浅谈管道非开挖修复施工方案的选择——以枋湖片区“正本清源”工程为例

陈进辉

（厦门市市政工程设计院有限公司，福建 厦门 361004）

0 引言

2019 年，厦门市成立污水处理设施“高质量、高标准”建设指挥部，以落实好中央生态环保督察交办事项的整改和污水“两高”建设排水管网改造工程，加快补齐全市污水收集、处理设施的短板，加快建设高质量高颜值现代化国际化城市。因此，湖里区也全力推进排水系统的建设，加快对雨污水市政管网改造，实现雨污分流，全面提升水环境。

在湖里区范围内，因埋设在地下水位以上的排水管道存在缺陷导致污水外渗，造成管道周边地下水及土壤污染、道路路面塌陷问题，另外，雨水系统因淤积、堵塞和变形，减少了管道的过流能力，造成部分路段发生内涝积水，影响周边居民生活和出行[1-3]，因此，急需进行排水管网的改造。在项目整改过程中，应根据道路的繁忙程度、地面的完好程度、地下管网管径及埋深等因素综合确定市政道路管道修复方式，选用合理经济的管道非开挖修复方案至关重要。本文将以湖里区枋湖片区“正本清源”工程为例，具体分析管道非开挖修复施工方案。

1 项目概况

1.1 工程实施范围

该工程实施范围（见图1）为：枋湖片区范围（包含边界市政道路）西至成功大道，东至云顶北路，北至枋湖北二路，南至仙岳路。该片区面积约5.1km²。

图1 枋湖片区地理位置图

主要改造内容包含以下两点：

（1）对片区内住宅、公建、工业等地块及市政道路的雨污水管网混接分流改造（含范围内排水管网与建筑立管）、城中村截污改造、化粪池改造及隔油器（油水分离器）增设。

（2）对片区内住宅、公建、工业等地块及市政道路的雨污水管道缺陷修复、检查井井盖及安全网改造。考虑道路的繁忙程度及地面的完好程度等因素，本次市政道路现有雨污水管线优先采用非开挖修复。

1.2 工程范围内管道缺陷问题的调查

本次排查范围北至枋湖北二路，南至仙岳路，西至成功大道，东至云顶北路，总长度共约448.7km。管道排查工作量见表1。本次排查共发现24388处缺陷，其中I、II级缺陷分别为9806 处和 8890 处，III、IV 级缺陷分别为 2818 处和 2874处，I、II、III、IV级缺陷管段总长度167.6km，占总排查长度的37.4%（见图2、表2）。

表1 管道排查工作量

图2 管道情况排查结果

表2 I、II、III、IV级管道缺陷段长度及占比

2 开挖与非开挖工艺的选择流程与采用条件

2.1 选择流程

根据管道结构性缺陷评估结论，结合管道使用年限、发生事故的几率和事故的影响程度，综合判断管道的修复必要性和优先级别，并根据具体情况确定采取预防性修复、开挖修复还是非开挖修复。需明确的是，非开挖修复在现阶段仍属于非常规管道更新技术，在使用上依然存在着—定的局限性，对于管道自身及周边环境有着—定的要求，如需采用，必须经过数个判别条件综合判定后才能选取具体的修复方式，具体选择流程如图3所示。

图3 非开挖工艺选择判断流程

2.2 采用条件

（1）宜开挖修复的情况。对于变形严重、错口严重、暗接等无法进行非开挖修复的，直接采用开挖修复。

（2）宜非开挖修复的情况。管道缺陷位于新建道路路段（2 年内），建成时间较短；管道缺陷位于城市主干道或重要节点，交通较为繁忙；管道缺陷周边现状管线种类繁多，并且情况复杂，施工空间较小；管道缺陷位于存在特殊构筑物或其他敏感环境，如军用光缆、特殊文物等。

（3）宜局部开挖修复的情况。若单段管道仅有一处缺陷，管道长度＞20m 且缺陷纵向长度≤0.7m，局部开挖新建检查井与原管道连接造价低于管道全段开挖更换，推荐采用局部开挖新增检查井与原管道连接。对缺陷大于一处的情况则考虑全段开挖修复。

（4）宜全段开挖修复的情况。对于需全段修复的，在埋深＜2.5m 情况下，采用全段开挖翻建造价低于非开挖修复。若现场条件允许，推荐采用开挖施工。此类情况多出现于排水单元地块内。故排水单元地块内优先考虑开挖修复。

3 非开挖修复技术的分类与选择

3.1 非开挖修复技术的分类

排水管道非开挖修复技术最初主要用于新建工程，之后在沉管抢修和预防性修复工程中逐渐得到应用和推广。非开挖修复技术是采用极少开挖甚至不开挖地面的修复技术，对于现已损坏的排水管道进行局部或者整体修复，使排水管道修复后达到原有管道的承载力，恢复其结构功能。

整体修复包括原位固化法（简称CIPP）、机械制螺旋缠绕法、喷涂修复法、管片内衬法等4 类；局部修复包含点状原位固化、不锈钢套筒法、嵌补修复等，辅助修复主要为地基加固技术[4-5]。

排水管道常用非开挖修复技术特性及适用范围见表3。

表3 常用非开挖修复技术特性及适用范围

3.2 非开挖修复技术的选择

3.2.1 点修、整修方案对比

（1）根据造价对比可知，对于可局部非开挖修复的，修复环数小于3 环情况下，局部非开挖修复造价低于全段开挖。

（2）在单根管道缺陷分布数量较多的情况，并非局部管道问题，是整段管道管材、施工质量问题导致，若单根管道缺陷大于3处，建议对整段管道进行修复。

开挖与非开挖管道修复技术方案造价对比见表4。

表4 开挖与非开挖管道修复技术方案造价对比

3.2.2 非开挖修复技术的选择

（1）整体修复方案选择。对于原管为塑料材质的管道，采用紫外光固化整体修复造价略高于原位热塑成型管道整体修复，但总体上成管成功率较高，效果较好，推荐采用紫外光固化修复技术。对于原管为混凝土材质的管道，采用垫衬法修复，以确保原管材缺陷部位封闭，保证管道完整性，防止缺陷进一步扩散。对于开挖影响较大区域的管道变形缺陷，采用裂管法工艺对原有缺陷管道进行替换更新。

（2）局部修复方案选择。不锈钢快速锁具有施工不需固化，安装方便、快捷的优点，但由于人员操作空间限制，建议管径≥800mm或对于管道有一点强度要求的管道，采用不锈钢快速锁。管径＜800mm，对于管道强度要求不高的局部缺陷，采用局部树脂固化法。

4 结束语

总结湖里区枋湖片区“正本清源”工程的实践，得出以下两点结论：

（1）修复现状已损坏的排水管道需结合当地政策，统筹兼顾，经济适用。根据管道结构性缺陷评估结论，并结合管道使用年限、发生事故的几率和事故的影响程度，综合判断管道的修复必要性和优先级别，并根据具体情况确定采取预防性修复、开挖修复还是非开挖修复。

（2）非开挖修复在现阶段仍属于非常规管道更新改造技术，在使用上还存在—定的局限性，对管道自身及周边环境有着—定的要求。因此，非开挖修复技术的选择，必须经过数个判别条件进行综合判定，并根据当地政策及排水管道非开挖修复技术指南等，针对性地选择点修或整修方案。