非開挖工藝在排水管道修復工程中的應用

楊 云，劉昱彤

（1.天津市雍陽公路公路工程集團有限公司，天津301700；2.內蒙古農業大學 水利與土木建筑工程學院，內蒙古 呼和浩特010018）

給排水管網工程由于大多處于主干道路下方，修復時采用傳統開挖修復法不但影響城市美觀；還會造成原有路面與植被破壞，發生交通堵塞，出現噪音、環境污染，工期加長，造價提高[1]。

結合綠色環保、提質增效的理念，針對傳統開挖修復工藝的弊端，提出了非開挖修復雨污水管道技術。目前，國外的非開挖管道修復技術應用非常廣泛，國內僅在比較先進的部分城市得到使用，大部分城市對于此項技術的認知還處在初步階段，應用在實際施工中還需不斷改進技術、完善方案，本文僅對非開挖修復技術中的局部修復法鋼套環法和整體修復法螺旋纏繞法進行了詳細的介紹。

1 非開挖修復技術

非開挖修復是對地下管道修復或更新時規避開挖修復缺陷，采用不開挖或少量開挖結構層的方式進行修復的方法。少開挖是指僅在三通位置、拐點處或其他特殊位置的開挖。非開挖修復有局部修復和整體修復之分，當舊管道整體結構較好，只存在接頭損壞、裂隙等問題時可采用局部修復；當舊管道整體結構損壞嚴重時采用整體修復。

1.1 修復方法

局部非開挖修復的常見方法有局部樹脂固化法、內套環法、嵌補法及注漿法，整體非開挖修復常見的方法包括碎（裂）管法U型內襯HDPE管修復技術、軟管內襯法、機制螺旋纏繞法。本文僅對非開挖修復技術中的局部修復鋼套環法和整體修復螺旋纏繞法進行介紹。

1）鋼套環法是一種點狀非開挖修復方法，在接口部位安裝鋼套環作為止水套環，其修復程序是先對管道上下游進行封堵，抽干水分，注漿封堵、管縫止水、修補、安裝鋼套環再注漿養護[2]。

2）螺旋纏繞修復法是通過螺旋纏繞的方式在舊管道內部將帶狀型材通過壓制卡口不斷前進形成新的管道[3]。該方法施工過程中帶狀型材占地面積小，修復后的管道內壁平滑，過水體量大，適宜長距離的管道修復。

1.2 修復方法選擇考慮因素

非開挖修復方法選擇主要從需修復管道損壞類型、施工質量穩定性、對水流影響、工期、對施工環境要求、造價以及對周圍管線的影響等方面考慮。

2 工程應用

天津市武清區富民經濟區樂仁道設計等級為城市次干級路，雨污水管道為DN1 000 mm普通鋼筋水泥混凝土管，管道整體結構較好，只是局部接口處出現了錯位、滲漏現象，可采用鋼套環法非開挖修復技術進行修復；武清城區內部泉州路和泉旺路均為年久失修狀態，雨污水管道為DN1 000 mm普通鋼筋水泥混凝土管，整體損壞較嚴重，周圍居民較多，兩側商鋪林立，附近均有學校，人流量較大、交通繁忙，為避免出現環境污染、發生交通堵塞，從縮短工期、減少工程造價等方面綜合考慮，采用螺旋纏繞法修復法進行施工。

3 施工工藝

3.1 鋼套環法

3.1.1 方法步驟

預處理（包括臨時排水、通風清淤、管內檢測等工序）—固定環狀橡膠止水密封帶—安裝不銹鋼雙脹圈—工后檢測—通水驗收—正常使用。

3.1.2 注意事項

1）使用專用液壓設備根據管線運行要求進行施壓。

2）滲漏接口管周有流沙、軟土等情況時，應先進行鉆孔注漿，加固管道，避免管道變形。

3.1.3 優缺點分析

1）優點。鋼套環法非開挖局部修復不用開挖工作坑，實用性強、修復質量高、施工便捷、工期短、施工不受地面交通、環境溫度的影響。

2）缺點。修復后的新管道對水流形態和過水量有一定的影響。

3.2 螺旋纏繞修復法

3.2.1 工藝流程

臨時排水、通風清淤—管內檢測—纏繞機就位井底—管道纏繞就位、封閉末端—空隙注漿—工后檢測—通水驗收—正常使用。

3.2.2 注意事項

1）纏繞作業過程中，鎖扣應牢固連接，主鎖扣和次鎖扣分別注入密封膠和黏結劑。施工時要注意管道內的壓力，當管道內有壓力時不宜采用此法施工。

2）管道修復所用內襯管的外徑不得大于原管內徑且內襯管直徑減少量不得超過原管內徑的10%或者50 mm。

3）管內水位達到管徑一半以上時再注漿可避免纏繞管漂浮，先底部再上端，由下游向上游方向進行[4]；注漿過程中要時刻注意監測，避免過量灌注。

3.2.3 優缺點分析

1）優點。一次性修復距離長，可帶水作業；因不用開挖工作坑，可實現真正意義的非開挖[5]；預處理清理時只做簡單清理即可，大大降低了預處理工作量；施工采用物理咬合可一次成型，無需后期加熱、充氣等環節[5]；施工時間靈活、速度快，中途遇到突發事件可隨時停止和復工；施工設備占地面積小。

2）缺點。不適宜修復有內壓的管道，對于形狀不太規則的舊管道可能出現過水量小的問題。

4 實施效果

鋼套環法和螺旋纏繞修復法在武清市政工程得到了實際應用，不但施工方便、簡單、節約了工期、經濟效益明顯，還解決了因開挖施工容易造成環境污染和交通堵塞問題，通過項目檢測驗收及后期監測這3條路地下管道修復質量均到達了預期的效果。見表1。

表1 鋼套環法、螺旋纏繞法修復技術與傳統開挖技術指標

5 建議

部分修復材料因進口問題導致總體費用高，同時相應的專業人才缺乏、標準規范支撐少等問題制約了非開挖修復技術在國內的發展，為了更好地提高非開挖修復技術推廣應用，應加大國內原材料研發投入，加速工程專業技術人才培養，完善技術標準規范。