董建俊
上海宝乔环境工程有限公司? 上海 201315
摘要：城市给排水管网质量会影响人们的日常生活和生产。近几年，地下工程数量逐渐增多，对城市给排水管网也带来较大影响，裂缝、腐蚀、破损等问题出现频率增加，阻碍了城市的正常运行。CIPP修复技术是目前城市给排水管网维修的重要技术手段，对于延长管网寿命，确保使用的安全性有着积极意义。本文就对该技术的具体应用展开分析，以供参考。
关键词：CIPP修复技术；给排水管网；管网维修
在现今发展中，地下建设频率增加，对地下给排水管道造成的影响逐渐加重，管道的质量问题逐渐增多。为不影响管网正常运行，就需开展维修和养护工作。CIPP修复技术是管道维修常用技术，适应性较强，可解决不同类型管道存在的病害问题，为城市给排水管网安全高效运转提供坚实保障。
1.CIPP修复技术的原理
给排水管道遍布城市的各个角落，而且多集中在市中心繁华地带。如果采用传统的开挖方式进行施工，会严重影响交通运输与商业活动，并对居民的顺利出行造成阻碍。而采用非开挖修复内衬技术，则可以在不开挖或开挖程度较小的情况下，对存在缺陷的给排水管道予以修复和保护，确保整个给排水管网的持续稳定运行，延长给排水管道的使用寿命。尤为关键的是，该类型施工对周边居民生产生活的不利影响较小，能够确保社会效益。非开挖翻转内衬修复法的原理是根据管道破损情况，按照设计要求设计和制造具有良好的防渗能力与耐腐蚀能力的软管。在软管中灌注热固化性复合树脂材料，形成内衬软管[1]。在施工过程中，将内衬软管旋转送至管道破损部位，在水压与气压的双重作用下，使软管体积快速膨胀，紧贴在管道内壁上。再通过循环水加热法，使软管硬化，完全与管道相互结合，形成完整性、密封性与耐久性良好的新的内衬管道。
2.CIPP技术的基本特征
CIPP技术是一类极具代表性的非开挖内衬软管固化修复技术。CIPP技术主要具备如下几方面特征：
2.1施工周期短，对交通运输影响程度低
CIPP修复技术对地下排水管道的修复流程主要包括如下三个关键环节：无纺布灌注不饱和树脂、软管的安装和固化、接口切除处理。尽管各环节之间存在着紧密联系，但是各个环节必须独立施工操作。正常情况下，整个施工操作流程要在8小时内完成。
2.2设备占地面积小
CIPP修复技术对锅炉装置与水循环加热泵等一系列基础性设施和辅助性设施的标准要求较低。一般情况下，CIPP修复技术以小型车载式锅炉和小容量、小功率水循环加热泵为主。正是因为使用的一系列机械设备的体量较小，所以施工中占用的车道面积也相对较小，并不会对施工场区的交通运输造成不利影响。与此同时，施工过程中的噪音分贝较低，不会影响周围居民的正常生产生活。
2.3内衬管实用性与耐久性良好
内衬管具有强度大、密封性良好、耐腐蚀等优势特点。据国际现行的材料质量标准可知，在无人为破坏与机械性损害的前提条件下，内衬管的使用寿命最长可达50年。总而言之，内衬管的使用不仅有效解决了地下排水管道破损问题，也降低了管道更换频率，节省了大量的投资成本。
2.4内衬管管壁较薄
通常来说，直径约为800毫米的内衬管，其管壁只有12毫米。管道表面平整光滑，断面损失较小，管道通畅性良好，鲜少出现堵塞的问题。由于内衬管表面由光滑的聚氨酯膜包裹，所以管道通畅性较强。在无特殊情况的前提条件下，不会出现管道堵塞问题。
2.5保护环境，节省资源
CIPP修复技术无需开挖路面，垃圾排放量较少，噪音分贝较低，扬尘污染较轻，而且不会对该路段的交通运输造成过大影响，实现了经济效益与社会效益的最大化。
2.6适用范围
由于CIPP修复技术是先翻转后固化成型的，更加适用于几何形状较为规则的地下排水管道。同时，CIPP修复技术也适用于混凝土管、钢制管及各类有机高分子复合塑料管。采用CIPP修复技术对地表径流引流管与排污管实施修复处理，可以起到良好的修复效果。
CIPP修复技术适用于管径在150-2200毫米的排水管道。既可以对排水井和排水管进行局部破损修复，又可以对排水管井实行整体修复处理。CIPP修复技术适用于管道的结构性损伤、不规则形变、脱节错位、裂缝渗漏以及强酸碱性腐蚀等情况[2]。经修复处理的管道，既能够保证结构完整性，又可以规避管道外壁脆化问题。
CIPP修复技术适用于对管道接口部位的渗漏处理。这种渗漏处理既可以对已经出现渗漏问题的管道加以处理，又可以预先对管道薄弱环节实施防渗漏处理。且CIPP修复技术不适用于管道基础断裂、管道大规模爆裂和管道严重变形等问题的修复处理。
3施工方法
以某城市污水系统提质增效工程施工三标段为例，该工程项目的开展是为解决区域内存在的内涝、水体黑臭、水环境污染等问题。在检查该段区域时发现，区域污水管网存在以下问题：水位高、水流量大，检测难度高；检测完成后发现污水管道存在破裂、渗漏、腐蚀、接口错位脱节等结构性缺陷，经与建设单位、监理单位、设计单位会议决定对存在上述缺陷的管段进行修复。拟修复的污水管预处理难度较大，且部分小管径管段存在树根侵入、混凝土固结物残余等特殊缺陷；施工区域位于主城区且临近主干道，施工作业会阻碍区域交通出行。
3.1工艺流程
通过各国研究分析，将具体施工工艺流程概括为以下几项：先开展前期准备作业，对管道上游部位实行有效导排水，做好管道上下游封堵，清理管道内部，检查渗漏点位置并堵漏。开展CCTV内窥检测，根据检测结果，进行内衬翻转和固定，之后处理端头部位，再次开展CCTV内窥检测工作，获取最终结果。完成后，实行施工作业检查验收，合格后再恢复管道通水。
3.2施工准备
在正式施工前，由工程管理科、泵站管理所、管网管理所及污水厂等各关键部门委派代表组织开展专题会议，制定合理可行的封堵方案和污水调度方案。根据施工任务量与施工周期，尽可能的创造疏通检测修复条件。根据调度方案合理调配施工机械与人员。使用各类先进的清淤机械设备，彻底清除树根侵入、混凝土固结物等特殊缺陷。采用柔性局部原位固化法对管道渗漏点作修复处理，且对经过预处理的管道实行CCTV检测，确保管道状况达到内衬修复的预处理要求，避免短时间内再次出现渗漏等问题。根据现场情况，制定合理的交通组织导行方案，强调文明施工的重要性，以推动管网检测修复工作的有序开展，最大程度的减轻施工对周围居民生产生活的不利影响。再者，对施工路段实行围护遮挡，严禁非相关人员进入现场，以免发生不必要的安全事故。
3.3树脂软管制作及贮运
由于有机合成树脂材料的理化性质较为特殊，必须在室内完成树脂软管的加工制作。严格控制软管的实际长度，确保软管长度与所修复管段两个检查井中心距离的适应性。有机合成树脂材料与外加剂充分混合搅拌后，及时浸渍，无特殊情况不得中断操作。如果不能及时浸渍，需对混合料作冷藏处理，将持续冷藏时间控制在3小时以内。使用固定器和剪切器截取润管，且排除管道内积存的空气，在真空状态下对树脂材料实施浸渍处理[3]。严格按照设计要求称量热固性树脂和外加剂，将材料用量控制在合理范围内。当室外气温高于20℃时，应将树脂浸渍软管放置到冷藏柜中实施冷藏处理，以免温度过高导致树脂材料变质，流动性增强，进而影响固化效果。贮运树脂浸渍软管时，避免强烈日光照射与紫外光照射。
3.4管道风干
管道清洗及干燥指数会影响到后续内衬修复的效果。工作人员应注重该环节的控制。管道清洗一般是采用机械和高压水冲洗相结合的方式完成，目的是清除管道内含有的结垢、油污、毛刺等杂质。管道清洗完成后直接利用封堵器封堵上下游管道，并开展临时排水设施检查，确保管内污水的排除，禁止多余污水进入。清洗后的管道由施工班组再次开展CCTV检测，为内衬修复工作的开展营造良好环境。
3.5翻转内衬
翻转内衬可以说是修复工作的核心内容，在该环节需要做好两部分作业，即前期准备和翻转。
在前期准备中，要将上游检查井作为工作井，展开钢管或型钢的支架搭设，以此作为翻转作业平台，为后续工作提供良好条件。支架搭设高度要求以翻转的静水压力为准，而静水压力的确定，则以软管最小压力及所能承受的最大内部压力值加以准确计算，以保障作业质量和安全。翻转作业开展前，在达到井内设置挡板。为优化供水质量，要对衬管内的管道压力实行检查，要满足2-3小时内的供水要求及翻转结束后的热循环用水要求[4]。供水水质应经过严格检查，禁止内部存在过多污染物，以免加剧管道腐蚀，增加设备的故障率。
在翻转前，先将树脂软管运至翻转台上，将一端固定在翻转头上。固定过程中的绑扎匝数和箍筋程度以静水压力为准，另一侧实施封闭箍筋，控制绳和热水管随着封闭箍筋一起被翻进软管内，用以实行后续修复。翻转过程中，对翻转速度和注水流量加以科学把控，翻转完成后，伸出的软管长度不得大于1米。
3.6固化
翻转作业完成后，就应实施固化处理，在固化过程中可直接采用热水锅炉和热循环泵共同作业，完善固化效果。固化时的温度和上升速度必须严格按照树脂材料具体要求及修复段内地质特征予以确定，以改善热传导效果，达到固化目标要求。确认固化完成后，应先将内衬管的温度缓慢冷却，防止内衬管产生收缩裂缝。可采用常温水替换衬管内的热水，替换过程中避免形成真空，造成内衬管失稳，管内热水必须冷却至38摄氏度以下，才能释放静水压力。
3.7端头处理
在内衬管内冷却水全部抽出后，才能实施端部的切割作业。切割时，需保证切口的平滑性和整齐性。如果存在缝隙现象，需立即利用树脂混合材料对其实施密封处理，防止新旧管道之间渗漏问题的产生。
3.8检查验收
上述工作完全完成后，应按照现有的规定要求开展检查验收工作，验收内容涵盖材料质量和性能、各阶段施工质量、修复后管道质量、内衬管壁是否存在鼓胀或固化不完全现象、是否有裂缝问题出现、接口位置的紧密性和平整性等。在检查验收中，不含玻璃纤维、翻转内衬法内衬管短期力学性能要求和测试方法应当符合表1的规定；长期力学性能应根据设计要求展开测试，不得小于初始性能的50%。内衬管需接受耐化学腐蚀试验，试验方法必须按GB/T11547—2008有关规定执行。
.png)
3.9作业时间段的把控
第一个工作日负责进行管道封堵、清洗及内部情况检查处理，要求这些工作在4小时内完工，检查其质量。第二个工作日开始树脂灌注、软管安装和固化处理，其中固化时间控制在6小时左右；第三个工作日开始切割、接口处理与检测。根据本项目实际情况，拟修复管道总长度在4km左右，单次修复管道长度控制在40米左右，总工期时间设定在330天，且修复过程中路面无需任何开挖，白天现场无任何占道情况，路面可以完全恢复交通。这不难看出在有限的作业时间内，该工艺对路面交通的影响做到了最小，两个工作日即完成一个作业段。
4质量控制
4.1合理应用路径图
为保证管线修复工作的顺利落实，需在实际作业中严格按照路径图要求开始各环节工作的对比、分析与检查工作，仔细核对路径图的相关内容，且做好现场障碍物的有效清理，以此改进工作效果。在问题出现后，依靠路径图展开科学调整和把控，避免问题产生。
4.2管道预处理
若想优化管道施工质量，首要工作是管道预处理，这要求作业开展前，开展人员培训，树立正确的工作态度和责任感。合理选择预处理设备，科学规划作业内容。在预处理过程中，通常会采用高压疏通车配套各种喷头（疏通类、异物清除类、清洗类），确保能达到CIPP修复的预处理要求。处理过程中，根据现场工况合理选择喷头进行缺陷的处理和异物的清除。
4.3 CIPP修复
通过现有的经验数据，结合生产厂家的技术参数和现场实际的环境条件，选择合适的水头、合理的升温频率及保温时间，开展管道CIPP修复工作。
5结束语
总之，CIPP修复技术能够有效解决城市给排水管网存在的病害问题。合理应用该技术，可以及时修复管道，延长使用寿命，促进给排水系统的高效运转，以此优化人们的生活质量，促进城市基础设施的稳定运转。
参考文献：
[1]向维刚、马保松、赵雅宏.给排水管道非开挖CIPP修复技术研究综述[J].中国给水排水,2020,v.36;No.520(20):11-19.
[2]曹井国,张文宁,石东优,等.城镇排水管渠原位固化CIPP内衬管树脂浸渍与固化实验研究[J].非开挖技术,2019(2):62-66.
[3]郁片红,孙跃平.排水管道原位固化法修复常见问题与质量控制方法[J].净水技术,2020,v.39;No.220(S1)
[4]罗龙.非开挖排水管道修复技术优越性研究分析[J].福建建筑,2020,No.263(05):127-130.