變徑及轉角舊雨污水管道無損修復施工技術研究

田世奇，謝耀文，謝志強

中交一公局海威工程建設有限公司，北京 101119

1 工程概況

成都一環路道路綜合整治工程項目位于成都市中心，全長19.4km，道路紅線寬度為40m，主要包括標準段及橋區段的給排水工程、道路及附屬工程、交安綠化工程。其中，排水工程包括DN600～DN1800污水管道2根、DN600～DN1800雨水管道2根。一環路涉及橋區7段、下穿隧道區3段、消防3段、軍區2段，這些位置需要利用舊修復處理的雨水管道約4km、污水管道約6km。

2 無損修復原理

根據舊雨污水流量驗算，舊雨污水管道流量及單位面積滿足排放要求，不需要進行擴徑施工，因此該項目舊雨污水管道采用原位固化法（CIPP）。原位固化法原理是將紫外線光固化內襯濕軟管材料拖入需要修復的管道中，通過充壓，使內襯濕軟管材料與需更新修復的管道內壁密貼，再利用紫外線光燈照射使內襯濕軟管材料固化，最終形成力學性能、功能性均符合要求的“管套管”結構，從而使腐蝕的管道在非開挖的前提下在原位得到修復更新，從而再次投入使用。

3 無損修復設備

在固化施工過程中需要用到控制設備、空壓機、紫外光固化設備、線纜盤、發電機組、用電一二級控制系統、紫外線燈具等，因此相關人員發明了一種一體車，將所需的設備進行集約化配置，減少了施工的占地面積，運輸轉場方便、機動性強。消音層的設置能夠消除設備在工作時形成的噪聲，避免造成噪聲污染，減少占用交通資源，降低社會成本。該一體車首選野外行駛性能、載重能力、使用經濟性能都較好的底盤。整車由底盤和上裝組成，在駕駛室上部安裝有一部長排警燈可使車輛在特殊情況下增強警示效果，有益于夜間施工時起到提醒作用，車體主要由整體鋼骨架、玻璃鋼外蒙皮、鋁內蒙皮、聚氨酯消聲材料組成的兩艙密閉式方艙構成。前艙上部為進風消聲結構，設有卷簾門，下部設上車梯等，前艙內設置有靜音發電機、空壓機、電力一級配電控制系統、貨架，卷簾門燈等；后艙為設備艙，設置有鼓風機、線纜盤系統，VU升壓系統、空調、貨架等，下部為儲放艙。整個車體采用消聲、保溫隔熱設計。

4 無損修復施工工藝

4.1 管道預處理

（1）由于待修復管段正在運行，施工又需要在無水環境中進行，需要對其實施相應的封堵、抽、調、導水工作，故需要在上游檢查井內根據水流量大小放置潛污水泵，對上游管道來水實施抽導水工作。（2）管道修復前，必須使用高壓射流沖洗疏通，同時使用高壓沖洗車對施工段進行清淤、沖洗，并及時清理井內的雜物及淤泥、外運。必要時由人工下井配合機械設備清除、切割異物，再用CCTV檢測系統檢測管內清理情況是否滿足預處理要求。

4.2 管徑測量

對于變徑及轉角管道需要實地測量管徑及管道長度，測量管徑時應測量老管道內壁周長，環繞內壁準確測量周長；轉彎管道要考慮余量。

4.3 內襯管定制及運輸

（1）根據實測的管道參數，定制內襯管道，在變徑及轉角處設計過渡段。（2）內襯材料變徑處預裝扎頭布，方便拖入材料時材料過渡段與管道內變徑處位置吻合。（3）在內襯材料外膜及地膜標有刻度，方便施工時保證位置準確。（4）內襯軟管應至少能夠保證半年的儲存期，以適應不可預見的工期延誤、惡劣天氣、計劃突變等因素導致的施工暫停。（5）內襯軟管應保存在5～25C°的環境下，存放于干燥、通風處，避免陽光直射，遠離明火、熱源及氧化物質。（6）運輸過程中應遮光包裝放置在定制的木箱內，軟管用防紫外線膜包裹，避免運輸過程中軟管提前固化。

4.4 內襯材料進入原管道

（1）首先應在待修復管道內鋪設保護膜，并用頂筒或其他方式固定在原管道兩端檢查井內，保護膜與管道底部密貼，且應覆蓋不小于1/3的管道周長，同時保護膜長度應比待修復管道長約1600㎜作為工作長度。保護膜的作用是防止內襯濕軟管在拉入待修復管道時與管底摩擦，保護內襯濕軟管不受損壞。（2）軟管拉入原有管道，管道兩端的扎頭布應對應相應的管徑尺寸。拖入材料時應將材料從大管徑拖入，自小管徑井口拖出，隨時查看材料上的刻度，保證過渡段位置與管道變徑接口處吻合。內襯濕軟管拖入待修復管道應緩慢進行，速度不得超過5m/min，保證濕軟管不出現堆積、扭結、破損等現象。（3）捆綁內襯軟管兩端扎頭，扎頭安裝好后，連接風機與扎頭之間的線路管等。

4.5 內襯管充氣及紫外線燈就位

（1）依次開啟臨時供電發電機和高壓風機，待高壓風機運行2min后，開啟高壓風管排氣閥使壓縮空氣進入軟管內。在軟管內預留的牽引繩不滿足力學要求，當氣壓達到10kPa時，應將軟管中預留的牽引繩拉出，置換為耐高溫的紫外線燈牽引繩。當軟管內氣壓達到操作壓力時，應穩壓約30min，以使軟管緊貼待修復管道。（2）將紫外線燈拉入軟管后，對軟管進行二次充氣，當充氣壓力達到操作壓力要求后，繼續充氣并穩壓30min，同時做好施工準備。充壓壓力應能使軟管充分膨脹擴張緊貼原有管道內壁，安裝紫外光燈應使用可調節燈架，在不同的管徑調節燈架直徑與實際管徑相匹配，紫外線燈架放入內襯濕軟管內，利用置換的耐高溫紫外線牽引繩牽拉至待修復道另一端。

4.6 固化施工

（1）紫外光燈組行走速度應根據內襯管管徑、壁厚、燈組型號等參數綜合考慮，初始固化階段紫外線燈行走速度宜控制在0.2～0.3m/min，內襯濕軟管固化過程中應注意觀察控制臺顯示屏的紫外線燈架行走里程并注意做出調整。（2）為保證內襯管與待修復管道內壁密貼，紫外光固化的過程中內襯管內應保持穩壓狀態。紫外線燈根據大管徑管道選型，到小管徑位置對稱關閉相應紫外線燈。內襯軟管固化完成后，關閉空壓機并緩慢降低管內壓力至大氣壓后，先后分別拆除滾筒、滑輪、充氣管、扎頭端蓋等設備。具體施工參數如表1所示。

表1 施工參數表

4.7 后期處理

（1）當修復管道完成全內襯固化施工后，應安排專人使用切割機切除固化后多余的內襯管，為防止修復內襯管道與檢查井側壁發生滲漏現象，切割過程中需要在內襯管與檢查井接觸位置進行密封處理。（2）兩端檢查井位置處理合格后，用置換的牽引繩將內膜抽出，處理完成后清理施工現場。

5 結束語

非開挖施工技術被建設部列入推廣技術，也被聯合國環境議程批準為地下設施的環境友好技術。文章對該施工技術對特殊位置的修復進行了闡述，既保證了舊雨污水管道的質量要求，延長了管道的使用壽命，又在資源節約、環境保護方面起到了極其重要的作用。