廣州城市排水管道非開挖修復技術探討

　　【摘要】文章圍繞排水管道修復，詳細地介紹了非開挖修復技術的分類，其按修復范圍可分為輔助修復、局部修復和整體修復三個大類，并以廣州市中心城區污水管線缺陷修復項目為例闡述了管道的檢測及評估，可為相關人員提供參考。

　　【關鍵詞】排水管道;非開挖修復技術;整體修復

　　排水方向論文投稿刊物：中國給水排水讀者對象主要是自來水、市政排水、建筑給排水、水與廢水處理等行業的設計、科研、教學、信息管理、施工、生產、分析、監測人員和大中專院校學生等。為更好地促進水工業的發展，我刊將堅持辦刊宗旨和特色，繼續更快更有效地傳播給水排水、環境工程領域的新技術、新工藝、新材料、新產品，特別是各地的最新工程信息，并力爭將國家和省、部級以上的自然科學基金項目、科技攻關課題等相關最新成果在我刊得到首發和首報。

　　1排水管道修復概述

　　2009年～2010年，廣州市以舉辦第16屆亞運會為契機，加快宜居城市建設，投資340億元人民幣進行水環境綜合整治，但仍存在排水管道排水不暢等問題，需加強對現有管道的檢測、評估與維護，發揮其應有能力。城市排水管道缺陷的修復主要有新鋪管道和對既有管進行修復兩種方式。修復既有管道主要是采用非開挖修復技術進行輔助修復、局部修復或整體修復，而新鋪管道就是把原管道廢棄或更換，采用開挖或非開挖技術(頂管或牽引)新鋪一條管道。排水管道采用何種修復方式，應根據污水管的性質、管材、管位、埋深、需要修復管道損壞情況、地質情況、交通因素以及所屬環境來具體確定。

　　2非開挖修復技術分類

　　廣州市常用排水管道非開挖修復按技術和修復范圍可分為輔助修復、局部修復和整體修復三大類。

　　2.1輔助修復

　　輔助修復通過管內向外或地面向下對排水管道周圍土體和接口部位、檢查井底板和四周井壁注漿，形成隔水帷幕防止滲漏，隔斷地下水滲入管道及窨井的途徑的一種堵漏、填充方法。

　　2.2局部修復

　　局部修復是對舊管道內的局部破損、接口錯位、局部腐蝕等缺陷進行修復的方法。常用的局部修復技術有：1)局部樹脂固化局部樹脂固化修復施工步驟為：首先將氈筒用適合的樹脂浸透，再將氈筒纏繞于修復氣囊上，在CCTV機器人引導下到達管道待修復缺陷位置，使用空氣壓縮機向修復氣囊充氣使氈筒“補丁”被壓覆在待修復缺陷上，保持壓力待樹脂常溫下固化，修復氣囊泄壓縮小并拉出管道;最后CCTV檢測局部樹脂固化修復的質量。2)不銹鋼雙脹環修復不銹鋼雙脹環修復技術主要材料為環狀橡膠止水密封帶與不銹鋼套環，在管道接口或局部損壞部位安裝橡膠圈雙脹環，橡膠帶就位后用2～3道不銹鋼脹環固定，達到止水目的。3)裂縫嵌補修復對管網有地下水滲漏的部分開鑿裂縫用水泥麻絲封堵，在裂縫內預埋塑料軟管，預埋管外部封蓋快干水泥，抽出預埋軟管，形成注漿空間，等水泥硬化后注入嵌補材料，用水泥砂漿抹平管面后完成。適用于排水管道的接口堵漏修理，也適用于檢查井。

　　2.3常用的整體修復

　　1)紫外光內襯修復紫外光原位固化內襯修復采用車載牽引設備將浸好樹脂的玻璃纖維軟管拉入待修復管道內，通過紫外光固化車的打壓設備，將壓縮空氣送入軟管使其膨脹張開緊貼舊管道內壁，通過紫外光燈照射引發軟管發生固化反應，形成一層堅硬的“管中管”結構。施工步驟為：①吊入CCTV管道機器人對管道缺陷復核，且將滑動箔片底膜鋪放置到管道內適當的位置;②把碾好樹脂的紫外光固化內襯玻璃纖維軟管從檢查井處拉進要補修管道內;③捆綁管道兩段扎頭;向管道內灌注壓縮空氣將軟管撐起并緊貼到原有管道內壁;④持續充氣并用紫外光燈組對軟管進行實時巡航固化;⑤固化完成后取出扎頭，切除管段端頭多余料，抽出內膜;⑥將新形成的內襯管與原管道的交界處用快干水泥抹平順和做好防滲漏處理。

　　2)熱水翻轉原位固化內襯修復CIPP翻轉法熱水固化修復技術，使用空氣或水，采用翻轉的方法將涂有樹脂的內襯軟管送入地下管道內。3)機械制螺旋纏繞法修復機械制螺旋纏繞法是排水管道非開挖整體內襯修復技術，按螺旋纏繞工藝分為固定口徑法和擴張法兩種。適用于大管徑或渠箱，過水斷面損失大，應用較少。4)短管內襯修復HDPE短管內襯修復技術是將適合尺寸的HDPE管插入需要修復的舊管道內，形成“管中管”復合結構使修復后的管道具備綜合性能。但管道修復后斷面損失比較大。

　　5)噴涂法內襯修復砂漿噴涂內襯修復技術是將攪拌均勻的高性能灰漿泵送到由壓縮空氣驅動的高速旋轉噴涂器部位，灰漿在高速旋轉離心力作用下均勻的澆筑到井內壁。通過電動絞車控制旋轉噴涂器的上下運行，確保在井壁形成連續均勻的內襯。由于澆筑在內壁圓周上是均勻的，內襯厚度可在灰漿凝固前進行隨機測量。將預先配置好的特種水泥灰漿修復材料，泵送到位于管道或檢查井中軸線上，由壓縮空氣驅動的高速旋轉噴頭上，材料在高速旋轉離心力的作用下均勻甩向管道(或檢查井)內壁，同時旋轉噴涂設備在牽引車的帶動下沿管道中軸線勻速行駛，是修復材料在管壁(或井壁)內形成連續致密的內襯層。

　　6)牽引法內襯牽引內襯是對排水管道非開挖整體內襯修理，采用牽引機將整條塑料管由工作坑或檢查井牽引拉入舊管內，然后進行形狀復原，形成新的內襯管。按施工技術分為折疊牽引法、縮徑牽引法、滑襯法和裂管法[1]。

　　3管道檢測及評估

　　廣州市中心城區內近年來實施了廣州市《南粵水更清行動計劃》、“黑臭水體治理工程”等多項有關污水治理工程，另有各片相關屬地街道完成的多項工程，排水管網情況已發生了很大的改變，且前期的摸查成果完成時間距現在已有一段時間間隔，故基礎資料可能與現場實際情況存在出入，不足以滿足工程設計的需要，需進一步的探測確認。

　　采用QV管道潛望鏡、CCTV管道電視檢測系統以及聲納等技術手段來詳細探測，從而更加科學地明確需要修復的管道、管段的缺陷類型，采取合適的、針對性的修復方案。以廣州市中心城區污水管線缺陷修復項目為例，本次修復工程主要位于廣州市中心城區內白云大道、花地大道、江南大道、黃埔大道、中山大道、科韻路、臨江大道等主干道路，共計約1000余處已建公共排水設施結構性隱患缺陷。工程實施點分散于整個廣州中心城區，合同金額約8000萬元，已完成赤崗涌紫龍府管道修復、五山路管道修復、廣州深涌右支涌截污管道修復、荔灣湖渠箱修復，點狀CIPP樹脂固化修復139處，CIPP水翻熱固化全內襯修復2處，CIPP拉入式紫外光全內襯原位固化修復29處，鋼板內襯施工1處。

　　以深涌右支涌截污管道修復工程為案例，通過QV檢測設備對廣州市排水公司東區營運分公司管轄的深涌右支涌河道上截污管道實施檢測，發現該河涌河堤上截污管道共有六段DN400mm和DN600mm的HDPE材質管道(共計81.60m)和七座檢查井，管道內存在六處結構性缺陷。具體缺陷情況為滲漏2級缺陷兩處、滲漏3級缺陷兩處、錯口1級缺陷一處和錯口2級缺陷一處，同時該區域管段內還存在兩處功能性缺陷，即樹根1級缺陷一處、沉積2級缺陷一處，另外部分檢查井井壁存在多處嚴重滲漏水缺陷。

　　該管段日常都在高水位狀況下運行，因存在較多缺陷，嚴重影響到深涌右支涌河道內水質的質量和截污管道正常的輸水、排水基本功能。非開挖管道修復位置位于廣州市天河區東圃珠村隔塘街，且該區域內的建筑物密集、道路狹窄、車流與人流繁忙，個別路段僅能通過小型家用轎車或行人，大型施工機械設備根本無法抵達，無法采用開挖法對上述存在缺陷的管段實施修復，因而須優先選用非開挖工法對其實施修復。修復工程的難點在部分檢查井內壁和井底滲漏涌水嚴重缺陷的預處理工作，因此在實施該區域管段內缺陷修復施工前，要對存在滲漏涌水嚴重的檢查井實施井內化學注漿止水、井筒內部及井底部修復前實施相應的預處理工作。

　　首先對待修管段涉及檢查井實施相應的截水、堵水、導排水和清淤，然后對待修復管段上共計7個檢查井內存在井壁滲漏涌水嚴重的內壁、井底實施井內化學注漿止水。依據現有待修管段上檢查井井筒內壁及井底所存在的缺陷狀況，對每個存在滲漏涌水嚴重的檢查井內壁和井底實施注漿，并采用管道機器人對W47至W48檢查井段DN600mm管內存在的樹根實施切割，切割樹根長度L=0.8m。

　　進場前需要對路面交通實施臨時交通導行和圍蔽，對待修復管道的上游管道、下游管道和對應檢查井接入的支管實施氣囊管堵安拆，現場安拆的DN400mm臨時氣囊管堵量為3只，DN600氣囊管堵量為13只，采用出水口徑為DN100mm潛污水泵對該管段上游來水實施臨時導水、排水和抽降水，現場實際投入4臺水泵對需要實施修復的管段進行降水、抽水和導水。在完成對深涌右支涌W42至W48檢查井段檢查井井筒壁外側注漿止水施工和管道清疏后，即對相應的管道實施整體CIPP拉入式紫外光全內襯原位固化修復，修復DN400mm規格管段長度L1=19.0m，修復DN600mm管段長度L2=62.60m。完成管段的整體全內襯修復施工后，采用CCCP鋁酸鹽水泥砂漿對7座檢查井內壁實施噴涂修復施工。在實施管道修復施工期間采用四合一有毒有害氣體檢測儀對其實施全面檢測。

　　4結語

　　通過近十年黑臭河涌治理工作的開展，廣州市在水環境治理方面積累了許多經驗，其水環境治理管理能力走在了全國前列，2017年3月，廣州率先在全省出臺市級河長制實施方案，市委主要領導任第一總河長，市政府主要領導任總河長，市四套班子負責人任主要河流市級河長，并召開全面推行河長制工作動員會，層層落實河長工作責任。河涌是廣州嶺南文化不可或缺的一部分，河涌的治理與廣州市民息息相關。為實現信息的對稱，讓老百姓及時了解自己身邊環境保護的信息，廣州市率先引入民間河長。同時，廣州市排水公司為加強管網設施維護和管理，定期清疏管網設施，維持排水管網設施處于良好的運營狀態。目前廣州市管道非開挖修復處于廣泛運用階段，已出臺《廣東省排水管道非開挖修復工程預算定額》。

　　廣州市道路改造規劃、河涌改造規劃、排水規劃是有機統一的整體，管網缺陷修復只有結合排水規劃，同時在利用規劃道路改造的情況下一并實施，可取得事半功倍的效果，并且能節約工程投資，避免重復開挖建設。因此，落實設計范圍內道路改造規劃、河涌改造規劃、排水規劃仍是后期廣州市非開挖修復工程的重點。參考文獻[1]吳堅慧，魏樹弘.上海市城鎮排水管道非開挖修復技術實施指南[M].上海：同濟大學出版社，2012.

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