高水压环境下管网非开挖修复施工密封技术创新与应用研究

引言

随着城市化进程不断推进而变得日益庞大复杂的地下管网，在高水压的条件下管道渗漏问题显得特别突出，对城市建筑安全、生态环保以及居民生活，都构成了严重的威胁，传统的管道修复方式大多依靠开挖更换，这种方式施工周期长、成本高，而且对道路交通以及居民生活的干扰很大，因此迫切需要发展高效、经济且环保的非开挖修复密封技术。

一、高压注浆止水密封技术

针对在高水压环境之下所出现的管网渗漏这一棘手问题，高压注浆止水密封技术修复效果显著。这种方法需要先针对管道的破损状况进行一番十分详细的勘察，以明确渗漏的位置、范围以及严重程度，如此才能制定出最佳的注浆方案。之后依据勘察所得到的结果，挑选诸如高压无塌陷微膨胀水泥基，这种在流动性、可塑性以及止水性能方面都相当不错的注浆材料。在注浆之前，对注浆设备进行调试，以保证其能够正常运行；在注浆的时候，浆液借助高压注浆泵被注入管道周围的土体之中，从而填充管道和土层之间存在的裂隙、孔洞，并且还要实时地对注浆压力和流量进行监测，同时根据监测所获取的数据动态地调整注浆参数，以此来保证浆液能够充分地渗透到缺陷之处。在智能化技术逐步发展起来之后，可以引入那种通过传感器实时采集数据、控制系统自动调节注浆压力和流量的自动化注浆系统，以此来提高注浆的精度和效率。在注浆结束之后，采用超声波检测、渗水量监测等方法对注浆效果进行检测，进而评估密封的质量，要是发现密封并不完善，那就补充注浆，一直到完全止水为止。高压注浆止水密封技术能够与管道内衬修复技术相结合，形成一种“外密封、内修复”的综合修复方案，如此便可以有效地解决高水压之下的渗漏问题[1]。

二、橡胶圈柔性接口密封技术

有一种用于管道接头处密封修复的非开挖技术，即橡胶圈柔性接口密封技术，其核心是在新旧管道连接处和管道接头处安装特制的柔性橡胶密封圈。选择密封圈材质需综合考量输送介质特性、环境条件等因素，EPDM、丁腈橡胶等是常用材料。实际安装时，管道接头处要先清理以保证表面干净无杂物，将橡胶密封圈放在管口处，用气囊或者机械装置使其张开紧紧贴住管壁，为提高密封性能，可在橡胶圈和管壁之间注入专用密封胶以填补可能存在的微小缝隙，非开挖修复技术不断发展，橡胶圈柔性接口密封技术也持续创新，要提高该技术的智能化水平，可引入红外热成像技术实时监测密封圈的安装质量，在橡胶圈表面涂上热致变色材料，用红外热成像设备扫描橡胶圈和管壁的接触情况，根据颜色变化判断密封圈是否紧贴管壁、有无局部脱离等缺陷，发现问题及时补救，如重新调整密封圈位置或者注入密封胶等以确保密封性能，这种基于红外成像的智能监测技术可显著提高橡胶圈安装的精度和可靠性，并减少人工检测的失误率。

三、化学灌浆堵漏止水技术

化学灌浆堵漏止水技术利用化学浆液与渗漏水快速固结反应的特性，堵塞裂缝和渗漏通道，以达成快速止水密封的目的。常用的化学浆液有聚氨酯、丙烯酸盐等。施工时要先细致勘察渗漏点以确定渗漏位置、水量、水压情况，依据勘察结果选出合适的化学浆液并调试好注浆设备。注浆施工时先在渗漏点附近钻孔安好注浆管，再用注浆泵将化学浆液压进渗漏裂缝里，浆液遇水迅速发生化学反应膨胀固化从而填充、堵塞裂缝以产生止水效果。若要进一步提升化学灌浆堵漏止水技术的智能化水平可引入基于声发射原理的实时监测系统，注浆时裂缝扩展和浆液填充会产生声发射信号，在管道壁面布设声发射传感器阵列就能实时采集注浆过程中的声发射数据，再用信号处理和模式识别算法分析数据，根据声发射信号特征变化可及时判断裂缝扩展位置、范围、程度并评估浆液填充饱满度和密实度，由于该声发射监测技术灵敏度高、实时性强、适用范围广，能有效指导注浆施工、优化注浆参数以提高堵漏止水效果[2]。

四、热熔套管内衬密封技术

近年来发展出一种新型管道非开挖修复密封技术——热熔套管内衬密封技术，其原理是把热塑性塑料套管插入管道，再用加热设备让套管加热到熔融状态，从而在管道内壁形成致密内衬层。像 PE、PP 这类在实际应用中较为常用的套管材料，它们在耐腐蚀性、耐久性以及环境适应性方面都表现得相当不错。在进行施工的时候，首先需要对管道内部进行全面的清理，并且使其保持干燥的状态，管壁表面干净无杂物。接着用专用牵引设备把折叠好的热熔性塑料套管送到管道预定位置，到位后通蒸汽或者热水，让套管受热膨胀贴紧管壁，加热时套管慢慢熔融，渗入管壁小缝隙，冷却定型后就在管道内形成完整无缝的内衬层，要是想要让热熔套管内衬密封技术在智能化水平方面有更进一步的提高，那么就可以在套管内部安装光纤传感器，实时监测内衬层温度、应力等参数，并把数据传给地面控制系统，一旦发现出现异常的情况，就能够及时地对加热温度、持续时间等参数进行调整，保证内衬层成型质量。另外，在套管材料里加耐高温、耐腐蚀的纳米增强材料，也能让内衬层强度和耐久性进一步提高。

五、复合阻水材料喷涂防渗技术

复合阻水材料喷涂防渗技术属于管道非开挖修复密封技术的新类型，其核心为高分子复合材料制得的喷涂型防渗密封层，喷涂材料包含高分子基体材料与多种功能助剂如防水剂、增韧剂之类的且耐水压性、抗渗透性和抗裂性很优异。施工时需要先对管道内壁进行除锈、除油、除尘等预处理以使基面干净又干燥，接着用专门的高压喷涂设备把复合阻水材料喷到管道内表面，该喷涂设备带旋转喷头能 360^∘ 全方位喷涂以保证涂层厚度均匀没死角，喷涂可分多次进行，且每次喷完要留些固化时间，前一遍涂层初步固化后才喷下一遍，直至达到设计厚度，喷完后要养护涂层直至完全固化才能通水。要提高喷涂防渗技术的智能化程度，可以在喷涂设备安装自动化控制系统，依靠传感器实时采集喷涂压力、流量、温度等参数，根据反馈数据自动调整喷涂工艺参数来确保涂层质量稳定，还能在复合阻水材料里加自修复功能助剂，当涂层有小裂纹时助剂就在裂纹处形成新的聚合物网络，从而使涂层自我修复[3]。

结束语

现在管网在高水压下的非开挖修复密封技术正往高效、智能、绿色方向发展。新材料、新工艺和新设备不断出现，让非开挖修复的可能性和适用范围大大增加。特别是智能传感、自动控制、大数据分析等技术和老工艺深度结合，可能会让施工质量和效率再提高。展望未来，非开挖修复密封技术可能会有更广阔的发展空间。不过也得知道，非开挖修复在材料、设备和工艺标准等方面还面临不少挑战。这就需要产学研用各方一起努力，加强合作创新，加速成果转化，让非开挖修复技术走向规范化。

参考文献：

[1]黄帅.城市排水管网非开挖修复的技术研究与运用[J].城市建设理论研究(电子版),2025,(04):205-207+195.

[2]杨常.某工业园区排水管道非开挖修复方法的选择与应用[J].中国资源综合利用,2025,43(01):36-39.

[3]蒙树兴.非开挖顶管施工技术在市政管网中的应用[J].工程建设与设计,2021,(09):164-166.