浅谈城市排水管道非开挖修复技术

浅谈城市排水管道非开挖修复技术

王绍成

广州市公用事业规划设计院510230

摘要：在城市排水管道的使用过程中，会受到各类因素的影响，使其损坏致使不能正常使用，给城市排水带来了很大的困扰。因此，及时对排水管道进行修复，不仅可以使城市排水正常运转，还可以避免管道工程瘫痪，付出更多的经费。本文主要介绍了管道的非开挖修复技术，对其所应用的工艺和材料进行探讨，以及对存在的问题和发展趋势分析，为管道的正常长期使用提供技术方面的保障。

关键词：排水管道；非开挖修复技术；选择；问题

引言

城市排水管道修复为市政工程基础工作之一，在国家城市化进程快速发展时期，对部分城区地底排水管道改造和维修是在所难免的，特别老城区中，对排水管道修理和维护更显频繁，但是因为城市建筑和排水管道的所在位置动土开挖比较困难，因而就需要市政工程的相关施工人员要在不挖开土层前提下，来修复管道。所以，排水管道非开挖修复相关技术重要作用便尤其明显了。

一、非开挖修复技术种类及选择

1.1管道非开挖修复技术的种类

现阶段的管道非开挖修复技术最常见的6种，即软管内衬法修复、U型内衬HDPE管修复、短管内衬法修复、碎（裂）管法修复、螺旋缠绕法修复技术、不锈钢内衬修复。下面分别对6种修复技术进行简要地探讨。

第一，软管内衬法修复技术。市政排水项目修复时，为降低对工程的损坏影响，通常采用软管内衬的方式对管道工程进行修复。以此来加固脆弱的排水管道，将损坏部分处理好之后，可以继续投入到使用中。所选用的材料也经过科学的筛选，高温环境下成型后，能够与原管道紧密粘合，这样排水任务开展期间才不会出现泄漏问题。技术所应用的材料分为以下2种。

翻转浸渍树脂软管内衬法：此类材料的渗透能力强，软管通过简单的加工工艺，能够进入到排水管道中，与管道的内壁形成一个整体，这样在使用过程中所排泄的污水会直接从软管中流动，多一层防护后可以达到治理泄漏的目标。软管达到加固位置后，还需要对其进行加热处理，使软管与原管道更好的贴合，排出其中含有的空气。树脂加热到一定温度后会融化，与原管道内部紧密贴合，从而达到保护作用。

CIPP拉入法树脂内衬法：不同内衬材料在施工工艺上也存在差异，要掌握这一特征，确保软管嵌入任务能够高效完成。CIPP技术方法中，不需要对原管材进行翻动，而是通过浸渍来实现目标的，现场技术人员向管内施加压力，便可以完成加固任务。

第二，U型内衬HDPE管修复技术。U型内衬HDPE管修复技术通常也称为紧密结合内衬法，其原理是采用外径比旧管道内径略小的HDPE管，通过变形设备将HDPE管压成U型并暂时捆绑以使其直径减小，通过牵引机将HDPE管穿入旧管道，然后利用水压或气（汽）压与通软体球将其打开并恢复到原来的直径，使HDPE管涨贴到旧管道的内壁上，与旧管道紧密的配合，形成HDPE管的防腐性能与原管道的机械性能合二为一的一种"管中管"复合结构。管道修复后在使用过程中，由于管内存在介质压力，内衬管最终会紧贴于原管内壁。

第三，短管内衬法修复技术。

对于使用时间较长并且老化现象严重的排水管道工程，加固任务的难度也会因此而增大。使用短管对内部进行加固，需要技术人员逐次焊接，分阶段开展任务。该种技术方法的修复目的在于解决水流量小的问题，重修优化管道的布设角度。修复后的管道排水期间更流畅。

第四，碎（裂）管法修复技术

碎（裂）管法是采用碎（裂）管设备从内部破碎或割裂旧管道，将旧管道碎片挤入周围土体形成管孔，并同步拉入新管道（同口径或更大口径）的管道更新方法。

此类修复技术可适用于陶瓷、不加筋混凝土、石棉水泥、塑料或铸铁管的旧管道更新，适用管径范围为75～2000mm。

第五，螺旋缠绕法修复技术

螺旋缠绕法修复技术主要是通过螺旋缠绕的方法在旧管道内部将带状型材通过压制卡口不断前进形成新的管道。管道可在通水的情况（30%以下）作业。螺旋缠绕法目前应用比较广泛，采用该技术修复后的管道内壁光滑，过水能力比修复前的混凝土管要好，而且材料占地面积较小，适合长距离的管道修复。

第六，不锈钢内衬修复技术

不锈钢内衬修复技术是在旧管道内部穿插内衬薄壁不锈钢管，或将不锈钢板采用卷板形式在管道内部进行焊接，整体成型，从而达到防渗漏、腐蚀的目的，亦可提高原管道耐压水平。由于不锈钢内衬可以阻止管道内壁腐蚀，减小管道内壁粗糙度，增加了水的过流量，使内衬后的管道更安全、轻便、经济，使用寿命更长，从而达到修复的目的。从国内外旧管修复情况来看，由于这项技术适应性强、质量可靠、可以带水作业，已在排污管道上得到广泛的使用。

1.2修复工艺选择

以上介绍的几种管道修复技术为目前国外应用较为普遍的非开挖修复技术，国内目前正处于发展阶段，尤其像北京、上海等重点城市目前正逐渐采用这些管道修复技术进行中心城区排水管道的修复更新。工艺选择一般遵循以下原则：

1）依据管道重要性、病害类别、损坏程度、影响范围以及翻修改造的目标选择合适的施工工艺；

2）综合勘查地表和地下障碍、道路及交通环境影响；

3）考虑设施所在区域重要程度及社会影响；

4）满足市容与环保要求。

总之，结合工程项目实际情况，选择切实可行、经济适用的非开挖管道修复技术工艺。

二、目前我国非开挖技术行业存在的问题

2.1无统一的政府机构支持

到目前为止，此项技术的规范制订、发展规划、应用推广还没有统一的政府机构负责，使得在跨部门、跨行业推广非开挖技术时需要反复沟通，且难度较大。

2.2无统一的非开挖施工技术规范

由于没有统一的政府组织主管，国内至今尚无适用于市政燃气、热力、给排水管道等相关的、完整的非开挖施工技术规范，没有形成与非开挖的作用和地位相适应、能够有力推动非开挖科技发展的政策法规环境。在非开挖工程设计、施工、质量检验与验收、工程管理与定额编制上没有依据，给政府监管、企业操作带来较大难度。

2.3低水平竞争

目前，由于不正常的竞争、无准入制度管束等原因导致一些单价已无实际意义，这就进一步加大了风险，造成了不良循环，这也是造成整个非开挖产业浮躁之风甚盛、产业不能持续健康发展的主要原因。

2.4存在施工质量与安全隐患

由于缺少可遵循的各种非开挖施工规范，施工质量无法保证，安全事故频发，非开挖施工造成的自来水管、燃气管和光缆破损的重大事故经常发生。在管道修复施工中，也出现过数起较大的事故。

2.5缺乏相应的专业人才

随着我国非开挖行业的迅猛发展，新技术的不断引进使技术人员和管理人员严重短缺。人才素质不高不仅会造成上面所述的各种问题，同时也阻碍今后非开挖技术的进一步引进和发展。

2.6非开挖技术推广与监管缺乏有效的科技支撑平台

非开挖施工需要对地下设施情况有清晰的了解，以达到外科手术式的效果。目前获得地下障碍物信息的主要方式是开工前进行地下管线探测，但该方法很难得到地下设施权属单位的支持与配合。许多管线位置、年代、归属等资料不详，信息共享几乎没有，这不仅给非开挖施工造成困难，也对所有地下工程施工造成了极大障碍，这凸显了地下设施缺乏科学规划和有效监管的问题。

2.7非开挖科研投入严重不足

非开挖科研工作作为以社会公益性为主导的事业，其投入应以政府投入为主，但由于没有明确可靠的主管行政部门及资金渠道，导致非开挖技术的研发缺乏连续性与系统性。

三、非开挖修复技术的发展趋势

在城市的发展过程中，随着人民生活水平的不断提高，对水、电、气、信息等市政设施的需求也在不断增加，必然要求城市管网输送能力不断提高。由于各类公共地下管线数量和构（建）筑物的增加，可利用地下空间越来越小，新建排水管道的敷设难度越来越大，同时原有管道随着时间的推移，管道的错位、渗漏、腐蚀等结构性缺陷情况越发严重，对其进行改造将成为城市发展过程中的必然。非开挖管道修复技术整体优势在于修复的负面影响小，对地面、交通、环境，以及周围地下管线等的影响弱。

是在不开挖或少开挖路面的情况下，利用原管位资源，采取相关非开挖修复技术使管道获得修复，可以重新获得30～50a的使用寿命。伴随着非开挖修复技术的不断发展，一些原本需要进行开挖施工的管道可以采取非开挖修复技术解决，使得管道非开挖修复技术越来越多地被运用。因此推广非开挖修复技术在排水管道修复领域的运用意义重大。非开挖管道修复技术推广的难度在于修复费用较高，很多中小城市望而止步，其实综合考虑交通、构（建）筑保护、周围管线开挖的危险、市民生活环境的影响等因素，开挖修复的综合造价，以及对社会造成的影响越来越大，而非开挖修复的费用却可以控制。费用高的主要原因在于有些修复技术材料和设备完全依赖进口，以及修复规模小，使得修复成本大大提高，目前这种情况也有了改善，国产化率提高，以及修复规模的增大，修复成本会有下降。

四、结束语

尽管我国排水管道非开挖修复技术的发展还不能满足巨大的市场需求，但随着从事这项研究的工作人员及施工单位越来越多，非开挖修复技术在我国将不断成熟发展，修复材料和设备将步国产化，修复费用会相应降低。这样，非开挖修复技术将成为排水和市政行业建设的重要组成部分，并且广泛的应用于城市管网的修复。

参考文献：

[1]黄境维.关于城镇排水管道非开挖修复技术的思考[J].建筑工程技术与设计，2014，（15）

[2]张庆习.排水管道非开挖修复技术及应用研究[J].建筑工程技术与设计，2017，（18）

[3]邱旭昕，魏枫.关于排水管道非开挖修复技术的思考[J].黑龙江科技信息，2009，（8）

[4]张纯金，林存旭，裴跃峰.排水管道非开挖修复技术[J].建材发展导向（下），2016，14

[5]周涛.城市排水管道非开挖修复技术的推广与应用[J].建筑工程技术与设计，2016，（23）

[6]黄远明.城市排水管道非开挖修复技术发展与技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2016，（2）