非开挖工艺在排水管道修复工程中的应用

杨 云，刘昱彤

（1.天津市雍阳公路公路工程集团有限公司，天津301700；2.内蒙古农业大学 水利与土木建筑工程学院，内蒙古 呼和浩特010018）

给排水管网工程由于大多处于主干道路下方，修复时采用传统开挖修复法不但影响城市美观；还会造成原有路面与植被破坏，发生交通堵塞，出现噪音、环境污染，工期加长，造价提高[1]。

结合绿色环保、提质增效的理念，针对传统开挖修复工艺的弊端，提出了非开挖修复雨污水管道技术。目前，国外的非开挖管道修复技术应用非常广泛，国内仅在比较先进的部分城市得到使用，大部分城市对于此项技术的认知还处在初步阶段，应用在实际施工中还需不断改进技术、完善方案，本文仅对非开挖修复技术中的局部修复法钢套环法和整体修复法螺旋缠绕法进行了详细的介绍。

1 非开挖修复技术

非开挖修复是对地下管道修复或更新时规避开挖修复缺陷，采用不开挖或少量开挖结构层的方式进行修复的方法。少开挖是指仅在三通位置、拐点处或其他特殊位置的开挖。非开挖修复有局部修复和整体修复之分，当旧管道整体结构较好，只存在接头损坏、裂隙等问题时可采用局部修复；当旧管道整体结构损坏严重时采用整体修复。

1.1 修复方法

局部非开挖修复的常见方法有局部树脂固化法、内套环法、嵌补法及注浆法，整体非开挖修复常见的方法包括碎（裂）管法U型内衬HDPE管修复技术、软管内衬法、机制螺旋缠绕法。本文仅对非开挖修复技术中的局部修复钢套环法和整体修复螺旋缠绕法进行介绍。

1）钢套环法是一种点状非开挖修复方法，在接口部位安装钢套环作为止水套环，其修复程序是先对管道上下游进行封堵，抽干水分，注浆封堵、管缝止水、修补、安装钢套环再注浆养护[2]。

2）螺旋缠绕修复法是通过螺旋缠绕的方式在旧管道内部将带状型材通过压制卡口不断前进形成新的管道[3]。该方法施工过程中带状型材占地面积小，修复后的管道内壁平滑，过水体量大，适宜长距离的管道修复。

1.2 修复方法选择考虑因素

非开挖修复方法选择主要从需修复管道损坏类型、施工质量稳定性、对水流影响、工期、对施工环境要求、造价以及对周围管线的影响等方面考虑。

2 工程应用

天津市武清区富民经济区乐仁道设计等级为城市次干级路，雨污水管道为DN1 000 mm普通钢筋水泥混凝土管，管道整体结构较好，只是局部接口处出现了错位、渗漏现象，可采用钢套环法非开挖修复技术进行修复；武清城区内部泉州路和泉旺路均为年久失修状态，雨污水管道为DN1 000 mm普通钢筋水泥混凝土管，整体损坏较严重，周围居民较多，两侧商铺林立，附近均有学校，人流量较大、交通繁忙，为避免出现环境污染、发生交通堵塞，从缩短工期、减少工程造价等方面综合考虑，采用螺旋缠绕法修复法进行施工。

3 施工工艺

3.1 钢套环法

3.1.1 方法步骤

预处理（包括临时排水、通风清淤、管内检测等工序）—固定环状橡胶止水密封带—安装不锈钢双胀圈—工后检测—通水验收—正常使用。

3.1.2 注意事项

1）使用专用液压设备根据管线运行要求进行施压。

2）渗漏接口管周有流沙、软土等情况时，应先进行钻孔注浆，加固管道，避免管道变形。

3.1.3 优缺点分析

1）优点。钢套环法非开挖局部修复不用开挖工作坑，实用性强、修复质量高、施工便捷、工期短、施工不受地面交通、环境温度的影响。

2）缺点。修复后的新管道对水流形态和过水量有一定的影响。

3.2 螺旋缠绕修复法

3.2.1 工艺流程

临时排水、通风清淤—管内检测—缠绕机就位井底—管道缠绕就位、封闭末端—空隙注浆—工后检测—通水验收—正常使用。

3.2.2 注意事项

1）缠绕作业过程中，锁扣应牢固连接，主锁扣和次锁扣分别注入密封胶和黏结剂。施工时要注意管道内的压力，当管道内有压力时不宜采用此法施工。

2）管道修复所用内衬管的外径不得大于原管内径且内衬管直径减少量不得超过原管内径的10%或者50 mm。

3）管内水位达到管径一半以上时再注浆可避免缠绕管漂浮，先底部再上端，由下游向上游方向进行[4]；注浆过程中要时刻注意监测，避免过量灌注。

3.2.3 优缺点分析

1）优点。一次性修复距离长，可带水作业；因不用开挖工作坑，可实现真正意义的非开挖[5]；预处理清理时只做简单清理即可，大大降低了预处理工作量；施工采用物理咬合可一次成型，无需后期加热、充气等环节[5]；施工时间灵活、速度快，中途遇到突发事件可随时停止和复工；施工设备占地面积小。

2）缺点。不适宜修复有内压的管道，对于形状不太规则的旧管道可能出现过水量小的问题。

4 实施效果

钢套环法和螺旋缠绕修复法在武清市政工程得到了实际应用，不但施工方便、简单、节约了工期、经济效益明显，还解决了因开挖施工容易造成环境污染和交通堵塞问题，通过项目检测验收及后期监测这3条路地下管道修复质量均到达了预期的效果。见表1。

表1 钢套环法、螺旋缠绕法修复技术与传统开挖技术指标

5 建议

部分修复材料因进口问题导致总体费用高，同时相应的专业人才缺乏、标准规范支撑少等问题制约了非开挖修复技术在国内的发展，为了更好地提高非开挖修复技术推广应用，应加大国内原材料研发投入，加速工程专业技术人才培养，完善技术标准规范。