非開挖修復技術在城市排水管網改建工程中的應用

摘要：城市排水管網經過多年的使用會發生不同程度的破壞，為保證施工的安全性和效果，需要進行改建。如果采用開挖修復技術，耗時耗力，而且會影響交通出行和日常生活排水。而采用非開挖修復技術，可實現免開挖修復，既能提升城市排水管網修復效率，也不會影響城市居民的日常生活和出行，值得大范圍推廣應用。

關鍵詞：非開挖修復技術;城市排水管網;改建工程;脹管

0" "引言

城市排水管網改建工程難度比較大，常用的技術有兩種，一種是開挖修復技術，另一種是非開挖修復技術，二者相比，后者在施工效率、成本、影響等方面以后有顯著優勢。基于此，本文就結合福州市城區排水管網改擴建工程五片工程的實際情況，分析了非開挖修復技術在城市排水管網改建工程中的應用要點。

1" "工程概述

福州市城區排水管網改擴建工程工程，包括洋里片區、祥坂片區、金山片區、連坂片區及浮村片區雨污水管道分流改造、重點排水戶排查建檔、接駁口排查等。本次施工范圍為連坂片區，以福灣路為界，福灣路-二環路-鷺嶺路-上渡路沿線以東的南臺島東部倉山片區，面積共計81.3km2。福州市四城區現有市政排水管網長2563km，其中污水管網約 926km，雨水管網約 1637km，形成了新店片區、江北中心城區和南臺島3大片區，配套浮村污水廠、洋里污水廠、祥坂污水廠、金山污水廠和連坂污水廠等5座污水廠的污水收集和處理系統。

2" "非開挖修復技術應用狀況

2.1" "清理管道

在應用非開挖修復技術之前，需要先用高壓水來清除原管道中污垢、雜物等。如果原管道中存在異物，僅憑高壓水無法去除，可采用銑刀機器人來切除。如果發現管道存在嚴重的滲漏水問題，要及時注漿堵漏。針對那些變形嚴重或者已經發生了坍塌的部位，要先進行注漿加固、切割、套剛環等操作，達標之后，再進行非開挖修復處理。

2.2" "調水和封堵

在城市排水管網改建工程施工中，無論是選擇非開挖修復技術，還是選擇開挖修復技術，調水和封堵都是比較重要的步驟。為保證非開挖修復技術各項工作能夠高效、安全的開展，在本工程施工中，對施工段進行封閉圍擋，開井通風。先用鼓風機強制通風30min以上，再用毒氣檢測儀檢查井中氣體的安全性，確認安全之后再開始非開挖修復施工。可選擇充氣氣囊對需要修復的排水管網進行堵水處理，上下游同時封堵，上游管段封堵時需要布設2個堵頭，下游布設1個即可。然后用水泵將需要修復管段中的水抽到檢查井中，本工程堵水調水施工如圖1所示。

2.3" nbsp;管道檢測

為保證非開挖修復技術的應用效果，在開始修復之前，需要采取先進技術來對管道的現狀進行全面檢查。本工程施工選用QV檢測技術，利用桿式視頻檢測系統對原管道進行內窺檢測。其檢測縱向深度可達到100m，適用于100～2000mm管徑的管道檢測中。

2.4" "非開挖修復技術施工操作要點

隨著科學技術的飛速發展，非開挖修復技術愈發先進，種類愈發多樣化，可滿足不同條件下、不同城市排水管網改建工程施工的要求。比如：在整體修復中，可采用CIPP原位紫外光固化內襯修復技術;在局部排水管網修復中，可采用破碎法脹管修復技術。

2.4.1" "CIPP原位紫外光固化內襯修復技術

第一步，先拉入軟管。在原有管道內部鋪設一層墊膜，覆蓋1/3以上的管道周長，以降低軟管拉入時的摩擦系數，保護軟管免受磨損。拉入軟管需要沿著鋪設在管底的墊膜，將軟管平穩、緩慢的拉入到原管道中，控制拉入速度需小于5m/min。

第二步，綁扎扎頭。軟管進入到原管道之后，及時綁扎扎頭，保證所選擇的扎頭略小于管道直徑。在案例工程施工中，一些管段檢查井井口比較小，由此導致扎頭綁扎工作無法順利進行。為解決這一問題，在具體施工中先拆除組裝的扎頭，再緩慢放入到檢查井中進行分步組裝，保證每個扎頭上最少捆綁3條扎帶。對不具備扎頭綁扎的管段，可在地面進行綁扎，再放入原管道中[1]。

第三步，軟管充氣擴展和紫外光固化。待扎頭綁扎完成之后，及時將燈架放入到軟管中，持續加大壓力，直到達到工作壓力為止。燈架安放結束之后，依次開啟紫外光燈，按照規定的速度逐步拉回燈架，使軟管在紫外光燈作用下逐步固化。在固化過程中，需要保證內襯管內部存在一定壓力，促使內襯管能夠和原管道密切接觸。在扎頭位置和燈架前端安裝上攝像頭，通過計算機實時觀察內襯管道固化過程，發現問題及時處理，以保證CIPP原位紫外光固化內襯修復質量。

第四步，切除縮徑部位。軟管固化結束之后，逐步緩慢釋放管道內部的壓力，當管道內部壓力逐步下降到周圍壓力之后，將扎頭卸掉，取出燈架，切除縮徑部位（要保證內襯管道端口和原管道端口平齊）。然后進行檢測，達到修復要求之后，拆除堵水氣囊，恢復通水，即完成一次非開挖管道修復[2]。

2.4.2" "破碎法脹管施工技術

破碎法脹管施工也是目前常見的非開挖管道修復技術，其主要機理是在地面之上安裝上液壓動力設備，在井內安裝上導向滑輪系統，在需要修復的管段穿入鏈條，將略大于原管道管徑的脹管頭放置在始發工作井中，同時和鏈條相互連接。啟動地面上的液壓動力設備，讓管頭按照設定好的軌跡進行前進，破壞舊管道，并擠入土中，具體原理圖如圖2所示。

為保證脹管頭能夠穩定工作，始發井中舊管道周圍的井墻、流槽等設施，需要提前拆除。脹管頭前進達到2.5～5.5m之后， 在脹管頭后部接上提前加工的50cm PE實壁管，然后再繼續推進。PE實壁管的每節長度控制在50cm左右，應由機械加工完成。在具體使用之前，需要對PE實壁管的厚度是否均勻進行詳細檢查，符合要求之后采用熱熔法進行連接[3]。

在連接下一節段PE管時，需要隨著脹管頭連續推進。在脹碎舊管道擠出土的同時，新管道隨著脹管頭同時進入，循環往復，直到第一節管道端部伸出目標井為止。脹管頭連續推進施工如圖3所示：

脹管頭連續推進是目前常用的排水管道非開挖修復技術，修復對象為被回填土沉降壓扁的雙壁波紋管、老化嚴重的水泥管道以及發生腐蝕、破碎、漏水的鑄鐵管等。無論原管道狀況如何，采用脹管修復工藝都能得到很好的效果[4]。

3" "施工效果分析

在本次城市排水管網改建工程中，采用非開挖修復技術，其中部分路段采用了CIPP原位紫外光固化內襯修復技術，部分路段采用了破碎法脹管施工修復技術，都取得了良好的效果，實現了“三個達到、兩個杜絕”的修復目標。三個達到指的是修復之后的質量，達到了國家和行業質量驗收標準，符合設計文件和相關技術的要求;一次驗收合格率達到了100%;居民滿意度達到了100%。

4" "結束語

本文結合工程實踐，分析了非開挖修復技術在城市排水管網改建工程中的應用狀況及效果。研究結果表明，城市排水管網改建工程比較復雜，在施工中需要考慮的因素比較多，采用先進的非開挖修復技術，全部工作都在地下完成，對地面交通和居民生活造成的影響比較小。同時施工質量比較高，施工效率高，可達到“三個達到、兩個杜絕”的修復目標，為我國城市排水管網改建工程施工提供了新的思路。

參考文獻

[1] 周楊軍，蔣仕蘭，解銘，等.非開挖修復技術在城市排水管道維護中的應用[J].中國給水排水，2020，520（20）：68-72.

[2] 柏波.非開挖修復技術在城鎮排水管網修復中的應用研究[J].中國建筑金屬結構，2020，467（11）：116-117.

[3] 梁霞.非開挖修復技術在城市給排水管網建設中的應用[J].工程技術研究，2020，60（4）：112-113.

[4] 李俊奇.管道非開挖修復技術在市政排水管道改造中的應用[J].智能城市，2020，95（22）：96-97.