對于非開挖管道修復技術的研究

■陳誠

（安徽煤田地質局第一勘探隊 安徽淮南 2320000）

對于非開挖管道修復技術的研究

■陳誠

（安徽煤田地質局第一勘探隊 安徽淮南 2320000）

本文主要介紹了非開挖施工工藝中的管道修復技術，通過具體事例闡述了非開挖管道修復技術。

非開挖管道修復技術施工工藝

管道在投運15--20年后，會因老化而發生不同程度的損壞。特別是對于早期防腐措施不完善的埋地管道，穿孔或泄漏事故時常發生。對這些故障管道和已達到使用壽命的管道采用何種修復技術，是管道管理者特別是城市管道管理者不可回避的問題。由此產生了管道的非開挖修復技術。

1 非開挖施工工藝

非開挖施工方法最早應用于天然氣行業。隨著科學技術的發展，非開挖施工方法在給水管施工中也得到應用及推廣，此法具有施工占地面積小，施工簡單、對周圍的交通和環境影響小等優點。市政給水管道經過多年運行，缺少必要維護及其它因素的影響，給水管道腐蝕、跑冒滴漏現象嚴重，造成管網水損居高不下，而傳統的施工方法要開挖路面，不僅耗資大，實施也比較困難，使得城市管網的更新率一直得不到提高。非開挖施工方法的應用使城市舊管網的更新改造得到有效提升，給新管鋪設也帶來良好的社會效益。

非開挖施工的工藝主要有：（1）管道在線修復翻新工藝---內襯管滑(拉)入襯裝、無縫襯裝、管道內襯修復。（2）在線管道更新工藝---爆(碎)管襯裝。（3）非開挖敷設管道工藝-一導向鉆進鋪管技術、氣動矛鋪管技術、機械頂管技術。

2 非開挖管道修復技術

管道進行內襯修復，必須考慮內襯修復后管道的安全可靠性和內襯材料對于介質的適用性。當管道的性能出現缺陷，但其材料還有其利用價值或其結構本身還可作為管道支撐時，可采用修復法。要做的基本準備工作是確定已有管道的狀況，從水力學分析和結構探測方面可將管道確定為結構差及結構好，但存在水力缺陷兩種。任何一種情況下修復破損的管道都比敷設全新的管道經濟。管道非開挖修復技術主要有內襯法、噴涂法、局部修復法、化學注漿法和原位固化法(軟襯法)。

3 工程概況與材料準備

以某工程為例來介紹非開挖管道修復技術，根據工程管徑尺寸和CCTV檢測的內部腐蝕狀況等綜合指標要求，內襯材料從美國進口，在工廠定做加工內襯修復內襯膜，材料在施工現場附近的臨時廠房進行混合樹脂配料和浸潤碾膠工作，然后保溫運至施工現場。

（1）樹脂混合配料：配料采用的主要材料為不飽和樹脂、引發劑、填料、促進劑、固化劑、阻聚劑和添加劑。樹脂及聚脂氈材料的運輸可在常溫下進行，應在25℃以下的陰涼干燥、通風良好的環境下保存。其它的引發劑、固化劑等配料中過氧化物必須在0℃～10℃之間運輸保存，其余的填料及添加劑可在常溫下運輸，通風干燥的室內保存。整個配料過程環境溫度應控制好合理的室內溫度范圍，并在此溫度下保存配好的混合樹脂。

（2）碾膠：首先將待鋪設的內襯材料做好封頭，然后將調配好的混合樹脂從內襯材料的一端灌入，用專用設備碾壓過膠，最終觀察確認內襯材料被膠完全浸潤。同時在未碾膠的部位用真空泵抽真空確保內襯材料被膠完全浸潤。根據待修復管道的情況將樹脂材料折疊放在運輸車上，在設計溫度以下保存。物料碾壓的環境溫度應控制在樹脂配方要求的范圍內。

4 管道更新CIPP施工

（1）管道堵水及臨時排水管道施工。將待修復管道上游檢查井口采用專業氣囊堵水，敷設好臨時管道，安裝水泵往下游管道內抽水，配合堵水后臨時調水工作，保證待修復管段內臨時斷水。對于中河兩側小區接入干管無法封堵的管道，設臨時排水管，確保施工過程小區及周邊建筑物內污水管道暢通。

（2）清淤。將待修復管道的水位降至最低點，開始拉膛清淤工作，清除大部分淤泥后再進行高壓水清洗。

（3）管道修復前的徹底清洗。高壓水清洗車從上游井口進入向下游井口移動反復清洗直至管道達到內襯修復的要求(清洗標準要求達到無石快、沙粒、無成堆的淤泥)，同時CCTV檢測設備從上游井口進入在待修復管道間監視并配合高壓清洗工作。

（4）管道檢測。CCTV檢測設備在待修復管道內部進行修復前的檢測，以確認達到內襯修復條件。要求內部無管道塌陷，管道軸向彎曲度小于30。，管道挫口小于50 mnl，管道內無鋼筋及尖銳突出物。

（5）搭建翻轉塔(根據每段管道的管徑D及檢查井的深度H的不同，搭建CIPP管道內襯翻轉塔的高度也不一樣)一吊裝內襯材料(該工程采用水翻轉法，借助水的重力)一連接鍋爐設備一安裝進出水管。

（6）固化。在翻轉塔端抽出冷水通過鍋爐加熱，在管道的末端不斷加入熱水，直至把管道內的水溫加熱到設計溫度。

（7）固化完成冷卻內襯材料。固化完成后，材料襯里應慢慢冷卻。可以用冷水置換熱水，也可以自然冷卻。采用冷水置換熱水固化冷卻。待管道內水溫降至常溫后，固化完成。

（8）切除管口的扎頭并用快干水泥抹口。管口扎頭的切除需配備氣動切割工具；管口用快干水泥抹口。

（9）CCTV影像檢測驗收。CCTV主要檢測修復管道內襯的總體狀況、管道圓潤情況、管壁光滑狀況，在進行完上述項目的檢驗后，如發現問題應及時采取措施，以確保修復工程的高質量，并記錄錄像資料，提供檢測報告。及時將管道修復施工的CCTV影像資料以刻錄成盤形式上報。

（10）閉水試驗及驗收。該工程內襯材料固化后，管道內形成厚度約15 mm的類聚乙烯內襯管。該工程驗收采用《給水排水管道工程施工及驗收規范》(GB 50268-2008)進行閉水試驗，閉水試驗符合規范要求后，開通管道。

5 結語

目前，國外在油、氣、水管道內襯修復技術上已經取得了很大的突破。但我國才剛起步，與國外的工業化、專業化技術水平相比，差距很大。建議從以下方面著手，不斷提高國內的技術水平和含金量。

（1）對修復工藝中內襯軟管做進一步的研究，使之能適用三通、Y形以及具有不同彎曲半徑的管道的內襯修復。

（2）改善復合樹脂的配方，建立其相應的技術指標，盡量縮短其固化時間。

（3）開展紡織內襯管涂層施工機具的研制。

（4）建立和建全內襯修復工藝的各項技術指標、監測指標、檢測方法和標準。

［1］夏明耀，曾進倫&地下工程設計施工手冊 ［M］北京：中國建筑工業出版社，1999.

［2］同濟大學隧道及地下工程研究所，大口徑三維急曲線頂管的環境保護與控制技術［R］，2004.

TU991.37[文獻碼]B

1000-405X（2015）-11-393-1

陳誠（1985～），2010年畢業于安徽理工大學，助理工程師。