喷涂修复技术在排水管道非开挖修复中的应用分析

喷涂修复技术在排水管道非开挖修复中的应用分析

刘春龙

中国建筑第二工程局有限公司华东公司 安徽省马鞍山市 243100

摘要：随着经济和各行各业的快速发展，排水管道是城市市政基础设施的重要组成部分，在城市雨、污水收集与输送，防汛、排水安全服务保障方面发挥着不可缺少的作用。目前，我国早期建设的排水管道由于使用寿命期限的临近以及日益增加的排水负荷，早已不堪重负。加之，我国在排水管道的维护、维修上投入不足，造成排水管道渗漏、结构性破坏、变形、不均匀沉降等情况时有发生。随着中心城区的人口与城镇建设趋于平衡，对雨、污水管道的修复与维护工作将日益加大，雨污水管网系统存在的问题严重制约了污水建设工程的开展。长久以来，排水管道的修复均采用明挖换管的方式。随着城镇化进程的发展，城区地下管线四通八达、纵横交错，同时道路承担的交通压力也日益增加。在此大背景下，非开挖修复方式以其修复效率高、对地面交通及行人影响小、无环境污染等优势正逐渐成为排水管道修复的主要手段。离心喷涂修复技术是利用空气动力学的原理，将预先配制好的膏状修复材料(特种水泥浆或环氧树脂材料)通过专用喷涂机将修复材料均匀喷涂至管道内表面，使修复材料在管壁形成连续致密的内衬层。

关键词:非开挖修复;喷涂修复;排水管道

引言

排水管道在长期的运行过程中，因荷载、淤积、老化等原因出现各种结构性和功能性病害使其不能发挥应有的作用。结合工程实践，分析了排水渠箱的结构性和功能性病害情况，根据病害特征确定喷涂修复技术的工艺参数，介绍了喷涂修复施工过程的工艺流程，并对施工过程中需要注意的问题进行了论述。

1非开挖喷涂修复方案

检测表明，倒虹管内部虽有多处漏水，但管道的自身结构状况良好，未出现明显变形及结构破坏。故，该工程拟采用人工喷涂进口的PEＲMACASTPL－8，000型专用灰浆内衬材料，同时添加ConmicSheild(砼盾)防腐添加剂。考虑到玻璃钢夹砂管内壁较为光滑，如直接喷涂则灰浆在管壁上的附着力较差，在进行内衬喷涂前，先在管道内壁上增加一层3mm@50×50mm高强度钢丝网作为管道的增强骨架。喷涂修复共分两层施工，控制最终的内衬厚度在50mm，从而实现对管道的完美修复。

2主要施工步骤要点
2.1试验前期准备工作

喷涂试验进行之前必须进行设备调试，确保喷涂设备运行良好。发电机和空压机等附属设备运行正常，且与喷涂装置主体连接正常无误。静态混合管、喷涂旋杯、喷涂车等附属件与输料管连接牢固后才能进行。正常喷涂前应满足如下要求。（1）喷涂设备、卷扬机、发电机和空压机等主要设备安装到位、落地支撑稳固，运行时无明显晃动。（2）检查所有相关设备，确保设备电气绝缘合格、润滑油、加热液等油液加注到位，设备调试完成，均能正常开机运转，发电机、空压机与喷涂设备间供电电缆、供气压力管道等管线均正确连接，旋杯、气动马达、混合管、混合块等喷涂前端部件在喷涂车上连接正常牢固。（3）确定修复口径、涂层厚度和长度，并以此确定相应的涂料用量。（4）将A、B输料管前端分别置入A、B料桶内，开启喷涂设备打大循环以使涂料在料桶、喷涂设备、输料管内充分循环且全部加热至46℃。（5）将卷扬机的控制柜与卷扬机连接后按照3m／min匀速试运转卷扬机。（6）施工操作人员安全防护措施完善。

2.2堵水、调水

采用与待检测管径匹配的堵水气囊将待检测管段上下游封堵，防止上游管道来水流入待检测管道。在待检测管道安放气囊时，必须对管塞部位(管口处2m)进行清洗，并进行检查，防止管塞上面残留的砂石在气囊充气后对气囊产生破坏，从而产生安全隐患。该工程由专业“蛙人”潜水下井封堵。当待检测管道内水量较大时，即按规定做好防滑动支撑措施，在堵水气囊下游方向插入槽钢。气囊封堵完毕后，采用泥浆泵将上游管道污水调入下游管道。该工程经过水量测算，配备一台22kW、2台11kW泥浆泵用以调水。堵水、调水方案。

2.3喷涂施工

根据计算聚氨酯喷涂厚度确定的聚氨酯喷涂量，将聚氨酯A、B两种组分水性聚氨酯与油性聚氨酯分开放入加热器中加热到50℃，预热时间约4小时。材料预热结束后，将聚氨酯A、B两种组分按2.5:1（体积比）的比例均匀混合。首先试喷涂5~10s，排出聚氨酯组分瓶和喷枪内的空气和杂质。每次正式喷涂前，都需要在施工现场先喷涂一块标准样块，现场喷涂试验结束后，待喷涂成型的材料冷却，由建设单位、监理单位等单位检查验收其喷涂的厚度、色泽和光滑度是否满足要求。若不满足要求，表明材料的预热时间或喷涂设备所设置的参数不满足设计要求，应进行检查核对，并再次进行喷涂试验直至符合要求。若满足要求，将样块留样备案并对工人进行交底，将喷涂机转移至管道中进行对照喷涂。喷涂工人采用喷枪对管道内表面进行喷涂，采取快速扫喷方式，间隔时间根据环境温度不同，以表干时间为准，喷涂施工应分层多次完成：第一层为打底喷涂，厚度不宜过厚，每1mm厚腻子喷涂3遍为宜，走枪速度设置为40~60cm/s，然后进行后续分层喷涂，喷涂的最佳压力应设置0.7~0.75MPa，喷涂距离应保持在15~20cm，喷枪应垂直于待喷基底。聚氨酯涂层10s即可形成胶体，30~60min后可恢复使用，4~6h后完全固化。

2.4渗水堵漏

在地下水位较高的地区，特别是水资源丰富的南方地区，渗水、漏水往往是排水管道重要的病害。本工程采用聚氨酯树脂作为堵漏材料，该材料遇水迅速反应，发泡膨胀，膨胀量可达２０倍，通过添加含量可调节反应时间，不仅可以进行渗漏点的堵漏还可以稳定管体裂缝。本工程采用管内注浆的方法，距裂缝２００ｍｍ处顺渗漏点间隔３００ｍｍ单侧布置注浆点，钻孔应与表面成４５°，且斜向渗漏点。布置完注浆孔后，采用专属的注浆机进行注浆，压力控制在0.3-0.5ＭＰａ之间，以渗漏点浆液漏出为停止注浆的标志。

2.5竣工验收

喷涂修复完成后，采用CCTV对修复质量进行验收。验收主要包括两个方面:(1)修复管道验收要求:①修复后更新的管道应无渗水、滴漏等现象;②内衬表面应光洁、平整，无局部划伤、裂纹、磨损、气泡、褶皱等影响管道结构和使用功能的损伤和缺陷。(2)离心喷涂修复验收要求:①工程外观检查:喷涂材料与待修管道之间无任何间隙，喷涂材料不能有任何局部脱落和坍塌。喷涂材料的表面应当连续、均匀、光滑，不出现肉眼可观察到的水泡，气泡。整个喷涂表面不能出现任何形式的裂缝。②喷涂厚度检查:喷涂时通过计量钉来检验喷涂的厚度。

结语

排水管道随着使用年限的延长，会出现各种结构性和功能性病害，非开挖修复技术是一种快速、节能而又环保的施工方法。排水管道喷涂技术结构性修复施工方法，不仅利用了聚氨酯材料的抗张和抗弯，充分发挥了聚氨酯材料的结构性能，同时，也充分利用看聚氨酯材料的防腐与防水性能，发挥了材料环保、便携、高效等特点，具有良好的经济效益及社会效益。喷涂修复技术能够快速实现病害管道的修复，对周边交通和环境影响较小，并能最大程度地恢复管道的排水能力，因此具有广阔的应用前景。

参考文献

［1］张万辉，关安峰，周律，等．聚氨酯人工喷涂方法在排水渠箱非开挖修复中的应用［J］．地质科技情报，2016，35(2):95－99．

［2］杨坤,顾卫东,蒋隽睿,等.非开挖修复内喷涂工艺在供水管道修复中的应用[J].净水技术,2019,39(s2):83-89.