工效率，加快了施工进度。

3  施工特点

采用CCTV检测技术对管道裂缝部位进行精准定位。

采用气囊充气的方式安装涂有树脂的玻璃纤维。

通过使用一定比例的环氧树脂和固化剂混合液发生化学反应对管道内壁进行修复。

采用CCTV探测车运送气囊，避免了人工下井，保证了安全。

与传统开挖换管相比，使用本工法全过程采用机械施工，人员无需下井，保证了安全，同时避免了对完成道路的损坏，加快了施工速度。

4  工艺流程及操作要点

4.1  工艺流程

施工工艺流程见图4.1-1。

4.2  操作要点

4.2.1 管道清淤、封堵

4.2.1.1 在修复施工开始前，管道应封堵上游管段，确保修复管段无积水，防止流量过大导致树脂流失，影响树脂固化效果。

4.2.1.2 处于运营阶段的管道，封堵后上游的水压力过大，因此主管线必须采用潜水封堵的方法，避免封头被水流冲破而造成施工人员的生命危险。一般采用每隔3-4个井位进行封堵。同时使用潜水封堵段内加以橡胶气囊辅助封堵，确保封堵彻底

4.2.1.3 本工程为新建管道，可不用封堵，但需将管道清洗干净，保证管道内没有淤泥及影响管段水力性能的障碍物。

4.2.1.4 管道清洗采用高压水射流清洗，利用经设备增压系统加压的水由喷头射出形成，靠高速水流切割击碎管道内的淤积物，并随高速水流排出管道，流入检查井，使管道内的淤积物冲洗干净。

4.2.2  CCTV内窥检测定点

使用装有摄像头的机器人进入有缺陷部位的管段进行检测，并在在连接机器人的供电电缆上做好刻度。

在检测过程中发现缺陷时，应将机器人在完全能够解析缺陷的位置至少停止10s，确保所拍摄的图像清晰完整。同时应根据电缆上的标记长度精确确定具体的缺陷部位。

4.2.3  混合液准备并涂抹于玻璃纤维

4.2.3.1 进行玻璃纤维的裁剪，应根据待修复管道内径大小、修复长度、折叠层数及搭接宽度计算裁剪尺寸，裁剪完成后将玻璃纤维平铺展开。

4.2.3.2 将环氧树脂和固化剂按照2：1的比例进行混合并搅拌均匀，倾倒于铺开的玻璃纤维之上，并使用抹刀将树脂刮开确保涂抹均匀。

4.2.3.3 将玻璃纤维按三层进行进行折叠，折叠过程中将树脂涂覆于新的表面之上，确保树脂混合液完全浸透玻璃纤维，折叠完成后使用滚筒碾压逼平，以避免毡布中挟带空气使树脂质量变差。

4.2.4  玻璃纤维固定于气囊并运送就位

4.2.4.1 在气囊表面使用聚乙烯薄膜进行捆扎，以使气囊与玻璃纤维之间形成一层隔离层，方便施工完成后气囊容易拖出。

4.2.4.2 将树浸透有脂混合液的玻璃纤维捆绑于气囊之上，必须捆绑牢靠，以防止气囊在管道内前进过程中滑动或掉下。

4.2.4.3 气囊绑扎完成后，通过使用标记的电缆长度作为参照，在CCTV探测车的牵引下将气囊运送至修复地点，并且使玻璃纤维中部对准待修复部位。

4.2.5  气囊充气

4.2.5.1 运送至指定位置后，对气囊进行调整，确保气囊与管道平行。

4.2.5.2 对气囊进行充气，使玻璃纤维紧紧压覆在管道内壁上。

4.2.5.3 充氣时使用压力表控制充气的饱满程度，待气压打满时停止充气。

4.2.6  树脂固化

采取自然固化的方式，充气完成后需保持一段时间，使环氧树脂与固化剂充分完成固化，需保持半个小时的固化时间。

4.2.7  气囊放气卸压移除

环氧树脂固化完成后，将气囊放气缩小拉出管道，玻璃纤维则紧贴于管道内壁与管道融为一体，修复完成。

4.2.8  CCTV检测验收

使用进行CCTV检测对修复进行质量验收，，如验收合格，则整个局部树脂固化法施工过程至此结束，否则需按照上述步骤继续修复。

5  结语

随着排水系统起到的作用越来越显著，排水管网的施工质量及管理维护也变得越来越重要，非开挖式小管径钢筋混凝土排水管内壁破损树脂固化修复技术避免了新建道路的损坏，全过程均采用机械操作，既保证了施工安全，也保证了质量，同时通过应用本技术，合理优化施工工艺，可极大加快施工进度，提高施工技术水平，使企业施工的各项管理工作得到全面提升，为企业施工管理积累宝贵经验。

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