杨东启
中国水利水电第十四工程局有限公司 云南省昆明市 650041
摘要：随着城市建设的发展，排水管道的建设逐年增加，大部分管网进入了维修期。为减少管道修复对交通的影响，非开挖修复技术在市政管网工程中得到广泛应用。相较于开挖技术，非开挖技术工期短、对交通和环境影响极小。文章以市政管道修复工程为背景，针对非开挖管道修复技术在其中的应用展开了详细的探讨，取得了良好的施工效果。
关键词：非开挖修复；排水管道；水环境治理
引言
非开挖修复工程是指采用少开挖或者不开挖地表的方法解决由于地基下陷、管道腐蚀等原因造成的管道结构性缺陷和功能性缺陷。
1管道非开挖修复技术概述
城市地下管道随着使用年限增多，管道受土层电化学等腐蚀作用，结构损坏或老化程度不断加大，管道结构和强度安全度不能满足运行要求。市政排水管道常见的问题主要有管壁结垢、淤积、塌陷变形、破损渗漏、外部异物侵入等形式。常规的非开挖修复方法主要有两种，即整体式与局部式，常用的工艺技术有插入套管法、喷层法、软管翻衬法等，均具备较强的适用性，不会受到交通条件的限制。通常而言，只要设备和地质环境与工程要求相符，均可引入非开挖管道修复技术。纵观行业发展趋势，一系列新型材料与技术不断被提出，也充分说明了非开挖技术具备极为广阔的应用前景。
2非开挖修复技术应用
非开挖施工技术流程主要包括管道情况预判、管道清淤及清洗、管道检测、修复方案设计、管道修复、修复质量评价及验收等。
2.1管道情况预判就是借助必要的设备，在不改变管道现有功能的前提下，对管道的整体情况作出预估。
2.2管道清淤技术
管道预处理是非开挖修复之前的重要工序，其中管道的清淤是预处理的环节之一，它对管道的修复质量有着重要的影响。国内外常见的清淤方法主要有绞车清淤法、高压水清淤法、通沟机清淤法、水冲刷清淤法、特种设备清淤法等。在上述几种清淤方法中，高压水清淤法凭借其成本低，易操作等特点，受到施工单位的推崇；但清洗用水成本相对高，高压水射流中混杂的沉积物颗粒对管壁的影响不可忽略。近年来，清淤设备厂家将高压水清淤进行了改进，研发出具备旋转切割、敲击振动功能的特种喷头，以满足特殊工况的处理需求。
2.3管道检测
对管道进行摄像检测可以准确把握管道的功能性损伤和结构性损伤；按损害情况分轻重缓急提出预防性修复方案或紧急抢修方案，做好事前规划；保存管内检测的影像资料，建立管道管理档案。常见的管道检测方法有：CCTV闭路电视检测法、管道潜望镜检测。
2.4短管内衬法
短管内衬法就是采用牵拉或顶推的方式将内衬管直接置入原有管道的管道修复方法，最后将新旧管道之间的间隙注浆填满，其主要应用于对水流等其他参数无特殊要求的管道中。短管内衬法在实际应该中具有很多优势，主要包括：工艺简单、成本较低、方法较为成熟，但是其也有缺点，例如管道断面水流损失较大等。
2.5螺旋缠绕制管技术
（1）主要应用方法。将呈现为带状的管材螺旋缠绕压制在旧管道的内部，使其形成新的管道，可根据上层的荷载压力，对新管道的厚度进行确认，但同时也需要考虑到对管道流动能力的影响。（2）推广应用价值。施工作业量较小，无需进行钻孔施工，可通过既有的检查井直接用于修复作业，选用的材料为带状材料，施工过程中的占地面积较小，在一些长距离的管道修复作业中也可适用；可省去排水和养护的作业环节，一般管道内的水深控制在30%时便可进行修复施工。施工完成后无需进行养护作业，直接投入使用即可；施工作业安全，噪声小，管道的承载性能较好。
3.5 软管内衬法
软管内衬法，也被称为原位固化法，是指采用翻转或牵拉方式将浸渍树脂的软管置入原有管道内，固化后形成管道内衬的修复方法。
（1）翻转树脂软管内衬法
该技术是根据树脂加热固化的原理，使用浸透热固性树脂的带有防渗膜的纤维增强软管或编织软管作衬里材料，将浸有树脂的软管一端翻转并用夹具固定在待修复管道的入口处，然后利用水压或气压使软衬管浸有树脂的内层翻转到外面，并与旧管的内壁粘结。当软衬管到达终点时，即刻向管内注入热水或蒸汽使树脂固化，形成一层紧贴旧管内壁的具有防腐、防渗功能的坚硬衬里。固化前树脂管的柔性和内部压力可使其充填裂隙、跨过间隙、绕过弯曲段。树脂固化后，在原有破损的管道内部形成新的“管中管” ，是一种新兴、高效的管道修复工艺，但塌陷管材不适用。
（2）紫外光固化法（UV-CIPP）
将玻璃纤维编织成管状，抽真空注入树脂或浸渍树脂后拉入原有管道，在紫外灯的作用下固化成具有一定强度的内衬管，实现管道修复加固的目的。修复流程：铺设底膜—叠料—拉入—两端绑扎头—打压充气 并调试灯架—电缆接上灯架并开启固化机—保压并下灯—拉入灯架—二次充气并 固化—关灯—打开扎头，取出灯架—切除扎头—端部密封。适用于钢筋混凝土管、陶土管、钢管、铸铁管、硬塑料等排水管道。
3.6静态破拆技术
非开挖静态破拆换管法是依靠液压油缸提供拉力牵引破拆胀管头,破拆管头与新管线相连，当胀管头在拉杆的驱动下破碎旧管，同时挤压旧管碎片进入周围土壤，新管线也随碎管头的前进而铺设完成。非开挖静态破拆换管法施工需在旧管线两端检查井中施工，一端是设备井，用于放置设备主机；另一端是进管井，用于导入待更换的PE管。主机将快装杆从设备井穿过旧管道到达进管井，然后牵引破拆头，同时拉入PE管到达设备井，即完成了旧管道的非开挖换管施工。施工步骤:①施工现场的调查及管道上游堵水、改水；②将待修复管道内淤泥清理，并用水车清洗，完成后使用CCTV机器人对管内情况进行检查；③将设备主机吊入设备井进行安装、固定，并将快装拉杆由设备井分节安装送至进管井；④将破拆设备由进管井放入并与拉杆固定，安装管头，由设备井控制拉杆将管道拉入旧管内，拉杆在回收过程中破拆头将原有管道破碎并将新管拖入；⑤管道拖至设备井后，进行管道内窥检查和录像，拆除上游气囊，恢复通水。静态破拆技术经过多次使用总结出以下两点:一方面，施工速度快，材料耐腐蚀性强，内部摩擦系数低，介质输送能力强，使用寿命长，施工作业面小，对交通造成的影响较低，可按照原管径恢复，对流量不造成影响；另一方面，只适用于陶瓷管道、不加筋混凝土管、石棉水泥、熟料管、铸铁的旧管道等，且旧管道必须为直线段管道。
4非开挖修复技术的应用前景
城市水环境治理改造过程中应用非开挖修复技术可以避免给周边环境带来的破坏，降低污染与噪声，所以得到了广泛的应用。但是因为此项技术尚属于初步使用阶段，所以其中还存在一定的问题，如技术不够成熟、技术人员操作水平及材料价格等问题。这些问题都会给城市水环境治理修复工程带来一定的阻碍，但是并没有影响到此项技术的推广与应用，应用此项技术后可以提升操作的便捷性，节省施工成本。目前，我国部分材料生产厂家对原有生产技术进行了改造，这样在一定程度上也可降低修复成本。在未来，非开挖修复技术将成为城市水环境治理修复施工中的主要技术之一，有助于提升修复水平、修复效率与修复质量，为城市居民创建良好的生活环境。
结语
非开挖管道修复技术具有不影响交通、铺管速度快、效率高、无环境破坏、不影响人们正常工作生活等优点，受到管道建设和水环境治理部门的青睐，在我国发展势头强劲。这项技术从国外引进，较多设备和材料需要进口，造价相对较高，应在原有施工方法上进行改进和创新，以更加符合我国国情，另外须建立和完善相关规范标准，保障施工质量，促进该技术在我国的健康发展。
参考文献
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