何文君
桂林市排水工程管理处 广西桂林 541002
【摘要】污水管道非开挖修复技术充分利用紫外光原位固化法、原位热塑固化法等技术，能满足各种管径的管道缺陷修复。本文以桂林市主城区污水管道检测及修复为例，分析了污水管网的的检测及非开挖修复技术的运用情况，以供参考。
【关键词】非开挖修复；污水管道；应用分析
引言
桂林市城区排水管道已建成507.7km，多数管道建设标准较低，管道漏损、破损问题较大，致使污水外漏，造成地下水污染；同时地下水渗入量较大，造成污水处理厂进水浓度偏低，处理量增大，浪费能耗。部分污水管道虽没有到设计使用年限，但是需要进行改造后才能满足使用要求。迫切需要采取措施进行改造。
1工程概况
作为市区排水管网统一养护单位，桂林排水工程管理处于2018年-2021年通过实施污水管网改造项目，对市区污水管道进行全面检测评估和修复。桂林市管网改造项目包含污水管道检测和管道修复工程。项目地理位置如图1所示。污水管道检测主要内容为对桂林市秀峰区、叠彩区、七星区、象山区、雁山区五个城区约30KM污水管道进行全面检测评估，准确掌握管道的具体结构和功能缺陷，确定管网修复改造方案。管道修复工程主要内容为对桂林市主城区污水管道东二环路、桂磨路、横塘路、英才泵站进水管、凯风路、信义路东南侧、万福路（象山段）、琴潭道、桃花江北路、榕湖南路、榕湖北路、中隐西路、雁中路、桂阳公路（良丰河-吉福思公司）、桂阳公路（良丰农场-良丰加油站）、桂阳公路（吉福思公司-污水处理厂）、师大（雁山中心环道-反虹井）、万福路等约40KM污水道及检查井的重大缺陷部位进行修复。管道修复工程分两期实施，一期建设已全面完成，二期工程已进入收尾阶段。
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图1 项目地点示意图
2管道检测
本项目聘请第三方检测公司进行管道检测，采用管道内窥检测技术对桂林市城区污水管道进行了检测和评估。
2.1检测方法
此次内窥管道检测主要采用CCTV检测法及QV检测法。
CCTV 检测是对放入管道内携带摄像镜头的爬行器进行控制，通过监视器观察管道内部状况并进行实时录像，以确定管道内部缺陷。此检测法图像清晰、操作安全，一般适用于管径＞ DN300 的管道。
管道潜望镜（QV）检测是将镜头摆放在被检管段的管口并对准被检管段的延伸方向，根据检测管道的实际情况，通过调节镜头的焦距，连续、清晰地记录管道内部状况。此检测方法适用于内部未清洗或声纳检测难以进行的管道，各类管径的管道都适用，但观测距离受限、清晰度有限。
2.2检测结果
本次检测根据《城镇排水管道检测与评估技术规程》（CJJ 181-2012）相关规定，定义缺陷管段的缺陷类别和缺陷等级确定该缺陷的级别。项目检测总长30100m，管材主要为钢筋混凝土管和HDPE排水管，管径为400-1800mm。检测发现污水管道内部存在246处管道结构性缺陷，其中67处为1级结构性缺陷，91处为2级结构性缺陷，42处为3级结构性缺陷，46处为4级结构性缺陷；存在294处管道功能性缺陷，其中80处为1级功能性缺陷，46处为2级功能性缺陷，43处为3级功能性缺陷，125处为4级功能性缺陷。具体见下表：
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3管道修复方案确定
通过对管道检测结果的研究分析，桂林市管道缺陷主要为破裂、变形、错口、渗漏等结构性缺陷和沉积、障碍物、树根等功能性缺陷。对于管内沉积物应进行清洗疏通作业，对于障碍物和树根及时清理，保证过流不受影响；对于管道内部出现1、2级的结构性缺陷可以进行观察或修复；对于3、4级的破裂、渗漏等缺陷尽快进行修复。
由于周边市政道路配套已建成，采用开挖新建方案对周边造成较大的影响，为了在修复过程中减少扰民、适应复杂的管道情况、节省时间及开支，绝大多数的缺陷管道可采用非开挖修复施工技术完成改造。
4缺陷管非开挖修复技术
非开挖修复技术是通过不开挖或少开挖的方式，对管道进行修复更新的技术。目前我国应用较为广泛的非开挖修复技术有：原位固化法、喷涂法、不锈钢内衬法、碎（裂）管法和原位热塑成型修复技术等。本文就桂林市主城区污水管道改造工程采用的紫外光固化修复技术、原位热塑固化修复技术、局部树脂固化修复技术进行探讨。
4.1紫外光固化修复技术（整体修复）
紫外光固化修复UV-CIPP技术属于原位固化法的一种，是在不改变待修复管道位置的条件下，先将浸透树脂的软管通过牵拉压缩空气压紧等方式或过程，使软管与待修复管道内壁紧密贴合，然后利用软管内树脂遇紫外线固化的特性，将紫外线灯放入充气的软管内并控制紫外线灯在软管内以一定速度行走，使软管由一端至另一端逐 步固化，紧贴待修复管道内壁，形成一层坚硬的 “管中管”结构，从而使已发生破损或失去输送功能的地下管道在原位得到修复。固化时间一般为 2-6h，即可达到修复管道目的，此段管道便可正常排水。具体的工艺流程为： 拉入衬垫→放入玻纤管→安装扎头→安装气管→ 压入空气→拉入内衬软管→紫外光固化→管端处理→检测验收。
紫外线固化工艺修复省去了搭架、翻转、用水等环节，实现了环保、节约、100% 非开挖修复的优越性。紫外线固化工艺修复后，管道强度提高，耐腐蚀，表面光滑，修复可靠，过程可控，无缝无漏，与管道贴合良好，使用寿命长。不受环境温度影响，冬、夏两季同样可以施工。该方法适用于管径小于DN1200 的整体修复。
本项目桂林市象山区凯风路污水管道，经检测，主要存在多处渗漏结构性缺陷问题，管材为钢筋混凝土管和HDPE排水管，管径为DN500、DN600、DN800和DN1000，该路多段排水管道通过采用紫外固化整体修复技术完成该路段的管网修复。图2为（管道编号WKF92-WKF93）紫外光原位固化修复施工现场。
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图2.紫外光原位固化修复施工现场
4.2 原位热塑固化修复技术（整体修复）
原位热塑固化修复技术是在待修管道的内部，以原管道为模子，通过热塑成型的工艺新建 1 条管道，从而达到修复的目的。原位热塑固化修复技术的最大特点是高度的工厂预制生产，和传统通过开挖方式埋设的管道相似，衬管的各项性能，包括材料力学参数，化学抗腐蚀参数，管壁厚度等都是在严格控制的工厂流水线上决定，现场安装只是通过热量和压力对生产出的管材进行形状上的改变（使其紧贴于待修管道的内壁），而不造成任何材料形态变化，不改变管材的力学参数，从而大大提高非开挖管道修复的工程质量。具体的工艺流程为：封堵导水→管道清洗→衬管储存和预加热→衬管的拖入→衬管加热加压，保证衬管紧贴于待修管道内壁→冷却→切去多余衬管，修复后的检测。
原位热塑固化修复技术可用于修复非圆形管道，内衬管连续，表面光滑，有利于减少流量损失；适用范围广，可用于变径、带角度、严重错位、腐蚀的各种材料管道；内衬管强度高，韧性好，抗腐蚀能力强，修复后管道质量稳定性好，使用寿命长；一次性修复管道距离长，减少开挖工作井数量；如果现场安装过程中出现问题，或者安装后的检测发现质量问题，衬管可以通过非开挖的方式抽出回收利用，大大降低工程风险和成本。该方法比较适用于管径DN300-DN600的管道修复。
4.3局部树脂固化法修复技术（局部修复）
局部树脂固化修复技术也被称为点状原位固化修复技术（毡筒气囊局部成型法），是一种排水管道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管道内衬修补器，管道内衬修补器把玻璃纤维材料导入需要修复的管道内位置，在CCTV电视检测的监视下，修补器带着气压进行工作，管道内衬修补器放气，撤离，通过常温、加热或紫外线照射等方式实现固化，固化后的玻璃纤维紧密粘贴在管道内壁上，在修复点管内形成新内衬管。具体工艺流程图见下图。
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图3 局部树脂固化修复技术施工工艺流程图
局部树脂固化修复技术由于其具有针对性强、施工速度快等特点，无需整段进行修复，只需哪里损坏就修哪里，采取这种方法可以大大降低经济成本，该方法适用于管径小于等于DN800的管道局部修复。
本项目桂林市雁山区雁中路污水管道（管道编号WS1479180-WS1479181、WS1479181-WS1479182）出现局部破裂，管径DN600，采用局部修复技术完成该段管道修复。
5工程效果
桂林市主城区污水管道修复一期（B标）于2019年6月开工，2020年10月完成。工程累计完成：清淤3955.9米，紫外2580.2米，热塑184.8米，局部树脂固化16处，检查井灰浆喷涂100平米，地基处理65t，检查井清淤110座、余方弃置淤泥763.66m3、充气管塞130只、施工降水560台班。施工完成后，进行了水压试验、水质检验、内衬管材力学性能取样检测，各项指标均符合标准规定，顺利通过验收。工程实施后，有效解决了污水管道的破裂、内渗、堵塞等缺陷问题，保证了管道的正常运行和使用寿命。
6结语
区别于传统开挖施工方式，非开挖管道修复技术具备不用开挖道路、不用更换破损管道、不影响交通、施工周期短、综合成本低等优势。非开挖修复技术市场前景非常广阔，且随着技术地逐步完善，越来越受到地下管道行业管理部门的青睐。此次，桂林市首次引进非开挖修复技术对城区污水管网进行修复改造，对桂林的城市排水管网维护管理工作具有里程碑意义。
参考文献：
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