市政给排水施工中的非开挖修复施工技术研究

城市地下空间承载强度持续攀升，给排水管网长期处于高湿、化学腐蚀、交通荷载交互作用之中，局部缺陷向系统性病害扩展的趋势明显。开挖修复虽然具有直观性，但在中心城区往往触发道路封控、公交改线、沿线商服影响等连锁反应，建设期社会成本快速累积，项目审批和协调成本随之上升。碳减排约束、文明施工要求、城市韧性建设导向倒逼施工方式转型，非开挖修复基于“内衬成型”或“原位置换”理念，为不同管径、不同材质、不同输送介质提供差异化技术组合，本文在此背景下展开系统论述，提出可控制要点和风险化解路径。

一、非开挖修复施工技术简介

非开挖修复是指在不开挖或少开挖条件下，通过检查井或工作坑完成旧管补强、更新或置换的技术群，核心思想在于通过形成“管中管”或“内壁衬层”结构，恢复承载和密封功能，同时保持既有管线外部环境基本不变，其按功能属性可分为结构型修复、半结构型修复、非结构型修复三类[1]。结构型通常在宿主管失去承载能力时提供独立受力体系，半结构型承担部分环向应力和防渗任务，非结构型更多聚焦耐蚀防护和局部缺陷封闭。技术优点体现在占道时间短、土方量小、对地下既有设施扰动弱、邻里环境更友好。适用性评价需要结合缺陷类型、管径跨度、弯曲半径、接口形式、输送介质温度和化学特性、地下水压力等因素，依据结构计算和材料长期性能确定衬层厚度和安全系数[2]。

二、市政给排水非开挖修复施工中的技术要点

（一）管道检测评估

检测评估决定方案边界和工程风险水平。前期需完成管内清淤、除垢、障碍物清理，记录裂缝等级、错口量、变形率、水下段可采用声呐成像评估浑浊水体中的断面形态，直线度和椭圆度可借助激光扫描获取环向轮廓。地表侧可辅以探地雷达探查上覆结构及空洞，必要时布置浅井勘和原位试验，掌握覆土厚度、土层类别以及地下水位等环境因素[3]。数据入库后依据分级体系进行量化评级，结合埋深和外荷载开展环向受力核算，外压稳定、屈曲验算、渗透压力影响需同步考虑。

（二）修复材料选择

CIPP 常用不饱和聚酯、乙烯基酯、环氧等树脂，基材可采用针刺毡或玻纤织物，需关注树脂耐化学、耐温、挥发性组分控制和饮用水接触安全，长期弹性模量和蠕变折减系数应纳入厚度设计。紫外固化体系固化速度快，内衬力学均匀性更容易保障，但对宿主管内壁清洁度和衬管透明度有更高要求，热水或蒸汽固化对厚壁段适应性更好，需控制温度梯度和放热峰值[4]。喷涂内衬材料多采用环氧、聚脲、聚氨酯，固化后形成致密抗蚀层，针对硫化氢、氯离子、低 pH 工况需验证耐介质性能和阴极剥离稳定性，点状修复材料以玻纤片材配合快固化树脂为主，金属抱箍或不锈钢修复套在高压渗漏位置具有优势。

（三）施工工艺控制

清洗阶段需达到可视化验收标准，避免残留尖锐体刺破内衬，旁通排水系统按设计流量设置冗余裕度，泵站启停需稳定，防止回流顶托衬管。CIPP 反转时控制反转压力和速度，校核端部封头强度，温度曲线须布设多点热电偶实时记录，固化结束后缓冷以降低内应力，紫外固化需保证衬管居中和褶皱消除，牵引车组速度与灯组功率匹配[5]。喷涂工艺强调基底干燥度和表面粗糙度，湿膜厚度分层构建，层间间隔满足交联要求，针孔、流挂、缩孔等缺陷应及时修补。短管修补需精确定位，充气胀模压力和保压时间按材料说明执行，脱模后复检外观。破管置换时破碎头推进力、牵引力以及顶进轨迹均需监控，邻近管线设防护垫层，入口出口基坑支护稳固，地表沉降实行报警阈值管理。

三、市政给排水管网非开挖修复技术的应用研究

（一）CIPP 原位固化法

CIPP 通过在旧管内反转铺设浸渍树脂的软衬，随后加热或曝光完成固化，形成连续内衬。结构设计依据外压稳定计算和长期模量折减，厚度由埋深、地下水压力、宿主管残余承载确定。施工前需完成接口倒角、分支封堵、支管预处理，内衬两端采用端封装置确保压力稳定，温度控制曲线应与树脂体系反应动力学匹配，避免出现欠固化或过热导致脆化，在生活污水主干线常配套大流量旁通，泵车并联布置保障连续运行。优点在于成型连续性好、承载能力可预测、耐腐蚀性能优，缺点在于对清洁度敏感、对转弯半径存在限制、对异形断面适应性有限。异味控制可通过密闭循环和活性炭吸附降低影响，饮用水管场景需采用符合卫生要求的无苯乙烯体系并实施严格冲洗消毒。

（二）喷涂内衬修复法

喷涂内衬通过旋喷头沿管内壁均匀喷射高固含涂层，固化后形成致密防护层，主要承担耐蚀、防渗、糙率改善等目标，其工艺关键在于表面处理和层间固化控制，基底必须达到规定清洁度和粗糙度，含水率进入允许范围后方可施工。涂层通常分多道构建，湿膜厚度实时测量，局部针孔采用补涂闭合。固化温度和时间需符合产品技术数据表，低温季节应配置加温和保温措施。对于硫化氢高浓度环境，可选耐微生物腐蚀体系并设置阴极保护兼容方案。喷涂优点表现为设备轻便、断面适应性强、对附属构筑物修复友好，质量保证依托附着力、耐介质、针孔率、厚度均匀性等指标综合判定，结合运行监测可以实现周期性维护，适合作为系统性更新中的快速治理单元。

（三）短管拼接及点状修复法

短管拼接及点状修复聚焦局部缺陷治理，目标是以最小作业面快速消除渗漏和错口隐患，点状修复多采用玻纤片材配合快固化树脂，借助充气胀模在缺陷段内压贴成型；短管拼接通常在检查井开口范围内实施，采用内衬短节、外抱箍或不锈钢修复套完成刚度恢复和密封封闭。技术具有一定的局限性，主要在于对连续性缺陷、长距离腐蚀段作用有限，宿主管整体强度不足，需与结构型内衬方案配套。工艺控制聚焦定位精度、胀模压力、保压时间、树脂固化程度，复检需关注边缘搭接密封效果。典型场景包括小区支管、雨水口接入处、检查井环缝、承插口退化部位，作为分布式治理措施，可在全网排查后形成优先修复清单，以较低投入实现显著入渗控制。

四、结语

非开挖修复技术为市政给排水系统提供了兼顾结构安全、密封可靠、环境友好的治理路径，能够在有限工期内完成功能恢复并显著降低社会扰动。项目策划阶段应以检测评估为起点，建立数据化病害台账和优先级序列，依据缺陷性质匹配结构型、半结构型、非结构型修复策略，形成差异化组合。

参考文献：

[1] 李兴义,张林霄,徐正潇. 市政工程给排水管道非开挖修复技术探究[J].建材发展导向,2025,23(16):82-84.

[2]贺建海,刘艳涛,罗苏蓉. 非开挖顶管技术在市政给排水管道施工中的运用[J].居业,2025,(07):31-33.

[3] 李亮亮. 市政给排水管道非开挖带水内衬修复施工技术研究[J]. 中国建筑金属结构,2025,24(10):73-75.

[4] 邹福海. 非开挖技术在市政给排水管道修复与更换中的应用研究[J]. 科学技术创新,2025,(11):98-101.

[5]曹仁杰,毕思田. 市政工程给排水管道内衬非开挖修复技术研究[J].中国建筑金属结构,2025,24(08):103-105.