城市給排水管道非開挖修復技術研究

任云云

摘 要：城市給排水管道是重要的城市基礎設施，在城市管線日益復雜的背景下，給排水管道的修復變得越來越為困難，采用非開挖修復技術對提高城市給排水管道修復能力有著重要意義。本文分析了非開修復技術的原理、適用范圍和優缺點，結合我國城市給排水管理修復工程的需要，就非開挖修復技術的在城市給排水管理修復中的應用進行了分析研究，提出了有效的應用建議。

關鍵詞：市政工程;給排水;非開挖修復;管道修復

1.引言

隨著城市化進程的加快，城市建筑、公路等固定工程設施越來越多，并且目前我國很多城市還在繼續擴建中，大量的建筑、公路、橋梁、地鐵等固定工程的建造，使得大面積開挖工程不再適合城市建設。然而，隨著城市化程度不斷提高，在城市中，混凝土鋼筋已經覆蓋住了大部分的泥土地表，如果遇到連續降雨天氣，極容易引發積水現象，所以排水管道施工非常重要。但是傳統的開挖埋管技術已經不再適合城市的排水管道施工，所以目前，在排水管道施工中，人們較為普遍使用的非開挖技術。

2.非開挖修復技術簡介

傳統的開挖修復施工簡單、直接施工成本低，但由于給排水管道的修復是在城市內進行，采用開挖修復法會對車輛及行人交通造成影響，在施工過程中工人存在較大的安全風險，并會對附近商業活動和附近居民生活、道路壽命、附近設施等造成影響，甚至造成嚴重的環境污染，種種負面影響使得開挖修復法在極不利于給排水管道的修復，受到來自社會、環境、經濟等各方面的限制。

整體非開挖修復技術修復后，管道內的內襯管和舊管之間的結構，可分為自立管、復合管、雙層管三種構造，從而可分為自立管、復合管、雙層管三種不同的整體非開挖修復技術。自立管不用考慮舊管道的強度，而只考慮內襯管自身的承受能力，此內襯管需要能夠承受外部壓力，要求能夠具有同新管相當的耐久度和負載能力。在自立管非開挖修復設計時，通常按埋管時管道所隨的荷載來計算并設計內襯管。復合管整體非開挖修復技術內襯管和舊管會形成一體共同承受外部荷載，兩者形成一體后需要具有和新管相當的荷載能力和耐久度，在施工時需要在舊管和內襯管間注漿，以使兩者形成一體。雙層管整體非開挖修復技術中，舊管承受外部荷載，而內襯管則承擔地下水壓荷載，兩者以雙層構造的形式共同承擔外部荷載，采用雙層管結構時內襯管可以較簿，具有較好的經濟效益和施工性能。

3.部分給排水管道非開挖修復技術簡介

3.1 現場固化法

現場固化法是將浸滿熱固性樹脂的氈制軟管用注水翻轉或牽引的方法，將其送入舊管內后加熱固化，在管內形成新的內襯管的一種非開挖管道修復方法。這種方法使用樹脂等在未固化前為液態粘稠狀的材料，因此內襯管能夠緊密的貼合于原管道內壁，形成一個與原管道形狀完全相同的管道，這種方法在需修復管道短距離內存在較大起伏和彎折點時依然能夠順利使內襯管通過，具有斷面損失小、技術成熟、施工速度快，可應付變曲變形等管道的優點，但由于材料和設備價格較高，且大多需要進口，因此施工成本昂貴。但由于這種方法適用范圍廣、修復質量好，且對交通環境影響小，使其成為目前世界上使用最多的非開挖修復方法。隨著工藝技術的發展，現場固化法甚至可以應用于蛋形、馬蹄形、方形等管道的修復之中。其壽命較高，修復后管道管道光滑，能有效提升給排水管道的水力性能。

3.2 螺旋制管法

螺旋制管法是將帶肋的PVC或PE板材從井口送入井內，由安裝在井內的制管機將PVC板帶繞制成螺旋管，不斷向管內推進形成新管以完成管道修復的技術。螺旋制管法是澳大利亞Rib-loc公司的專利技術，是一種使用面僅次于現場固化法的非開挖修復技術，應用比現場固化法更加廣泛。

3.3 滑襯法和緊貼內襯法

滑襯法和緊貼內襯法都是在舊管內插入一條新管道以完成修復的方法。滑襯法起源于上世紀60年代中期，最是即應用于排水管道的非開挖修復之中，滑襯法施工時，先將一根直徑較小的新管直接插入或拉入舊管內，再向新舊管之間的環形間隙內灌漿，當固化后形成一個具有內外承壓機制的管中管。滑襯法操作簡單，施工速度較快，但由于這種管中管的結構管中，襯管對管道斷面的影響較大，且結構強度不大，在施工時需要開挖工作坑進憲施工，對交通會造成一定影響，尤其是當埋位很深的給排水管道進行修復時，需要開挖的工作坑極大，因此這種方法較少采用，在我國多用于一些中小城市給排水管道修復中。采用滑襯法需要對環隙注漿以提高結構強度，注漿過程中滑襯法的重要環節，如果注漿效果不好，內襯管缺少抗彎強度，將會直接造成管道底部隆起甚至局部斷裂、丹塌變形現象。

緊貼內襯法是對滑襯法的改進，緊貼內襯法所使用的內襯管原始外徑比原管道內徑稍大，一般在3%-5%，在施工時，先將內襯管進行機械變形短暫性的縮徑，使其較容易安裝入舊管道之中，待安裝入舊管道之中后，再通過加熱、加壓、機械成形等方法，或者依靠自然作用使變形裝入的內襯管恢復到原來的形狀和尺寸，以使其同舊管緊密的結合在一起。緊貼內襯法分為縮徑法和折疊管法兩種。縮徑法是基于PE材料在一定范圍內有變形后恢復的記憶功能所設計出來的方法，將PE管材縮徑后插入舊管道內，再利用其記憶功能或打壓，使其漲緊在舊管道內壁上，從而完成內襯修復工作。折疊管法又叫變形法或“U”型管法，這種方法使用可變形的PE或PVC材料作為管道材料，施工前事先改變襯管幾何形狀為U形或C等，使其有效縮徑，在插入舊管后來再利用加熱、加壓等方法使其膨脹同舊管緊密結合。

4.結論

非開挖技術是在少開挖或不開挖情況下完成管道施工的技術。常用的非開挖技術主要有頂管技術以及水平鉆井技術兩種。排水管道施工的方法主要有四種：開槽施工、頂管施工、盾構施工、水平定向施工。其中頂管施工、盾構施工、水平定向施工利用的是不開挖技術。本文主要探討了水平鉆井法在新疆排水管道施工中的應用，主要包括地理勘測（包括地質地貌勘測、交通情況研究以及探測地下管線分布等），施工設計（包括體制選擇、管道布置、埋設深度、管道銜接、計算水力、繪制施工工程圖等），前期準備階段（包括鉆井參數設置、水電配備等），施工階段（包括鉆機運入現場、復核路線、放線測量、鉆機到位、配制泥漿、試鉆、鉆孔、擴孔、管道安置、施工控制、保護措施、地貌恢復及環保等）。

參考文獻：

[1]趙巨堯，周律，安關峰，等.廣州市排水管道的非開挖修復適用技術分析[J].水工業市場，2012，1：55-58