趙志健 龐 常

（中電建生態(tài)環(huán)境集團(tuán)有限公司，廣東 深圳 518102）

1 紫外光固化（CIPP）非開挖修復(fù)工藝

紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)工藝是原位固化法（CIPP）的一種，它是將玻璃纖維編制成軟管浸漬光固化樹脂[1]，然后將其拉入待修復(fù)管道內(nèi)，灌注壓縮空氣使軟管張開緊貼舊管內(nèi)壁，以原有管道為外模，軟管內(nèi)膜為內(nèi)模，在紫外光的作用下使樹脂在管道內(nèi)部固化，形成具有高強(qiáng)度的復(fù)合內(nèi)襯樹脂新管的整段管道非開挖修復(fù)技術(shù)。

1.1 工藝流程

紫外光固化內(nèi)襯（CIPP）修復(fù)工藝關(guān)鍵流程：拉入防護(hù)底膜→拉入玻璃纖維內(nèi)襯軟管→綁扎堵頭→軟管加壓充氣→拉入紫外光燈→紫外光固化→接頭處理[2]。

1.2 工藝技術(shù)特點(diǎn)

紫外光固化非開挖修復(fù)施工無須開挖工作坑，對(duì)交通影響小，施工速度快、周期短，方便解決臨時(shí)排水問題；施工設(shè)備占地面積小，噪聲低，對(duì)周邊環(huán)境影響?。皇┕ず蟮膬?nèi)襯管強(qiáng)度高，環(huán)剛度高，能對(duì)坍塌管道管頂起到一定的支持作用，可用于管道結(jié)構(gòu)性、半結(jié)構(gòu)性、防滲漏修復(fù)，對(duì)于重力管道和壓力管道的應(yīng)用無局限性；可用于修復(fù)管道截面為圓形、蛋形、方形、馬蹄形狀的各種供排水管網(wǎng)；耐久實(shí)用，壁厚小，與原有管道貼合緊密，內(nèi)襯管表面光滑，極大減小了原有管道的過流斷面損失。大幅延長(zhǎng)既有管網(wǎng)的使用壽命，降低投資，達(dá)到節(jié)能減排的目的，提高城市建設(shè)管理的技術(shù)水平，總體社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益良好[2]。

2 排水管網(wǎng)滲漏修復(fù)應(yīng)用

2.1 項(xiàng)目概況

某城市建成區(qū)興城大道為雙向四車道，交通量大，臨時(shí)停放車輛多，既有排水管道為DN400混凝土管，管道埋深4.15～4.26 m，位于馬路兩側(cè)人行道內(nèi)或者馬路邊緣。其中WS055-WS054管長(zhǎng)41.4 m，WS053-WS052段管長(zhǎng)41.3 m。QV檢測(cè)成果顯示管道存在淤積現(xiàn)象，經(jīng)清淤、沖洗后進(jìn)行CCTV檢測(cè)，結(jié)果顯示管道存在脫節(jié)、滲漏及腐蝕現(xiàn)象。

根據(jù)CCTV內(nèi)窺檢測(cè)成果結(jié)合規(guī)范要求，初步判斷管道存在結(jié)構(gòu)性缺陷[3]，根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》（CJJ 181—2012）計(jì)算結(jié)構(gòu)性缺陷密度和管道修復(fù)指數(shù)[4]。經(jīng)計(jì)算可知興城大道管道修復(fù)指數(shù)均RI=0.76，其中WS055～WS054管段缺陷密度Su=0.56，WS053～WS052管段缺陷密度Su=0.81。管道CCTV檢測(cè)成果如圖1所示。

圖1 管道CCTV檢測(cè)成果

管道缺陷評(píng)估情況如表1所示。

表1 管道缺陷評(píng)估情況統(tǒng)計(jì)表

2.2 管道修復(fù)關(guān)鍵參數(shù)

依據(jù)《城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程》（CJJT 210—2014）計(jì)算內(nèi)襯管全結(jié)構(gòu)修復(fù)管道壁厚。

式中：t—內(nèi)襯管壁厚（mm）；D0—內(nèi)襯管管道外徑（mm）；K—圓周支持率7.0；EL—內(nèi)襯管的長(zhǎng)期彈性模量（MPa）；C—橢圓度折減系數(shù)；P—內(nèi)襯管管頂?shù)叵滤畨毫Γ∕Pa）；N—安全系數(shù)，取2.0；μ—泊松比；q—原有管道的橢圓度（%），取2%；DE—原有管道的平均內(nèi)徑（mm）；Dmin—原有管道的最小內(nèi)徑（mm）；Dmax—原有管道的最大內(nèi)徑（mm）；SDR—管道的標(biāo)準(zhǔn)尺寸比；σL—內(nèi)襯管材的長(zhǎng)期彎曲強(qiáng)度（MPa）。

經(jīng)計(jì)算WS055～WS054修復(fù)壁厚t=6.44 mm，WS053～WS052修復(fù)壁厚t=6.87 mm，經(jīng)公式校核，修復(fù)管壁厚度取整為7 mm。

2.3 修復(fù)關(guān)鍵工藝

2.3.1 拉入防護(hù)底膜

防護(hù)底膜的作用是保護(hù)內(nèi)襯軟管，防止內(nèi)襯軟管在拉入既有管道過程中被管內(nèi)凸起尖銳物劃傷，導(dǎo)致外膜破損。防護(hù)底膜須固定在井底，防止底膜隨材料移動(dòng)而移動(dòng)。

2.3.2 拉入玻璃纖維內(nèi)襯軟管

在檢查井井口放置卷揚(yáng)機(jī)，利用牽引繩將折疊好的玻璃纖維軟管從檢查井處拉進(jìn)需修復(fù)的管道內(nèi)，并在軟管兩端安裝不銹鋼扎頭將軟管封閉。

2.3.3 軟管充氣加壓及拉入紫外光燈

連接空氣壓縮機(jī)與軟管之間的供氣管道，向內(nèi)襯軟管緩慢鼓入空氣，使內(nèi)襯軟管膨脹，加壓過程需緩慢進(jìn)行，避免玻璃纖維軟管過度膨脹及出現(xiàn)褶皺。每加壓5 000 Pa，需穩(wěn)壓3～5 min，然后繼續(xù)加壓至額定壓力，并保壓30 min。

在軟管充氣保壓至額定壓力后，通過管道扎頭拉入小車式紫外光燈架至固化起始點(diǎn)。

2.3.4 紫外光固化

根據(jù)該段修復(fù)管道管徑及修復(fù)厚度確定紫外光固化施工參數(shù)如表2所示，紫外光固化過程中內(nèi)襯管需保持壓力，使內(nèi)襯管與原有管道緊密貼合，待軟管固化完成后，緩慢釋放管道內(nèi)的壓力，待管道內(nèi)壓力降到大氣壓力后，卸掉扎頭，取出燈架，回拉內(nèi)膜。

表2 固化施工參數(shù)表

2.3.5 接頭處理

紫外光固化完成冷卻至常溫后，切除既有管端口外多余的內(nèi)襯管，使內(nèi)襯管超出既有管道20 mm，并采用速凝型樹脂膠對(duì)內(nèi)襯管與既有管道銜接處進(jìn)行密封處理。

2.4 修復(fù)效果分析

2.4.1 工程效果

本次病害管網(wǎng)紫外光固化非開挖修復(fù)施工，施工便捷、工期短、交通影響小、對(duì)周邊環(huán)境影響小，修復(fù)效果達(dá)到了預(yù)期效果。經(jīng)CCTV檢測(cè)顯示，內(nèi)襯管表面沒有因施工原因造成的劃傷、裂紋、磨損、褶皺等質(zhì)量問題，表面質(zhì)量滿足規(guī)范要求[3-4]。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，全斷面修復(fù)內(nèi)襯管厚度為7 mm，經(jīng)檢測(cè)全斷面修復(fù)內(nèi)襯管厚度為7.4 mm，滿足規(guī)范要求[5]。修復(fù)前管道（混凝土管糙率系數(shù)n=0.014）過流能力為166.67 L/s，修復(fù)后管道（塑料管道糙率系數(shù)n=0.01）管道過流能力為178.56 L/s，大于管道修復(fù)前，滿足設(shè)計(jì)要求。修復(fù)前后對(duì)比如圖2所示。

圖2 修復(fù)前后對(duì)比

2.4.2 經(jīng)濟(jì)效益分析

通過經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析，采用紫外光固化非開挖修復(fù)方式預(yù)算費(fèi)用合計(jì)43.72萬元；采用明挖修復(fù)施工方式預(yù)算費(fèi)用合計(jì)約99.08萬元（不含水土保持等行政收費(fèi)）。

非開挖修復(fù)具有明顯的環(huán)境優(yōu)勢(shì)、施工優(yōu)勢(shì)、社會(huì)效益優(yōu)勢(shì)、民生優(yōu)勢(shì)、安全環(huán)保優(yōu)勢(shì)，在開挖深度較深或不具備明挖條件下具有明顯經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

3 結(jié)語

在人口密集、交通流量大的城市建成區(qū)，采用非開挖修復(fù)方式修復(fù)病害既有排水管線，能有效解決施工作業(yè)面受限、交通疏解困難、對(duì)居民生活造成影響等問題。采用紫外光固化非開挖修復(fù)工藝修復(fù)后的污水管線可達(dá)到防腐、防滲、增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等效果。紫外光固化非開挖修復(fù)技術(shù)在城市建成區(qū)排水管網(wǎng)修復(fù)中的成功應(yīng)用，必將對(duì)后續(xù)同類項(xiàng)目的解決具有一定的借鑒作用。