刘春
深圳高速公路股份有限公司 广东省深圳市 518000
摘要：随着我国城镇化进程的不断加快，城市地下管线迅猛发展，近年来，接近使用寿命的给排水管道日益增多，管网老化、渗漏、腐蚀、接口脱节、错口等问题日益突出。传统的开挖道路更换修复严重影响城市交通和居民生活，因此非开挖修复技术应运而生。
关键词:给排水管道；非开挖修复;CIPP修复技术;
引言
本文研究的工程为某地下管道工程，由于年久失修，需要进行管道修复。修复的过程中需要采用非开挖技术开挖隧道，从前门站开始施工，沿前门大街向前推进。由于工程的地理位置比较特殊，环境复杂，因此，对施工技术要求很高，需要做好前期工作。在施工中主要采用暗挖施工方式，应用非开挖技术，具体采用顶管技术，利用盾构机从明挖段以吊装方式下井，地下盾构施工场地面积比较小，只有3000多平方米。
1给排水管道非开挖CIPP修复技术现状
CIPP技术已经在国内外的城市管网修复更新工程中得到较广泛的应用，但是作为一项高新技术，其基础理论研究不足。在弹性稳定性方面，对于完全劣化的管道，目前的设计方法没有计算外荷载的准则，而是人为判断确定;内衬管临界压力的计算都是基于均匀静水压力，没有考虑到非均匀荷载及原管道破损情况;在结构刚度方面，目前基本上都是通过环向压缩试验结果计算确定，精度不够高，误差较大;在强度方面，给排水管道考虑流体冲击压力、偶尔和周期性波动压力对内衬管力学性能的影响研究不足;在管周土压力方面，结构性修复中，ASTMF1216—16采用地基反力模量值来表示土体，忽略周围土体管道力学性能的变化，可能会导致设计不安全。在充分调研国内外CIPP技术的理论研究进展以及国内的工程实践案例后，从弹性稳定性、结构刚度、强度(承载力)及管周土压力4个方面介绍了国内外CIPP修复技术的研究情况，指出了目前该技术在内衬管设计中存在的缺陷，同时，还结合国内的工程案例，分析了该项技术在实际工程中的应用情况以及面临的问题与挑战。
2市政管道修复中非开挖技术应用的优点和注意事项
非开挖技术的应用优势很明显，即不会对施工周围环境、地面交通、周边设置和建筑物基础造成影响。如果不能开挖的环境采用非开挖技术，可以从下方进行施工，施工中遇到难点时，可选择工程量最小且位置最佳的地段展开施工，还可以准确判断地下管线需要修复的位置，具体施工中可以成功绕过从未发现的地下障碍物，如地下构筑物和巨大石块等。在可比性相同的情况下，采用非开挖技术修复施工消耗资金更少。但是，市政管道修复应用非开挖技术存在技术难度较大、技术要求高、需专业技术人员操作等问题，与开挖技术相比较，非开挖技术应用中投入资金更多。另外，在实际施工中还需要采用专业的非开挖施工设备，否则，难以正常施工。
3管道非开挖修改实施方案
3.1管道整体修复
紫外线原位固化法（UV-CIPP）[5]为拉入法CIPP，采用绞车把玻璃纤维软管拖入需要修复的管道中，加压充气使软管张开并紧贴管道内壁，实用紫外线固化专业设备进入软管内进行加热固化，使软管在修复管道内形成坚硬的“管中管”结构，实现排水管道原位修复。紫外线固化后材料的厚度约为4mm。具体修复流程：①拖入保护膜，保护膜起到保护内衬软管的作用，防止软管被划伤或造成破损。②拉入玻璃纤维内衬软管：把预先碾压并切割的软管通过绞车从检查井拖拉进需修复的排水管道内，在管道两端安装闭气装置。
③软管加压充气及紫外线固化设备安装：采用压缩机对内衬软管进行加压充气，通过空气压力使内衬管充气膨胀。内衬软管充气后，拖入紫外线固化设备，对紫外线固化设备进行调试、检测，应防止软管充气加压过程中出现过度膨胀或褶皱的现象。④紫外线固化：通过设定紫外线固化设备的前进速度和软管内温度等运作参数，通过设备自带的CCTV，及时检测并调整运作参数，保证软管处于设定的硬化条件下进行固化。管内紫外线设备前进速度平均为0.5m/min，启动紫外线灯，紫外灯经过的管段内，玻璃纤维内衬管则覆盖在旧管内壁上。固化前在内衬软管两端、软管外壁和旧管内壁间设置1~2个密封圈防止两管间隙渗水。⑤端头处理：紫外固化后切除修复管段外软管，拆除扎头、通气管道及小车。对管道两端的毛边进行修整，内衬管与老管在井口处设一道橡胶圈止水环，止水环外用聚合物环氧树脂组合砂浆涂抹。⑥抽出软管内膜：端头处理后，拉出内膜，清理固化施工现场。⑦检测验收：采用CCTV检测系统对修复后管道内部情况进行检测，保证管壁实现光滑、连续、无破损渗漏的修复效果。必要时可以根据《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）的规定进行闭水试验。
3.2 施工技术措施
（1）在顶管顶进施工过程中，先将导管顶进土中，速度要稍慢，随着整个导管头进入土中，可以适当加快顶进速度。导管方向要符合顶进的指定方向，如果出现偏差，要及时停止顶进，将导管方向调整好后，让激光点持续照射，纠正导管方向，激光照射在光靶的中心部位，就按照激光的方向顶进。当导管钻头进入土中1.0m后，在顶进台的中心安装好出土外管，将先导管连接到出土外管上面。（2）将出土螺旋管放入顶进台中心的后端，随着顶镐的启动，出土螺旋管就会逐渐顶入出土的外管中，机芯不断转动，出土螺旋管向先导管的后端推进，两者紧密连接后继续顶进施工。每节出土螺旋管进入1.0m后，都要安装一次出土螺旋管和出土外管，并作好连接调整。施工要持续进行不能间断，直到先导管到达接收坑位置。（3）先导管从接收坑洞口逐渐推出后，将掘进机机头连接在出土螺旋管上和出土外管的后端，向土中顶进机头，当机头全部进入洞中，安装好机头所需的液压油管和高压水管。（4）随着导管顶进机头，接收坑中接收先导管和出土外管，同时，接收螺旋管。（5）纤维复合材料技术标准，管道修复技术也就是3R技术，其中包括修复，修补以及管道更换。管道修复主要指的是对管道日常进行维护保养，并在管道发生泄漏现象的时候进行临时性抢修，而管道修补只是对一些管道上部分出现的凹坑进行填补，使管道表面整齐，对于管道的更换则属于永久性的管道修复，这种管道修复手段属于较大型的管道修整。目前复合材料修复主要是借助复合材料为管道进行相应的强度提升，使管道能够延长其使用寿命，将作用在管道损伤部位上的应力通过高强度填料的涂抹和纤维材料的缠绕使其均匀地传递到修复层上，这种修复方法的效率较高，同时能够为管道运行提供一定的帮助。
结束语
对于发达城市的现状道路需要改造排水管道，现状排水管道管径能满足水力计算和相关规划条件要求的，采用管道非开挖修复技术减少对道路交通及项目周边生活生产的负面影响；使现状管道恢复其大部分的排水能力，保证范围内排水顺畅；加强管道内部的强度，减少因管道老化破裂而造成的地陷等安全隐患。
参考文献
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