混凝土管内衬HDPE管修复施工工艺

2020-10-09□刘慧

河北水利 2020年8期

□刘慧

常规的管道改造修复通常采用开挖直埋铺设新管道的方法，但这种修复方案不仅工期较长，且随着城市的不断发展，开挖直埋新管道的施工条件受到了相当制约，特别是人口稠密或开挖施工会造成绿地园林毁坏、交通堵塞的区域，涉及到大量的征迁占地，这种方法越来越不经济，适用性也受到很大制约。近年来，随着工程施工新技术、新工艺的不断发展进步，管道内衬HDPE管修复技术在各类旧管道修复改造中，得到了越来越广的应用。该技术的基本原理是经过变形设备将外径略小于旧管道的HDPE管压成“U”形，以暂时减小内衬管外径，并捆绑扎带好，然后利用牵引绞车将U-HDPE管拉入清洗除垢后的目标管道内，最后用水或气压等将其打开并恢复到原来的直径，最终形成HDPE管与旧管紧密结合在一起的“管中管”复合结构，从而提高原管道段承压能力，达到改善原管道输水能力、延长其使用寿命的目的。

1.操作坑施工、管道断口

管道断口一般位于三通、阀门、弯头处，施工前期需根据现场勘查基本情况，对这些位置进行定位，以暂定操作坑位置。操作坑开挖方式可采用人工配合机械开挖，结合实际情况，以降低人的劳动强度，提高机械使用的效率为基本点进行。开挖过程中，需对坑内、坑外做好防护措施，防止基坑坍塌。

管道断口具体情况依据埋深、管径等，确定操作坑内原管道断管长度。管道断口采用液压绳锯切割机进行断口，断口完毕对原管道端口进行齐口、安装承盘甲管或做其他方案处理。

2.管道内窥检测及清洗

管道内窥检测及清洗是为内衬施工做好准备，对于长期运行的混凝土管道，管道内可能存在不同程度的结垢层。这些垢层的存在不仅会影响到管道的正常输送量而且对水质还造成二次污染。为保证内衬工艺过程的顺利实施，依据管道内窥检测系统的检测结果，可采用高压水射流、机械钢丝刷等清洗方式将原混凝土管内垢质清除管外，清垢后需确保管内无直径大于2mm的杂物，达到内壁无杂物、无毛刺、无垢，符合内衬HDPE管的要求，清垢完毕及时将管口封堵。

3.HDPE管内衬施工

HDPE的焊接采用热熔对焊法连接，焊接施工工艺流程主要有：焊机及管材准备—管材对正检查—加热融化—加压对接—保压冷却。管道焊接需利用专用设备热熔焊机进行管道施工，同时为保证管道的焊接质量，需根据所用管材特性，选择适宜的热熔对接参数：焊接温度、加热时间、切换时间、冷却时间、对接压力等。焊接前用软纸或酒精清除管端的灰尘或异物，确保切削面整洁。焊接完成后对每道口都要进行外观检验，并可通过拉伸机的拉伸试验来检查。

HDPE管穿插刨面如图1所示，将HDPE管运到现场进行焊接，牵引绞车、变形机、缠绕机就位。制作牵引头、连接牵引钢丝绳及导向轮等，然后通过牵引绞车将U-HDPE管拉入目标管道。

HDPE穿插前，应先检查管壁上是否有划痕和缺陷，并清理粘覆在管道表面的水珠、灰尘等杂物，确保管道表面整洁干净无杂物后方可进行穿插。穿插施工做鸭嘴牵引头与牵引绳连接，在牵引力的作用下，利用HDPE管压U设备，将HDPE管通过压成衬管穿插的U型管，并捆绑扎带好，以暂时减小内衬管外径。HDPE管的变形减小量控制在20%～30%。内衬施工时，穿插进度应控制在8～12m/min，牵引机的牵引力不能大于HDPE衬管的屈服极限20.0Mpa的50%。在管两端完成翻边后，应即刻进行冲气打压，使U-HDPE管恢复圆形，涨开率要求达到100%，HDPE管要恢复到原来直径，贴合于原管道内壁，并应对打压合格的内衬管用内窥仪检查并记录，检测率达100%。

衬管涨圆完毕要对原管道断口的位置采用短节及法兰对接的形式重新进行连接，形成完整的管道，以便投入使用。

4.管道试压

图1 内衬HDPE穿插刨面示意图

管道试压按相关标准规定执行，并有业主现场监管人员在场，试压根据实际情况可分段试压，也可全线（修复管段）试压，试压过程中详细记录压力变化，填写试压记录表，并由业主监管人员签字，试压合格等同工程验收成功。

5.操作坑回填

操作坑内回填需在管道试压合格后进行，回填前确保沟内管道无悬空现象，并及时清除操作坑内积水，避免造成漏夯或不实的现象。坑内管道土方回填前应先清除沟槽内的杂物，并排除积水后方可进行，同时为避免管道轴线产生移位，管道两侧至管顶以上50cm的回填土必须利用人工对称分层摊铺并夯压密实。操作坑回填时应分层仔细压实，每层填土厚度不应超过0.5m，管子周围的填土中不得掺入碎石或硬土块，管子两侧填土应同时进行，回填时严禁损坏防腐层。管顶50cm范围内采用人工夯实，填土夯实做到夯夯相连，确保无漏夯。