排水管道CIPP 翻轉內襯修復技術應用

張傳利

中煤第三建設（集團）有限責任公司 安徽合肥 230000

隨著城市經濟快速建設，進一步促進了城市交通快速發展，當前各類地下基礎設施工程管道普遍存在破損、接口脫落、地下水滲漏的問題，管道非開挖修復技術應用逐漸得到重視。管道非開挖修復是采用少開挖或不開挖地表的修復技術對損壞的污水管道進行局部或整體修復，使其恢復原有功能[1]。本文主要介紹一種排水管道CIPP 翻轉內襯修復施工技術，采用軟管翻轉內襯法在已損壞的舊管道內壁形成一個內襯管從而實現對管道的修復。目前該技術在長沙經濟技術開發區黃興大道及其片區改造PPP項目紅樹坡路、螺絲塘路排水管道修復中成功應用，有效地解決市政排水管道非開挖修復技術難題。

1 主要原理

CIPP 翻轉內襯修復技術原理是：利用熱固性樹脂材料在未固化前是液態黏稠材料的特點，將灌注飽和樹脂的聚酯纖維軟管安裝到舊管道中，在壓力作用下聚酯纖維軟管緊貼原管內壁能夠與原管道形成完全相同的形狀，然后通過加熱使樹脂固化定型，即在原管道內襯一個新管道達到修復目的[2]。

2 工藝流程及操作要點

2.1 施工準備

（1）通風及有毒氣體檢測：揭開井蓋，用鼓風機進行換氣通風,了解污水井管道使用年限、使用情況、堵塞情況、埋入和露出建筑物部分有無損壞等問題。提前用鼓風機強制通風30～45min,再用XM- 3000 有害氣體探測儀用繩系好，放到井底10min 后，提上來觀看XM- 3000 有害氣體探測儀上顯示的各種有毒有害氣體的數值（CO/ H2S/ CH4等），待各氣體數值均符合標準后，方能下井作業，若氣體仍超標，必須用鼓風機對管道繼續通風直至達到安全要求。每次每人下井作業時間不得超過1h。有毒有害氣體檢測頻率為每次人員下井作業前檢測[3]。

（2）管道封堵：排水管道修復時，若待修復管道內積水較深或為滿水管道，必須對管道進行封堵和抽水等工作后，再進行管道的修復工作。水流壓力小時，可以采用高壓氣囊結合空氣壓縮機進行封堵處理；水流壓力大時，必須采取磚砌500mm 厚封堵墻，或12mm 厚鋼板封堵以保證井下施工安全。結合管道的封堵，可對管道積水進行泵排，使待修復管道內的積水排干，保證修復項目的質量和安全。封堵一般采用每200m 左右封堵一處的封堵辦法。施工時所有水流接入主管的管道都需要封堵，若遇到三通井或十字交匯井，為確保待修復管道的完整性，需要對交匯的其他各個支管全部進行封堵。

（3）管道清淤：使用高壓清洗車進行管道疏通，將高壓清洗車水帶伸入上游檢查井底部，把噴水口向著管道流水方向對準管道進行噴水，污水管道下游檢查井對井內淤泥采用后八輪吸污車進行吸污，清除淤泥運至指定區域或垃圾填埋場填埋。清淤后采用管道檢測可視影像拍攝畫面，查看管道內清淤情況。

（4）管道臨排：為了提高排水管道內部施工作業安全與質量，施工前必須降低管內水位（非開挖修復工作要求管道內無任何積水），當管內水位不滿足施工要求時，需要采用臨時泵排或臨時管排等方法配合降低管內水位。

2.2 管道裂縫嵌補修復

管道清淤封堵工序：封堵管道—抽水清淤—測毒與防護—尋找滲漏點與破損點—止水堵漏。

脫節、滲漏接口聚氨酯環縫修復施工方法：剔鑿除內腰箍，深度視漏水情況而定；相關工作人員要及時清除管道接口位置的各類雜物，針對漏水位置進行鑿毛處理，使各個接口能夠保持潔凈規則狀態；針對接口底部進行嵌實封堵處理，封堵材料可選用黏水泥以及瀝青麻絲，封堵厚度要達到3～5cm；首先，工作人員要選用雙A 水泥防水砂漿，針對管道接口內壁面進行封堵處理。隨后還要在瀝青麻絲和水泥砂漿之間預留壓漿膠管，其壓降管口徑要結合接口開放大小進行設計，其預留管口徑要小于2cm；封口雙A 水泥砂漿收水凝結1h 左右，用手撳泵將水溶性聚氨酯堵漏劑自預留膠管注入接口混凝土裂縫中，邊壓漿邊緩緩地將預留膠管抽出，直至聚氨酯充滿由膠管而成型的預留孔。手撳泵壓漿壓力控制在0.2～0.5MPa。也可以將預留膠管作切縫處理，向預留管進行充分灌注聚氨酯漿液，直至漿液從膠管另一端溢出后，即刻把膠管口封堵，將膠管埋入混凝土管接口內不用抽出[4]。

裂縫嵌補大樣見圖1。

圖1 裂縫嵌補大樣圖

2.3 鋼管片內襯修復

首先，工作人員需要確定需要修復的管道段落，并在其管道上下游位置設置檢查井，在其境內放置阻水器；隨后還要設置好臨時輸水管道，應用水泵設備向下游管道內部抽水，確保需要修復的管道內部不存在任何積水。

將管道內清洗干凈，以滿足修復施工條件；修復施工前必須對管道進行預處理，拼裝施工前將管道錯口、破裂、脫節位置進行嵌縫預處理；將加工好的鋼管片運至施工現場，通過人工吊運，送至原管道內部；使用8mm 螺栓式鋼管片進行逐段管內拼接，在管片與管片連接部位塞入墊塊及填充材料，保證管道的線性平順。

2.4 翻轉內襯作業

（1）在施工工作正式開展之前，相關工作人員需要結合設計管道修復的具體狀況，讓內層管的生產廠家采用CIPP 內襯材料按設計要求施工管道的長度、管徑規格加工成型，還要針對內襯軟管進行灌進熱硬化性不飽和樹脂處理，在此過程當中，浸漬樹脂時室內溫度要保持在18℃以下，若室內溫度高于18℃，允許在軟管上加冰塊降溫。

（2）相關工作人員要應用箱式保溫車將灌浸樹脂的內襯軟管材料運輸到施工現場。在進行材料運輸的過程中要選用保溫車廂，其內部溫度要控制在18 度以下，在材料運輸到現場直至施工工作正常開展之前，內襯管樹脂不能出現固化現象。

（3）工作人員需要采用從里向外的內襯管策略，并提前預留150～200mm 的長度，使其能夠夾雜在安裝沙井的反向環當中。

（4）相關工作人員需要將壓縮空氣和水的氣壓值控制在1.5～1.7MPa 之間，促使內襯管翻轉部位出現膨脹，隨后繼續從里向外進行翻轉，在不斷增加壓縮空氣和水的過程中，使內襯管完全翻轉完畢，并且緊貼在血管壁之上，內襯管在國內的推進速度，要保持在2m/ min。

2.5 固化作業

（1）工作人員需要對軟管是否翻轉到末端進行檢查，隨后再借助進入管道中加熱軟管、燃油鍋爐、緩沖槽、耐熱泵等設施連接加熱流程，實現管道當中水的全面加熱，如果水溫達到了80℃，就逐步停止加熱，使其固化24h 之后，確定管斷手末端已經完全固化。在此期間，對其進行放水并撤離翻轉架。

（2）在確定樹脂加熱固化效果達標之后，工作人員就要將管的頂端部位進行切開，為了保障其具備良好的水流條件，還要在井的底部制作斜坡。

3 施工質量控制

3.1 裂縫嵌補修復施工質量控制

接口堵漏的聚氨酯及堵漏王材料要符合相關要求；管道接口裂縫應按施工規范剔鑿和清除接口松動雜物，將漏水部位鑿毛、沖洗干凈，接口環縫處理要貫通、平順、均勻；控制好堵漏王封口初凝時間，防止聚氨酯漿液從封縫口兩側涌出流失；注漿預埋膠管直徑應大于1cm，膠管長度1m 左右，接口預埋膠管必須留出進漿口和出氣口，并在聚氨酯灌漿前檢查預埋管進漿口和排氣口間暢通無阻；堵漏王封縫層表面應光潔、平整，與接口砼壁黏結牢固并連成一體，無空鼓、裂紋和麻面現象；聚氨酯裂縫嵌補修復工程竣工質量應達到國家地下工程防水等級1 級標準，管道接口及井壁無滲水，結構表面無濕漬。

3.2 翻轉內襯作業施工質量控制

所應用的聚酯纖維必須符合相應要求，熱固性樹脂具備良好的相容性，同時耐酸堿性達到標準，兼顧良好的抗拉伸抗彎曲性能，從而承受安裝工作的過大壓力，在其翻轉的過程中要適應各類不規則的管徑變化以及彎頭位置，發揮出較強的耐熱性能，承受樹脂固化產生的自身溫度；針對軟管的制作工作以及樹脂浸漬場地選擇，都要在室內環境當中，并且相關管理人員要對室內進行防塵、防火、防日光照射處理；針對材料的攪拌設計進行科學合理的設計，確保材料攪拌的均勻性，在攪拌期間不得存在空氣進入到樹脂材料當中；在選用樹脂浸漬碾壓設備的過程中，要對各類原材料進行控制，其厚度要保持同一狀態，不存在任何褶皺現象。

3.3 溫水加熱固化施工質量控制

針對熱固化性樹脂材料進行規劃工作，首先其固化之后必須要達到設計強度，發揮出耐久性，耐腐蝕性，抗拉伸性以及抗裂性能，和其軟管能夠有效相融；工作人員要保障熱固化性樹脂、固化劑計量設備保持精準、干凈、完整的應用狀態；熱水鍋爐的容量應與所需加熱的水量匹配。

4 安全控制技術措施

（1）相關工作人員要對施工范圍內不污水主管和支管的分布狀況以及污水排放流量進行詳細調查，確保降雨的過程中自然雨水不會流入到施工場地當中。

（2）相關工作人員要將管道修復施工段的兩頭井蓋保持開放狀態，使其內部能夠空氣流通，還要為其帶來安全防護措施，應用鼓風機設備為其管道內部注入新鮮空氣。

（3）管道修復人員在正式下井之前，要再次對管內進行通風處理，通風時間要達到2～3h，通風完畢之后要應用處于燃燒狀態的蠟燭對井下的含氧量進行針對性測試，用XM- 3000 有害氣體探測儀進行檢測，滿足下井條件后才能下井作業，施工過程中不間斷送風。井口上方人員，不得在井口周圍吸煙、或者明火。

5 結語

CIPP 翻轉內襯修復技術施工周期短，大大地減少了城市道路地下市政管道修復時帶來的交通壓力及施工時占用公共資源的時間；施工時占用道路面積小，對道路交通影響小，有效地緩解了交通壓力；內襯管具有耐腐蝕性、耐磨損的優點，材料強度大，能對地下水滲漏問題徹底解決，一勞永逸；修復后的管道斷面面積損失小、表面光滑、水流摩擦下降，有效提高了管道的流量能力。