張友德， 黃鴻飛， 戴曹培， 何建軍

（安徽新宇生態(tài)產(chǎn)業(yè)股份有限公司，安徽 合肥 230000）

管道在城市中作用尤為重要；人為破壞、管材質(zhì)量不合格、工廠偷排污廢水等原因都會導致管道出現(xiàn)不同程度損壞，影響正常運轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)的開挖方法維修城市給排水管道，不僅需要巨大的修復費用，也會影響交通網(wǎng)絡正常運行[1]；而像穿插法、原位固化法、碎管法、螺旋纏繞法等非開挖修復技術(shù)，高效修復管道的同時，對周圍環(huán)境的影響也低。

原位固化法因施工速度快、表面光滑、內(nèi)襯管耐久實用被廣泛應用，是當前使用最廣泛的管道非開挖修復方法，主要有熱固化和光（紫外光）固化兩種施工工藝[2]。紫外線光固化工藝由于壽命長、施工限制條件低等優(yōu)點，是近年來的熱門修復方法[3]。據(jù)統(tǒng)計[4]，2004年紫外光固化在德國非開挖修復中占63%，整個歐洲占比約50%，可以看出紫外光固化技術(shù)已在得到較好地應用。我國20 世紀90 年代引進非開挖修復技術(shù)，1998 年用翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯原位固化工藝完成了8.3 km 管線的非開挖修復，2008 年紫外光固化工藝引進入國內(nèi)[5]。

本文以合肥市某片區(qū)污水管道非開挖修復工程為例，介紹紫外光固化技術(shù)的成功應用，對城鎮(zhèn)的給排水管道非開挖修復技術(shù)進行深入探討，希望能夠有效延長管道使用壽命。

1 工程概況

合肥市某片區(qū)為雙向六車道，道路管段埋深2.8～2.9 m，位于車行道下，20 世紀末鋪設，附近為沿河位置，周邊有商業(yè)街、居住區(qū)以及新開發(fā)地段。對3 段DN1 000 mm 鋼筋混凝土污水管道進行CCTV 檢測，結(jié)果顯示存在腐蝕、錯口、滲漏支管暗接和破裂等結(jié)構(gòu)性缺陷，結(jié)合規(guī)范初步判斷管道存在結(jié)構(gòu)性缺陷[6]。依據(jù)CJJ181—2012《城鎮(zhèn)排水管檢測與評估技術(shù)規(guī)程》相關(guān)規(guī)定對管道進行評估，計算結(jié)構(gòu)性缺陷密度和管道修復指數(shù)[7]，得HS1311051—HS1311046管道修復 指 數(shù)7.8，管 道 缺 陷 密 度0.49；HS1311058—HS1311055 管道修復指數(shù)4.15，管道缺陷密度0.34；HS2517557—HS2517549 管道修復指數(shù)6.05，管道缺陷密度0.27。3 段管道的修復指數(shù)均達到了Ⅲ級及以上，需要實施整體修復。見圖1和表1-表3。

表1 管道缺陷評估情況統(tǒng)計

表2 管段修復等級劃分

表3 管段狀況評估

圖1 結(jié)構(gòu)性缺陷CCTV檢測

結(jié)構(gòu)性缺陷數(shù)量較多主要原因：

1）3 條污水管道為鋼筋混凝土管，建成時間久遠且管道材料與施工質(zhì)量較差，穿越街道、密集小區(qū)，承插接口質(zhì)量差，管道基礎不穩(wěn)；

2）地處河道邊，地質(zhì)條件不佳，運行多年，由于地面荷載等原因發(fā)生不均勻沉降，造成破裂、滲漏等，缺陷隨時間推移而加劇[9]；

3）自然或人為破壞，異物刺破管道造成破裂；

4）片區(qū)工業(yè)企業(yè)較多，利用支管、暗管進行偷排、漏排，工業(yè)廢水對管道腐蝕嚴重。

2 紫外光固化技術(shù)

管道修復后需保證排水能力，還要滿足管道疏通養(yǎng)護要求[10]。由于周邊環(huán)境及地下管線復雜、交通壓力大，不具備開挖施工條件，待修復管道破損位置多且結(jié)構(gòu)性缺陷種類多，決定采用紫外光固化工藝進行非開挖整體修復。紫外光固化修復適用于各種結(jié)構(gòu)性缺陷及圓形、蛋形、橢圓形等非常規(guī)形狀的管道，適用管徑為150～1 800 mm。

2.1 施工流程

整個施工流程見圖2。

圖2 施工工藝流程

修復前預處理主要是用高壓水射流進行清洗，清洗產(chǎn)生的污水和污染物應從檢查井排出，污染物應按CECS 700—2020《城鎮(zhèn)排水管渠污泥處理技術(shù)規(guī)程》有關(guān)規(guī)定處理。漏水嚴重的管道，應對漏水點進行止水或隔水處理[7]。對管道內(nèi)積水進行抽排，滿足修復要求。

充氣加壓過程是向內(nèi)襯軟管緩慢鼓入空氣，使內(nèi)襯軟管膨脹，讓內(nèi)襯管盡可能緊密貼合原老舊管道，加壓過程需緩慢進行。在軟管充氣保壓至額定壓力后，通過管道扎頭拉入紫外光燈架至固化起始點[11]。根據(jù)修復管道管徑及厚度確定紫外光固化施工參數(shù)，紫外光固化過程中內(nèi)襯軟管需保持壓力，使其與原有管道緊密貼合，待內(nèi)襯軟管固化完成后，緩慢釋放管道內(nèi)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。紫外光固化完成冷卻至常溫后，切除端口外多余的內(nèi)襯軟管。見圖3。

圖3 紫外光固化法工藝

2.2 修復效果

管道修復后見圖4。

圖4 修復后CCTV效果

紫外光固化修復施工將對道路交通、周圍環(huán)境、地下管線等影響降到最低，短時間內(nèi)解決管道破損問題，充分顯示了該技術(shù)的優(yōu)越性。

1）形成的內(nèi)襯管強度高，具有較好的耐腐蝕、耐磨損等性能，設計壽命達50 a。

2）修復后管道內(nèi)徑與修復前管道內(nèi)徑相差＜10 mm且內(nèi)壁光滑，改善了管道過流能力[12]。

3）紫外光燈架上攝像頭可實時提供封堵管內(nèi)施工情況，固化設備上可設置開燈時間間隔、燈架行進速度、管內(nèi)溫度、內(nèi)襯管內(nèi)壓力等參數(shù)，為施工質(zhì)量的把控提供依據(jù)。

4）適用場景多，可適用于截面為圓形、蛋形等管道，還可適用于同一段內(nèi)變徑和弧度≯22.5°的管網(wǎng)。

5）相比熱水原位固化法，不產(chǎn)生廢水，不需加熱水體，節(jié)約能源，在保護環(huán)境、施工質(zhì)量把控等方面具有顯著優(yōu)勢；對不具備開挖條件或者管段埋深較大的工程優(yōu)勢明顯。

3 結(jié)論與建議

對城市給排水管網(wǎng)進行全面勘測和修復是一項艱巨的任務，涉及的問題包括：空間大、條件復雜、數(shù)量龐大以及資金有限。經(jīng)過詳細調(diào)查后，必須系統(tǒng)地計劃，充分結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行有選擇的維修。

1）修復前需嚴格對內(nèi)襯軟管材料厚度、強度進行檢測。若修復后發(fā)現(xiàn)材料強度不達標，清理不合格管道成本昂貴，甚至超過施工修復成本。

2）因為非開挖修復整個過程屬于隱蔽工程，施工完需立即進行CCTV驗收視頻拍攝以及預驗收。若該過程滯后，則修復后管道可能會集聚沙石，帶來不必要的施工成本。

3）非開挖修復整個流程大致是：管道清淤、CCTV拍攝、出評估報告、修復前預處理、修復施工。現(xiàn)實情況下，管道清淤后到修復施工這一階段時間過長，會增加預處理工作量，同時增加管道內(nèi)部的不確定性；清淤后的一系列流程應規(guī)范化、程序化，管道非開挖修復除常規(guī)的工程參與方外，檢測單位應盡快進場，配備充足專業(yè)人員，合理規(guī)劃，及時出具評估報告。

4）安全問題。由于施工斷面位于地下，危險因素多為無色、無味、有毒氣體，遇險情死亡率較高；必須按規(guī)定配備防護措施，提高現(xiàn)場操作人員的急救能力。

5）施工中，為不讓水流進入待修復管道，會在修復管段前后放置封堵氣囊；封堵后也應做好引流措施，時刻觀察周圍環(huán)境，特別是附近是否有地下空間。