排水管道CIPP 翻转内衬修复技术应用

张传利

中煤第三建设（集团）有限责任公司 安徽合肥 230000

随着城市经济快速建设，进一步促进了城市交通快速发展，当前各类地下基础设施工程管道普遍存在破损、接口脱落、地下水渗漏的问题，管道非开挖修复技术应用逐渐得到重视。管道非开挖修复是采用少开挖或不开挖地表的修复技术对损坏的污水管道进行局部或整体修复，使其恢复原有功能[1]。本文主要介绍一种排水管道CIPP 翻转内衬修复施工技术，采用软管翻转内衬法在已损坏的旧管道内壁形成一个内衬管从而实现对管道的修复。目前该技术在长沙经济技术开发区黄兴大道及其片区改造PPP项目红树坡路、螺丝塘路排水管道修复中成功应用，有效地解决市政排水管道非开挖修复技术难题。

1 主要原理

CIPP 翻转内衬修复技术原理是：利用热固性树脂材料在未固化前是液态黏稠材料的特点，将灌注饱和树脂的聚酯纤维软管安装到旧管道中，在压力作用下聚酯纤维软管紧贴原管内壁能够与原管道形成完全相同的形状，然后通过加热使树脂固化定型，即在原管道内衬一个新管道达到修复目的[2]。

2 工艺流程及操作要点

2.1 施工准备

（1）通风及有毒气体检测：揭开井盖，用鼓风机进行换气通风,了解污水井管道使用年限、使用情况、堵塞情况、埋入和露出建筑物部分有无损坏等问题。提前用鼓风机强制通风30～45min,再用XM- 3000 有害气体探测仪用绳系好，放到井底10min 后，提上来观看XM- 3000 有害气体探测仪上显示的各种有毒有害气体的数值（CO/ H2S/ CH4等），待各气体数值均符合标准后，方能下井作业，若气体仍超标，必须用鼓风机对管道继续通风直至达到安全要求。每次每人下井作业时间不得超过1h。有毒有害气体检测频率为每次人员下井作业前检测[3]。

（2）管道封堵：排水管道修复时，若待修复管道内积水较深或为满水管道，必须对管道进行封堵和抽水等工作后，再进行管道的修复工作。水流压力小时，可以采用高压气囊结合空气压缩机进行封堵处理；水流压力大时，必须采取砖砌500mm 厚封堵墙，或12mm 厚钢板封堵以保证井下施工安全。结合管道的封堵，可对管道积水进行泵排，使待修复管道内的积水排干，保证修复项目的质量和安全。封堵一般采用每200m 左右封堵一处的封堵办法。施工时所有水流接入主管的管道都需要封堵，若遇到三通井或十字交汇井，为确保待修复管道的完整性，需要对交汇的其他各个支管全部进行封堵。

（3）管道清淤：使用高压清洗车进行管道疏通，将高压清洗车水带伸入上游检查井底部，把喷水口向着管道流水方向对准管道进行喷水，污水管道下游检查井对井内淤泥采用后八轮吸污车进行吸污，清除淤泥运至指定区域或垃圾填埋场填埋。清淤后采用管道检测可视影像拍摄画面，查看管道内清淤情况。

（4）管道临排：为了提高排水管道内部施工作业安全与质量，施工前必须降低管内水位（非开挖修复工作要求管道内无任何积水），当管内水位不满足施工要求时，需要采用临时泵排或临时管排等方法配合降低管内水位。

2.2 管道裂缝嵌补修复

管道清淤封堵工序：封堵管道—抽水清淤—测毒与防护—寻找渗漏点与破损点—止水堵漏。

脱节、渗漏接口聚氨酯环缝修复施工方法：剔凿除内腰箍，深度视漏水情况而定；相关工作人员要及时清除管道接口位置的各类杂物，针对漏水位置进行凿毛处理，使各个接口能够保持洁净规则状态；针对接口底部进行嵌实封堵处理，封堵材料可选用黏水泥以及沥青麻丝，封堵厚度要达到3～5cm；首先，工作人员要选用双A 水泥防水砂浆，针对管道接口内壁面进行封堵处理。随后还要在沥青麻丝和水泥砂浆之间预留压浆胶管，其压降管口径要结合接口开放大小进行设计，其预留管口径要小于2cm；封口双A 水泥砂浆收水凝结1h 左右，用手揿泵将水溶性聚氨酯堵漏剂自预留胶管注入接口混凝土裂缝中，边压浆边缓缓地将预留胶管抽出，直至聚氨酯充满由胶管而成型的预留孔。手揿泵压浆压力控制在0.2～0.5MPa。也可以将预留胶管作切缝处理，向预留管进行充分灌注聚氨酯浆液，直至浆液从胶管另一端溢出后，即刻把胶管口封堵，将胶管埋入混凝土管接口内不用抽出[4]。

裂缝嵌补大样见图1。

图1 裂缝嵌补大样图

2.3 钢管片内衬修复

首先，工作人员需要确定需要修复的管道段落，并在其管道上下游位置设置检查井，在其境内放置阻水器；随后还要设置好临时输水管道，应用水泵设备向下游管道内部抽水，确保需要修复的管道内部不存在任何积水。

将管道内清洗干净，以满足修复施工条件；修复施工前必须对管道进行预处理，拼装施工前将管道错口、破裂、脱节位置进行嵌缝预处理；将加工好的钢管片运至施工现场，通过人工吊运，送至原管道内部；使用8mm 螺栓式钢管片进行逐段管内拼接，在管片与管片连接部位塞入垫块及填充材料，保证管道的线性平顺。

2.4 翻转内衬作业

（1）在施工工作正式开展之前，相关工作人员需要结合设计管道修复的具体状况，让内层管的生产厂家采用CIPP 内衬材料按设计要求施工管道的长度、管径规格加工成型，还要针对内衬软管进行灌进热硬化性不饱和树脂处理，在此过程当中，浸渍树脂时室内温度要保持在18℃以下，若室内温度高于18℃，允许在软管上加冰块降温。

（2）相关工作人员要应用箱式保温车将灌浸树脂的内衬软管材料运输到施工现场。在进行材料运输的过程中要选用保温车厢，其内部温度要控制在18 度以下，在材料运输到现场直至施工工作正常开展之前，内衬管树脂不能出现固化现象。

（3）工作人员需要采用从里向外的内衬管策略，并提前预留150～200mm 的长度，使其能够夹杂在安装沙井的反向环当中。

（4）相关工作人员需要将压缩空气和水的气压值控制在1.5～1.7MPa 之间，促使内衬管翻转部位出现膨胀，随后继续从里向外进行翻转，在不断增加压缩空气和水的过程中，使内衬管完全翻转完毕，并且紧贴在血管壁之上，内衬管在国内的推进速度，要保持在2m/ min。

2.5 固化作业

（1）工作人员需要对软管是否翻转到末端进行检查，随后再借助进入管道中加热软管、燃油锅炉、缓冲槽、耐热泵等设施连接加热流程，实现管道当中水的全面加热，如果水温达到了80℃，就逐步停止加热，使其固化24h 之后，确定管断手末端已经完全固化。在此期间，对其进行放水并撤离翻转架。

（2）在确定树脂加热固化效果达标之后，工作人员就要将管的顶端部位进行切开，为了保障其具备良好的水流条件，还要在井的底部制作斜坡。

3 施工质量控制

3.1 裂缝嵌补修复施工质量控制

接口堵漏的聚氨酯及堵漏王材料要符合相关要求；管道接口裂缝应按施工规范剔凿和清除接口松动杂物，将漏水部位凿毛、冲洗干净，接口环缝处理要贯通、平顺、均匀；控制好堵漏王封口初凝时间，防止聚氨酯浆液从封缝口两侧涌出流失；注浆预埋胶管直径应大于1cm，胶管长度1m 左右，接口预埋胶管必须留出进浆口和出气口，并在聚氨酯灌浆前检查预埋管进浆口和排气口间畅通无阻；堵漏王封缝层表面应光洁、平整，与接口砼壁黏结牢固并连成一体，无空鼓、裂纹和麻面现象；聚氨酯裂缝嵌补修复工程竣工质量应达到国家地下工程防水等级1 级标准，管道接口及井壁无渗水，结构表面无湿渍。

3.2 翻转内衬作业施工质量控制

所应用的聚酯纤维必须符合相应要求，热固性树脂具备良好的相容性，同时耐酸碱性达到标准，兼顾良好的抗拉伸抗弯曲性能，从而承受安装工作的过大压力，在其翻转的过程中要适应各类不规则的管径变化以及弯头位置，发挥出较强的耐热性能，承受树脂固化产生的自身温度；针对软管的制作工作以及树脂浸渍场地选择，都要在室内环境当中，并且相关管理人员要对室内进行防尘、防火、防日光照射处理；针对材料的搅拌设计进行科学合理的设计，确保材料搅拌的均匀性，在搅拌期间不得存在空气进入到树脂材料当中；在选用树脂浸渍碾压设备的过程中，要对各类原材料进行控制，其厚度要保持同一状态，不存在任何褶皱现象。

3.3 温水加热固化施工质量控制

针对热固化性树脂材料进行规划工作，首先其固化之后必须要达到设计强度，发挥出耐久性，耐腐蚀性，抗拉伸性以及抗裂性能，和其软管能够有效相融；工作人员要保障热固化性树脂、固化剂计量设备保持精准、干净、完整的应用状态；热水锅炉的容量应与所需加热的水量匹配。

4 安全控制技术措施

（1）相关工作人员要对施工范围内不污水主管和支管的分布状况以及污水排放流量进行详细调查，确保降雨的过程中自然雨水不会流入到施工场地当中。

（2）相关工作人员要将管道修复施工段的两头井盖保持开放状态，使其内部能够空气流通，还要为其带来安全防护措施，应用鼓风机设备为其管道内部注入新鲜空气。

（3）管道修复人员在正式下井之前，要再次对管内进行通风处理，通风时间要达到2～3h，通风完毕之后要应用处于燃烧状态的蜡烛对井下的含氧量进行针对性测试，用XM- 3000 有害气体探测仪进行检测，满足下井条件后才能下井作业，施工过程中不间断送风。井口上方人员，不得在井口周围吸烟、或者明火。

5 结语

CIPP 翻转内衬修复技术施工周期短，大大地减少了城市道路地下市政管道修复时带来的交通压力及施工时占用公共资源的时间；施工时占用道路面积小，对道路交通影响小，有效地缓解了交通压力；内衬管具有耐腐蚀性、耐磨损的优点，材料强度大，能对地下水渗漏问题彻底解决，一劳永逸；修复后的管道断面面积损失小、表面光滑、水流摩擦下降，有效提高了管道的流量能力。