缩略图
Scientific Research

非开挖技术在市政给排水管道修复与更换中的应用研究

作者

张建森

江苏大丰港水务发展有限公司 江苏省盐城市 224100

1 给排水管道非开挖修复技术概述

1.1 非开挖局部修复技术

原位固化修复工艺(CIPP)的局部内衬技术。该技术采用树脂浸润玻璃纤维材料,借助专用设备将复合材料精准置入管道缺陷部位。通过视频监测系统实时控制内衬膨胀过程,确保与管壁形成紧密贴合,待树脂完全固化后实现结构补强。这种非开挖修复方案作业时间短(约 1-2 小时),施工安全性高,修复后的管道内壁平整度显著提升,水力特性改善明显,同时具备优异的耐腐蚀性能和密封效果。主要应用于管径2 0 0-1 6 0 0 m m 排水管道的渗漏、裂缝及接口错位等缺陷治理。

不锈钢双胀圈管道修复工艺。该技术组合运用环形橡胶止水带与不锈钢紧固环,通过管道检测机器人携带修补装置,在缺陷部位准确定位并实施径向扩张固定。具有修复效率高、定位精度好、密封性能可靠等特点,特别适用于管径超过 D N8 0 0 m m 的管道接口修复或局部缺陷治理。

1.2 非破坏性整体修复方案

热固化翻转内衬修复工艺。利用水力或气压驱动,使浸渍树脂的复合内衬层翻转贴合于既有管道内表面,采用热水循环加热促使树脂固化,最终形成高强度复合管中管结构。该工艺全程无需开挖作业,社会干扰度低,修复后的复合管体与原管道结合紧密且力学性能优异,可广泛应用于铸铁、钢质、混凝土等不同材质及各类管径的管道修复工程。

(2)CIPP 紫外光固化内衬修复工艺。该工艺采用机械牵引方式,将光敏树脂浸润的纤维软管导入原有管道,通过特定波长紫外光源辐照,促使树脂发生交联反应,最终在管壁形成致密的新型衬里结构。此工艺具备固化速度快、工期短的特点,成型后的内衬层具有优异的机械强度和抗腐蚀性能,可有效修复 1 5 0 ~ 1 5 0 0 m m 管径范围的市政给排水管网系统。

短管连接修复工艺。该工艺属于非开挖管道维护领域的创新方案,通过在受损管段处植入预制管件,实现与原管道的无缝对接。其核心价值体现在针对局部严重损坏的管段实施精准置换,避免了传统方法中大规模开挖的弊端。工艺优势主要表现在:施工过程仅需在故障点进行有限开挖,最大限度保留原有管道结构完整性,显著降低工程费用并提升作业效率。选用的新型短管构件具备优异的抗腐蚀特性和机械强度,可有效延长修复管道的服役周期。该工艺适配多种管材类型,尤其适用于局部管段完全损毁、必须实施整体更换的工况,展现出突出的技术适用性。

2 非开挖技术在市政给排水管道修复与更换中的应用

2.1 工程概况

本研究选取北方某市地下管网非开挖检测修复项目作为典型案例,系统性地探究了城市排水系统非开挖施工技术的应用实践。该地区给排水管网体系规模庞大,管道规格涵盖 DN200 至DN800 毫米区间,主要采用铸铁管材、钢带增强复合管、钢筋混凝土管以及玻璃纤维增强塑料管等多种材质,管网总延伸距离达 15 公里以上。

2.2 排水管网预处理工序

市政给排水系统实施非开挖维保前,必须完成管道预处理工序。通过水流阻断措施避免上游水源影响施工质量。针对不同规格的管道,需采取差异化的封堵方案以保证密封效果和操作安全。特别需要注意的是,当处理大口径管道时,应选用砖砌封堵技术,由持证潜水作业人员施工,将封堵墙体的外径控制在 1400 毫米范围内,墙体厚度维持在60 至 70 毫米区间,完成封堵后需进行不少于两昼夜的养护期。对于小口径管道,则推荐使用充气式封堵装置以提高工作效率。实施封堵时应按照从上游至下游的顺序操作,并提前与相关排水泵站建立协调机制,保障施工流程顺畅无阻。

2.3 给排水系统分流措施

在开展市政给排水管网检测工作后,实施修复工程前,必须确保管道系统的排水功能正常运转。针对施工区域的管网处理,本研究采用了科学合理的导流技术方案,维持排水系统的通畅性。根据管网结构特征,将管道划分为直线布置、十字交叉节点以及多管汇合区域三种典型类型,并针对各类管网形态特点设计了差异化的导流实施方案。

针对直线型管道的施工处理,需采用专用育板对检查井管口实施密封作业。在管道上游检查井处配置抽水机组等排水装置,启动设备进行积水抽排,确保作业区段完全无水。遇到十字交叉型排水管网时,需对施工区段相连管口实施双重封闭措施,可选择充气式密封囊或砌筑挡水墙进行加固密封,杜绝渗漏隐患,并通过相邻管道系统完成积水导排,维持作业面干燥状态。在管网节点实施导流作业时,鉴于技术复杂性,需增设辅助导流管提升导流效率。采用高强度育板实施管口密封,确保完全防水。同步在管道双侧布设大功率抽水机组,强化排水效能,优化导流质量。

2.4 地下管网免开挖修复技术

对排水管网实施系统性清洁与全方位检测,精准定位缺陷部位及渗漏状况。依据管线实际状况,选取适配管径与截面形态的热固性树脂浸润软管修复材料。采用倒置式树脂浸润软管衬砌工艺,将浸渍树脂的软管端口反向固定于管道起始端,借助水力或气压驱动使软管翻转并紧密附着于管壁内侧。衬管安装就位后,通过加温或自然固化方式使树脂硬化成型,构筑耐久防护结构。固化期间需保持管道系统稳定,杜绝外界扰动因素。修复工序完成后执行全项目验收,涵盖衬层厚度检测与内壁表观检查,验证衬管与管壁的密实结合程度。若发现瑕疵立即采取补救措施,直至满足技术规范。最终经全面核查确认各项指标合格后,方可终止施工作业。

结论

城市地下管网维护领域,非开挖修复工艺正发挥着日益重要的作用。该技术不仅能够妥善处理管道破裂、渗水等常见缺陷,更重要的是大幅减少了工程作业对周边生态及道路通行造成的干扰。在科技持续革新的背景下,此类修复方式正朝着更高效率、更低环境负荷的方向演进,其在供排水系统维修改造中的使用范围正逐步扩大。展望未来,需要进一步强化技术创新与应用普及工作,让非开挖修复工艺成为市政管网维护领域的优先选择,从而为城镇建设的可持续推进提供坚实支撑。

参考文献

[1]王涛.市政给排水施工中管网缺陷管段非开挖原位固化修复技术研究[J].建设科技,2024(12):29-32.

[2]李忠武,原少宾.城市道路给排水施工非开挖技术的应用分析[J].工程与建设,2022,36(2):463-465.