市政给排水管道非开挖带水内衬修复施工技术研究

引言

市政给排水管道是城市基础设施的重要组成部分，承担着城市污水排放和雨水输送的重要任务。然而，随着使用年限的增加，管道会因各种原因出现损坏，如腐蚀、老化、破裂等，导致管道功能下降，影响城市的正常运行。传统的管道修复方法通常采用开挖方式，即挖掘地面，暴露出损坏的管道进行修复或更换。但这种方式存在诸多弊端，如施工周期长、对交通和环境影响大、成本高等。因此，非开挖带水内衬修复施工技术应运而生，为市政给排水管道修复提供了一种更为高效、环保的解决方案。

1 传统开挖修复方式的局限性

1.1 对交通影响大

传统开挖修复方式对交通造成显著干扰，施工区域占用道路空间迫使车辆绕行或减速，加剧周边路网负荷。频繁的封闭与导改措施降低了道路通行效率，高峰时段易形成区域性拥堵节点，对公共交通准点率产生连锁影响。施工围挡持续占据路面资源，使得原本紧张的城市路权分配更趋复杂化。

1.2 破坏环境

土方作业产生的悬浮颗粒物扩散至大气环境，机械尾气排放增加局部空气污染指数。开挖断面暴露导致水土流失风险上升，改变地下水径流路径。振动传导影响周边建筑物地基稳定性，长期暴露在施工噪音中导致声环境质量持续超标，形成复合型环境压力源。

1.3 施工周期长

多工序串联作业模式造成工期刚性延长，各专业队伍进场存在衔接等待期。地质条件变化引发的设计变更需要停工调整方案，雨季土方作业效率大幅下降。夜间施工禁令和工艺间歇期导致有效作业时间缩短，进度管理面临不可控因素累积效应。

1.4 成本高

重型机械租赁费用占据直接成本较大比重，土方二次转运产生额外运输开支。临时支护结构需要定制化设计且无法重复利用，沟槽降水作业持续产生能源消耗。工期延长导致管理团队驻场成本递增，质量管控投入随作业面扩大呈几何级数增长。

2 非开挖带水内衬修复技术的优势

2.1 减少对交通和环境的干扰

采用非开挖工艺仅需占用检查井周边有限作业面，避免传统开挖对道路结构的连续性破坏。微型工作井技术将施工区域控制在较小范围内，大幅降低对机动车道的占用率。封闭式内衬材料输送系统有效控制施工扬尘扩散，静音型动力设备显著降低现场噪音水平。

2.2 施工周期短

管道预处理与内衬安装可同步推进形成流水作业，多工序集成装备实现较快的施工进度。紫外线固化系统大幅缩短结构增强所需时间，相比传统工艺显著提升效率。标准化施工模块减少现场技术交底时间，智能化监控平台实时调整工艺参数。

2.3 成本相对较低

免开挖特性节省土方工程相关机械租赁及处置费用，内衬材料用量精确计算有效降低损耗。施工人员配置大幅精简，专业设备共享模式优化项目成本结构。交通导改费用显著缩减，管线保护措施成本明显下降。夜间施工比例提高优化占道成本，数字化管理系统提升人力资源效率。修复后管道寿命延长降低全周期维护成本，节能型固化设备减少能源消耗。

3 市政给排水管道非开挖带水内衬修复施工流程

3.1 管道检测与评估

非开挖修复工程的前置环节需要进行系统性的管道状态诊断，采用多维度检测技术组合形成立体化评估体系。闭路电视检测系统通过高清摄像单元采集管道内壁全景影像，配合激光测距模块精确计算结构变形量，基于图像识别算法自动标注裂缝、渗漏等缺陷特征。声纳检测装置利用超声波反射原理构建管道横断面三维模型，量化评估沉积物厚度和过水断面损失率。管道潜望镜快速检测技术适用于检查井周边管段的可视化初查，红外热成像仪可识别管壁渗漏引起的温度场异常。检测数据导入专业分析软件生成结构完整性评级报告，结合管道服役年限、荷载条件等因素综合判断修复紧迫性，为后续方案选择提供技术依据。

3.2 管道清理

管道预处理阶段需建立分级清理标准体系，针对不同堵塞程度采取差异化处理工艺。高压水射流系统配置多角度旋转喷头，工作压力可调范围为 20-40MPa ，能够有效剥离管壁附着物并破碎硬化沉积层。机械清管器配备自适应弹簧钢刷组，根据管径变化自动调节径向压力，配合自走式动力单元实现长距离连续清理。对于存在树根侵入的管段，采用链条式切割装置进行根系破碎清除。气动冲击清管技术利用压缩空气推动清管器产生脉冲式前进动力，特别适用于变径管道的贯通作业。

3.3 内衬管安装

内衬系统安装环节需要精确控制材料输送力学参数，建立动态应力监测体系。紫外线固化玻璃纤维内衬采用湿法浸润工艺，树脂浸透率需达 95% 以上，安装时保持恒定牵引速度避免褶皱产生。短管节机械连接法运用液压顶进设备配合激光对中系统，确保相邻管节承插深度误差不超过 2mm 。热塑性塑料内衬管采用记忆效应复原技术，通过电预热使管材暂时丧失刚性，牵引到位后冷却恢复原始尺寸。大口径管道修复应用折叠内衬技术，采用径向压缩装置将管材截面收縮率控制在 30%40% ，就位后通过压力介质展开复原。安装全程监测环向应力分布，采用分布式光纤传感技术实时反馈内衬管变形状态。

3.4 内衬管膨胀与固化

结构成型阶段需精确控制固化反应动力学过程，建立多参数耦合调控机制。光固化系统配置高功率 UV 灯组阵列，辐射照度维持在3000-5000mW/cm² 范围，通过智能温控模块保持管壁温度在 60-80^∘C 最佳反应区间。蒸汽固化工艺采用过热蒸汽作为传热介质，设置梯度升温曲线使树脂交联度达到 85% 以上。气压膨胀装置配备精密压力调节阀，维持0.15-0.3MPa 的稳定膨胀压力不少于2 小时。化学锚固型内衬应用双组分注浆系统，在环形间隙内形成均匀的复合材料过渡层。固化过程实施介电常数在线监测，通过介电损耗因子变化曲线判断树脂固化度发展阶段。

3.5 端口处理与验收

结构衔接部位处理需要实现力学性能与密封性能的双重保障，采用复合连接技术体系。端口铣削设备配备高精度定位导轨，确保新旧管材接合面的平行度偏差小于 0.5mm 。不锈钢锁紧环连接技术应用激光测距控制螺栓预紧力，使接触面应力均匀分布。环氧树脂灌封系统采用低压注浆工艺，在环形间隙形成无气泡的连续密封层。验收检测包含水力坡降测试、电视内窥检测、声发射探伤等多道程序，建立全参数质量评价矩阵。流量试验按照1.5 倍设计压力持压30 分钟，渗漏量控制在每公里管段不超过1L/min。最终形成包含材料证明、过程记录、检测报告的完整竣工档案体系。

结束语

综上，市政给排水管道非开挖带水内衬修复施工技术作为一种新型的管道修复方法，具有减少对交通和环境的干扰、施工周期短、成本相对较低、适用范围广等优势。通过合理选择内衬材料和严格按照施工流程进行操作，能够有效地修复损坏的给排水管道，恢复管道的正常功能。随着技术的不断发展和完善，非开挖带水内衬修复技术将在市政给排水管道修复领域得到更广泛的应用，为城市的可持续发展做出重要贡献。

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