摘要：对目前淮北市现状污水管道的缺陷进行了统计，分析了管道出现缺陷的机理。在分析的基础上，依据淮北市污水管网提质增效项目的工程经验，通过非开挖修复工艺，在不破损道路的情况下，进行管道内部修复工作，很好地避免因施工对周围居民生活、交通、环境的干扰，及周边植被、建筑、道路的破坏。本文以淮北市污水管网提质增效项目中岱河沿线污水管道修复作为案例进行详细阐述。
关键词：缺陷、检测、非开挖修复、CIPP紫外光固化整体修复、点状原位固化
近年来，随着我国经济增长，城市规模发展迅速，城市排水系统的隐患逐渐凸显。如：城市内涝、路面塌陷、水体黑臭、污水浓度异常等，严重影响城市的环境与交通。为了减少和消除这些现象，就必须要清楚的了解污水管道的运行状况及管道的损坏情况，预测管道后期可能造成的危害以便选择合适的修复方法，延长管道使用寿命，保障城市排水系统正常运行。
一、管道检测损坏类型
此次调查的淮北市岱河沿线污水管道修建于2012年，位于岱河河堤外，周边有农田、住宅小区。管径dn800—dn1000，管材为钢筋混凝土管及HDPE双壁波纹管，平均埋深4米，管道长度共计约6233米，本次通过CCTV检测发现缺陷共446处，具体见缺陷统计表
二、管道损坏机理分析
由检测结果可以看出管道以变形和破裂缺陷为主，据了解该段管网埋深较大且地处流砂层，东侧又临近岱河，地下水丰富。管道造成变形和破裂的原因是多方面的。主要为：
1、在管道开挖敷设时，沟槽开挖对流砂层产生扰动，基底反弹。管道铺设后上覆回填土重量作用下，在某些薄弱区域将会产生较大的沉降值，导致管道接头拉裂。
2、沟槽回填两侧不对称产生较大的水平位移及管道间错位，造成接头开裂。
3、管道铺设与窨井连接处，砌体砌筑质量差，造成严重漏水，流砂涌入，致使窨井和周边管道不均匀下沉造成管道拉裂、变形。
4、管道在运行期间，受进水量影响，管道满载与空载时荷载不同，加之季节性丰水期和枯水期地下水高低的影响，管道被动变形，部分钢筋混凝土管道接口抵抗不均匀沉降能力差，也造成开裂渗漏。
以上缺陷随着管道运行，破裂处的流砂涌入管内，周边土体局部掏空加剧管道的破裂及变形。严重时造成路面下陷或突然性塌方。
三、管道非开挖修复方法的优化
除管道严重错口或下沉需要开挖修复外，考虑减少周围居民生活、交通、环境的干扰，及周边植被、建筑、道路的破坏都应选用非开挖修复技术。
目前应用较广非开挖修复的施工方法及其优缺点对比如下：
（一）局部修复工艺对比
1、不锈钢套管法：
适用管材：混凝土管、塑料管、球墨铸铁管；适用管径：200-1350mm；优点：可带水作业，对水流影响小，造价低；缺点：不适用于管道基础破坏、管道坍塌，严重错位。
2、点状原位固化法
适用管材：混凝土管、塑料管；适用管径：200-1500mm；优点：适用于管道变形、错位、脱节且接口错位小于5cm；缺点：预处理要求高,不适用于管道基础破坏、管道坍塌，严重错位的修理。
3、不锈钢双胀环修复法
适用管材：球墨铸铁管、钢筋混凝土管；适用管径：≥800mm；优点：施工速度快、稳定性好，可接受一定接口错位；缺点：要求管道坚实、无酥化，对水流形态和过水断面有一定影响。
3、管道化学灌浆法
适用管材：球墨铸铁管、钢筋混凝土管；适用管径：所有；优点：适用于破裂堵漏，操作简单；缺点：需要施工人员进入、只能作为辅助手段。
（二）整体修复工艺对比
1、拉入式紫光固化技术
适用管材：所有；适用管径范围(mm)：150~1500；适用管道形状：各种形状；过流能力损失：很小；清通要求：要求严格；施工周期：较短；造价：较高。
2、翻转式原位
适用管材：所有；适用管径范围(mm)：150~2200；适用管道形状：各种形状；过流能力损失：很小；清通要求：要求严格；施工周期：较短；造价：适中。
3、机械制螺旋缠绕法
适用管材：所有；适用管径范围(mm)：300~2500；适用管道形状：各种形状；过流能力损失：较小；清通要求：可带水作业；施工周期：短；造价：适中。
4、短管内衬法
适用管材：钢筋砼管、球墨铸铁管、玻玻璃钢等；适用管径范围(mm)：<700；适用管道形状：圆形；过流能力损失：大；清通要求：要求低；施工周期：很短；造价：低。
5、胀管法
适用管材：砼管；适用管径范围(mm)：50-1200；适用管道形状：圆形；过流能力损失：无；清通要求：无；施工周期：长；造价：适中。
针对以上缺陷，经综合考虑，本段管网决定采用CIPP紫外光固化整体修复及点状原位固化修复工艺。
四、CIPP紫外光固化整体修复
CIPP紫外光固化非开挖修复工艺，采用的是拉入法把碾压好的玻璃纤维软管拉入待修的旧管道中，固化是用紫外线照射固化，省去了搭架、翻转、用水等环节，实现环保、节约、低成本。
1、预处理
在安装前，必须确保待修复的管道段已停止使用。本次采用气囊在修复管道的上下游同时进行封堵。并同时合理调度泵站开启，必须保证在泵站停止工作时进行修复作业。
管道修复前，对管线清洗是必要环节之一，同时针对缺陷处进行预处理，如渗漏点止水，清除管道突出异物，管道轻微脱节处进行水泥砂浆抹平等工作。
2、紫外光固化施工
确认预处理已经完成符合要求后，紫外光固化班组进场施工。
（1）检查紫外光灯架、光固化控制台、发电机、空压机、卷扬机等是否正常运行。
（2）检查材料
该修复材料由遮光外膜，耐酸性玻璃纤维、光硬化性树脂，和内膜四部分组成，检查是否有破损，材料不均匀等问题。
（3）拖入底膜
底膜能够保护玻璃纤维软管，并减少衬管进入主管道的摩擦力，降低将内衬管拉入受损污水管道的难度。
（4）拖入玻璃纤维软管：
在进行衬管拖入操作之前，应在衬管上捆绑一个“管头”，并通过一个旋转接头将绞车钢丝绳固定于管头之上。拖入时衬管的行进速度不得超过5米/分钟。
（5）灯架安装、紫外固化：
内衬的安装应缓慢有序，达到操作压强后(不低于0.2MPa)，应维持该压强约10分钟，以确保紫外线轻型小车在进入管道过程中不会损坏衬管内膜。固化过程开始时，紫外线灯的牵引速度最快不得大于2m/min。
五、点状原位固化修复
点状原位固化修复技术是一种非开挖局部内衬修理方法。利用毡筒气囊局部成型技术，将涂灌树脂的毡筒用气囊使之紧贴母管，固化树脂经过一定时间固化，形成具有一定结构强度的局部内套环。
修复气囊图 修复后效果图
1、施工过程
（1）毡布剪裁：剪裁长度约为气囊直径的3.5倍，以保证毡布在气囊上部分重叠；毡布的剪裁宽度必应使其前后均超出管道缺陷200mm以上，以保证毡布能与母管紧贴。
（2）树脂固化剂混合：树脂和辅料的配比2：1，并用搅拌装置混匀，使混合液均色无泡沫。
（3）树脂浸透：将树脂混合液均匀涂抹于玻璃纤维毡布之上。通过折叠使毡布厚度达到设计值，并在这些过程中将树脂涂覆于新的表面之上。
（4）毡筒定位安装：气囊在送入修复管段时，应连接空气管并防止毡筒接触管道内壁。气囊就位以后，使用空气压缩机加压使气囊膨胀，毡筒紧贴管壁。该气压需保持一定时间直到毡布达到完全固化为之。最后，释放气囊压力，将其拖出管道。
六、修复前后对比
本段污水管道最终修复工程量点状原位固化局部修复144环；紫外光固化整体修复1053.7米。
1、整体修复
七、结语
目前，排水管道非开挖修复技术在国内已经运用广泛了，为确保修复的质量和安全作业，建议从以下方面着手:
(1)必须做好预处理工作，预处理是后续修复工作的基础，直接影响修复质量。预处理后的原有管道内应无沉积物、垃圾及其他障碍物,不应有影响施工的积水；无影响衬入的附着物、尖锐毛刺、突起现象。
(2)严格把控修复材料的质量，其性能需满足CJJT210-2014《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》中的要求。
(3)提前了解要修复管道的情况，做好施工组织设计，做好事前、事中、事后安全预案。定期对作业班组进行安全教育，下井作业前的通风，有害气体检测，下井作业的人员的安全防护设施等安全措施必须到位。