CIPP紫外光固化修復技術在盤溪河流域管網施工中的應用

趙文婭

（重慶兩江新區財政投資評審中心，重慶 400000）

該工法采用UV固化樹脂體系，軟管材料為玻璃纖維，固化后的內襯層強度高、耐腐蝕、改善水流情況。

UV-CIPP有如下特點：1）無需開挖，只需利用檢查井即可對排水管道進行整體修復，可修復排水管道存在的破裂、錯口、脫節、樹根侵入、滲漏等結構性缺陷。2）內襯層光滑、連續，內襯層在3-15mm，降低了管道的表面粗糙度，提高了管道的輸送能力。3）內襯管基材韌性好、強度高，與復合樹脂浸漬相熔性好，固化后內襯層彎曲模量可達12000MPa，內襯層和原管道緊緊的貼合在一起隔絕了腐蝕環境，起到了堵漏效果。4）適用于管徑為200～1600mm的各類管線的修復。5）施工周期短（單段固化3-5h）、環境影響小、不影響交通、施工安全性好等優勢。

1 項目簡介

盤溪河流域水環境綜合整治工程位于重慶市兩江新區，是重慶市污染防治攻堅戰實施方案中的重點工程項目。該項目整治內容包括盤溪河流域的截污處理、流域范圍管網整治及維護、濕地、生態整治、環境工程及庫岸整治和水生態修復工程。管網修復項目屬于盤溪河流域水環境整治的重要組成項目，主要包括兩江新區內百林水庫、后溪溝、劉家溝、六一水庫、盤溪河干流以及戰斗水庫等部位的雨污管網進行修復處理。

2 紫外光固化軟管壁厚計算

紫外光固化修復管道壁厚一般按照如下公式進行計算：

a、內襯管壁厚應采用下列公式計算：

式中：t——內襯管的壁厚（mm）；

P——管頂地下水壓力（MPa）（1.5m水位）；

SDR——管道的標準尺寸比（DN/t）；

C——橢圓度折減因子；

q——原有舊管道的橢圓度（%），可取2%；

D——原有舊管道的平均內徑（mm）；

Dmin——原有舊管道的最小內徑（mm）；

Dmax——原有舊管道的最大內徑（mm）；

N——安全系數（推薦取值為2.0）；

EL——內襯管的長期彈性模量（MPa）取短期彈性模量（12000MPa）的50%；

K——圓周支持率，推薦取值為7.0；

μ——泊松比（原位固化法內襯管取0.3）。

b、當內襯管橢圓度不為零時，內襯管的壁厚除應滿足式上式外，其最小值不應小于下式計算結果：

式中：SDR——管道的標準尺寸比；

σL——內襯管材的長期彎曲強度（MPa），取短期強度的50%。

3 紫外光固化修復施工方法

CIPP紫外光固化修復前，采用多功能高壓疏通車進行管壁清洗，確保原有管道內壁潔凈。然后再采用CCTV視頻檢測進行視頻復檢，管道壁達到要求后方可進行修復施工。

管道修復時，在修復管道的兩端點分別安裝拖入支架、向導輪，安裝固定拖入牽引動力裝置。墊膜卷支架設在結束井井口，然后通過卷揚機拉入墊膜。墊膜拉展鋪平后，兩端宜用壓條等可靠固定。墊膜拉入安裝就位后用拉墊膜時穿的牽引繩把卷揚機鋼絲繩拉到材料進料端，然后將紫外光固化軟管拉入管道內。軟管拉入過程中過程應保持流暢勻速，起重機、上下游井口的牽引機要默契配合，隨時觀察物料的拉入情況，牽引機的牽引力不大于3噸，拉入速度不大于5m/min。拉入軟管過程中，不得磨損或劃傷軟管。軟管的軸向拉伸率不大于2%，軟管兩端比原有管道長出300mm～600mm。

紫外光軟管拉入管道內后，軟管兩端應先外套相應規格的筒狀扎頭布，以保護軟管外露部分在充氣時不致過度膨脹。扎頭布采用兩個扎緊方向相反的緊繩器綁扎牢固，避免漏氣。扎頭布綁扎完成后進行一次充壓。一次充壓時檢查軟管內襯膜是否漏氣和破損現象，如有問題應及時進行更換處理。當軟管內氣壓達到0.02～0.03MPa時，應保壓約40min，以使軟管完全漲開，在保壓階段將軟管中預置的替換繩拉出，置換為耐高溫的紫外燈牽引繩。一次充壓完成后打開扎頭端蓋，由開始井的操作人員用牽引繩將紫外燈架拉入軟管；紫外燈架全部穿過扎頭后應停止牽引，然后在燈架尾部接上電纜盤電纜，電纜盤電纜線要從扎頭中間穿過去，適當拉緊紫外燈架控制電纜，標記電纜的起始位置，合上扎頭端蓋。

正式施工前先對紫外光燈、操作臺等設備以及連線進行調試，設備運轉正常后進行軟管二次充氣。二次充氣的最終壓力應能使軟管充分膨脹并緊貼舊管道內壁，壓力控制在0.05-0.07MPa之間。設置燈架工作的電壓電流以及修復時燈架移動速度，開啟電源開始修復，同時軟件開始計時。紫外光固化時，先在原地固化5min，然后打開電纜盤收線開關，開始自動移動修復。當燈架到達終點時，應及時關閉電纜卷盤開關，關閉自動修復后開始計時，原地修復5min，然后關閉燈架光源及錄像。

修復完成后，關閉光源后應先冷卻至常溫，然后拆開扎頭蓋板，取出燈架，同時拆開燈架上的繩子后要保留繩子。拆開兩端扎頭，同時需要保證不要拉出燈架上的保留繩，通過保留繩拉出修復管道內的內膜。最后再切除開始井和結束井內多余的內襯管，切割應整齊并使內襯管超出舊管道20mm。檢查管口處舊管道與內襯管的粘合情況，環形縫隙處應充填速凝型樹脂膠進行密封處理。

4 結語

盤溪河流域水環境綜合整治工程管網修復共計15公里采用紫外光固化修復，修復后的管道解決了原有缺陷問題和流域內原有管道排水不暢等問題，延長了原有管道的使用年限，大大改善了城市環境。該工藝因采用非開挖工法進行施工，施工占地少，對交通影響小，施工期間避免了對城市交通的影響。

城市排水管網是現代化城市不可缺少的重要基礎設施，是對城市經濟發展具有全局性、先導性影響的基礎產業，是城市水污染防治和城市排澇、防洪的骨干，是衡量現代化城市水平的重要標志。目前，我國大多數城市中排水管道的修復都是采用開挖后重新埋管的方法，隨著城市化的進展，城市地下管線錯綜復雜，城市道路的負荷越來越嚴重，使得地下管線在修復的過程中存在大量的技術問題。隨著城市建設的不斷完善，紫外光固化修復技術以其不影響后交通，施工速度快、效率高，無環境破壞，不影響人們的正常工作、生活等一系列的優點，將在城市排水管網改造中具有廣闊的應用前景和市場。