CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法排水管道修復(fù)施工工法

1、CIPP內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)法修復(fù)排水管道施工工法 1 前 言 伴隨著城市交通設(shè)施道路、橋梁以及地下軌道交通等的建設(shè)，用于保護公共水域 水質(zhì)和城市公共環(huán)境的排水設(shè)施， 近年也有了很大的發(fā)展。 在城市基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)以及維護 管理工作中，較多發(fā)現(xiàn)地下管道管體破裂、管道接口脫開、地下水滲漏等現(xiàn)象，由此引起道 路下沉， 甚至于坍塌， 從而影響交通及正常市政排水， 如采用傳統(tǒng)的道路開挖修復(fù)技術(shù)進行 修復(fù)，不但施工工期長，且影響交通，施工安全及質(zhì)量也得不到有效保證。鑒于以上情況， 尋求一種新型科學(xué)的管道修復(fù)技術(shù)迫在眉睫， 通過工程技術(shù)人員深入鉆研， 并結(jié)合國內(nèi)外先 進的各類管道修復(fù)技術(shù)，通過大量實踐和研究試驗，開發(fā)

2、出了 CIPP 內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)法修復(fù)排 水管道施工工法 ，CIPP 是現(xiàn)場固化管的英文 Cured In Place Pipe 的縮寫，該工法采用軟 管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法在已損壞的舊管道內(nèi)壁形成一個內(nèi)襯管， 采用該工法無需對路面進行開挖， 施 工工期短， 環(huán)保經(jīng)濟，具有較高的社會效益和經(jīng)濟效益。 通過在多個工程中的應(yīng)用效果，此 工法能有效地解決市政排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)難題，并于 2010 年經(jīng)公司總工室評審，批 準(zhǔn)為企業(yè)級工法。 2 工法特點 2.1 施工周期短，內(nèi)襯管現(xiàn)場施工從準(zhǔn)備、翻轉(zhuǎn)、加熱、固化只需約1天時間，且一次 修復(fù)管道長度可達(dá) 1000m。可以十分方便快速地解決施工時的臨時排水問題。 2.

3、2 施工工作面?。罕竟しú捎玫氖欠情_挖地下管道修復(fù)技術(shù)，施工只需小型鍋爐和熱 水循環(huán)泵等設(shè)備，施工時占地面積小（在檢查井邊的位置工作面只需約 3 ）、噪音低、對 道路交通影響小。 2.3 本工法采用的內(nèi)襯管是由聚酯纖維毛氈做成，外層為聚亞胺脂，并徹底浸透熱固性 樹脂，該內(nèi)襯管耐久實用，耐久性最高可達(dá) 50 年，具有耐腐蝕、耐磨損的優(yōu)點，材料強度 大。對管道的地下水滲漏問題徹底解決， 一勞永逸。 采用此方法， 原管道的斷面積損失小 （完 成后內(nèi)壁形成 4 20 厚的內(nèi)襯保護層） 、表面光滑、水流摩擦下降（摩擦系數(shù)由 0.013 降為 0.010），提高了管道的流量能力。 2.4 保護環(huán)境，節(jié)省資

4、源：本工法采用不開挖路面方法，因此不會產(chǎn)生垃圾，不堵塞交 通，使管道修復(fù)施工的形象大為改觀， 施工中無需投入大量的人力及機械， 施工成本比傳統(tǒng) 開挖修復(fù)方法略低，總體的社會效益和經(jīng)濟效益好。 3 適用范圍 適用于地下管徑 2000 以下、各類材質(zhì)排水管道的修復(fù)工程。 4 工藝原理 本工法采用軟管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)法，該技術(shù)使用浸透熱固性樹脂的帶有防滲膜的纖維增 強軟管， 工程中使用的軟管是根據(jù)待修復(fù)管道的情況按設(shè)計制造軟管， 施工中先將浸有樹脂 的軟管一端翻轉(zhuǎn)并用夾具固定在待修復(fù)管道的入口處， 然后利用水壓或氣壓使軟襯管浸有樹 脂的內(nèi)層膨脹翻轉(zhuǎn)到外面， 并與舊管的內(nèi)壁緊貼粘結(jié)， 當(dāng)軟襯管到達(dá)終點，

5、再向管內(nèi)注入蒸 汽，通過循環(huán)加熱， 在規(guī)定的設(shè)計時間內(nèi)， 使軟襯管固化成型， 在舊管內(nèi)壁形成一層高強度、 具有防腐防滲功能的堅硬內(nèi)襯新管（圖 4.1 ）。 圖 4.1 圖 4.1-1 步驟一，在舊管道內(nèi)翻轉(zhuǎn)送入輔助內(nèi)襯材料，起到保護樹脂內(nèi)襯管的作用。 圖 4.1-2 步驟二，把樹脂內(nèi)襯軟管用翻轉(zhuǎn)的方法送入管內(nèi)。 圖 4.1-3 步驟三，用空氣壓或水壓使內(nèi)襯管材膨脹的情況下，采用蒸汽循環(huán)加熱，使內(nèi)襯管壁固化。 圖 4.1-4 步驟四，切斷管口多余部分材料，做好封口，在舊管內(nèi)形成新的連續(xù)的高強度內(nèi)襯新管。 5 施工工藝流程及操作要點 5.1 施工工藝流程 5.2 操作要點 5.2.1TV 內(nèi)窺確定

6、作業(yè)段 5.2.1.1、通過各檢查井對管道排水情況及路面沉降情況檢測，確定管道修復(fù)區(qū)域，為便 于施工， 應(yīng)先將待修復(fù)管上游封堵， 設(shè)置旁通管或臨時水泵排水設(shè)施進行臨時排水， 將上游 污水引開， 停止待修復(fù)管道內(nèi)的污水排放， 然后采用 TV 管道電視攝像系統(tǒng)對管道內(nèi)情況進 行觀測，根據(jù)管道內(nèi)破損、腐蝕等情況，制定具體施工方案。 5.2.1.2、確定作業(yè)段后，利用原有窨井?dāng)U大，作為施工作業(yè)坑，作業(yè)坑在施工段前后各 設(shè)置一個，施工作業(yè)坑為 2m 1.5m，在四周砌筑 240 厚磚墻，防止四周土體塌落，如四 周土質(zhì)較差時， 應(yīng)先采用鋼板樁等方法進行支護， 再砌筑圍護墻， 在作業(yè)坑路面上方設(shè)置臨 時圍護

7、，并設(shè)置警示標(biāo)志，當(dāng)作業(yè)深度大于 2m時，在作業(yè)坑側(cè)壁設(shè)置爬梯，人員上下時應(yīng) 設(shè)置保險帶。 5.2.2 管道清洗 5.2.2.1、在進行施工前，先對管道內(nèi)的氣體進行檢查和評估，如發(fā)現(xiàn)有害氣體及超標(biāo)現(xiàn) 象，采用換風(fēng)、 空氣稀釋等物理及化學(xué)方法進行處理， 處理完成后再對管道內(nèi)氣體進行檢查 評估，確定安全后方可進行施工。 5.2.2.2、清管先采用機械清洗和高壓水沖洗方式對管道進行清理，發(fā)現(xiàn)有比較嚴(yán)重的漏 水、破損、 開裂等部位，先用水泥漿或快速堵漏材料進行預(yù)處理；再用清管器以低速通過嚴(yán) 重結(jié)垢的管道內(nèi)壁， 徹底清除附在上面的結(jié)垢物、 沉積物； 碎屑物的清除采用柱塞器通過管 內(nèi)壁，清除管內(nèi)壁的殘留水

8、及碎屑物。 5.2.2.3、清洗完成后，再采用 TV 管道電視攝像系統(tǒng)對管道內(nèi)清洗情況進行檢測，清理 完成后以管道內(nèi)無塵、無顆粒、無油污、無超過 10 的尖銳突起為合格。 5.2.3 翻襯作業(yè) 5.2.3.1、施工前先根據(jù)設(shè)計的管道修復(fù)情況，由內(nèi)襯管生產(chǎn)廠方采用CIPP 內(nèi)襯材料按 設(shè)計要求施工管道的長度、管徑規(guī)格加工成型，然后將內(nèi)襯軟管灌浸熱硬化性不飽和樹脂； 5.2.3.2、將已通過灌浸樹脂的內(nèi)襯軟管材料采用箱式保溫車運送至施工現(xiàn)場，運送過程 中，保持車箱內(nèi)溫度 20 25，從灌浸樹脂開始到進入施工必須保證內(nèi)襯管表面樹脂不固 化。 5.2.3.3 、將內(nèi)襯管未端從里向外翻出，留出預(yù)定長度

9、150 200 ，并將其夾在安 裝沙井的反向環(huán)（圖 5.2.3-1 ）。 圖 5.2.3.3 內(nèi)襯安裝 5.2.3.4 然后采用空壓機導(dǎo)入 1.5Mpa1.7Mpa 的氣壓，將內(nèi)襯管被翻轉(zhuǎn)部位膨脹并繼 續(xù)從里向外翻轉(zhuǎn)推進，不斷增加壓縮空氣保持1.5Mpa 1.7Mpa 的氣壓使內(nèi)襯管完全翻轉(zhuǎn)并 緊貼在舊管壁上，內(nèi)襯管在管內(nèi)推進速度為2m/min （圖 5.2.3.4 ）。 圖 5.2.3.4 內(nèi)襯翻轉(zhuǎn) 5.2.4 固化作業(yè) 5.2.4.1、待內(nèi)襯管到達(dá)工作井末端后并露出長約1m 的長度，將其末端固定，然后在多 出部分的內(nèi)襯管上插入 28 根 10銅管子用來釋放空氣 （排氣管的設(shè)置數(shù)量視管徑大小

10、而 定，一般管徑每增大 200 應(yīng)多設(shè)置 2 根管子），這些管子同時連接在一個放散筒上，用于 加熱時釋放管內(nèi)空氣。 5.2.4.2、在待修復(fù)管道的另一端通過加熱管連接熱水鍋爐，熱水通過熱水加壓泵由加熱 管送至內(nèi)襯管末端， 再從反轉(zhuǎn)塔抽回至熱水鍋爐， 構(gòu)成熱水循環(huán)回路， 熱水循環(huán)的工作壓力 要達(dá)到 0.08Mp a 0.1Mpa。 5.2.4.3、當(dāng)管內(nèi)溫度達(dá) 80以上時，控制水溫在 80左右，并保持管內(nèi)壓力在 0.08Mp a 0.1Mpa，內(nèi)襯管固化時間為 6 10h（固化時間取決于工作段長度、母管直徑、地下情況等 因素）。 5.2.4.4 、當(dāng)環(huán)氧樹脂固化后，停止輸入熱水，改用室外常溫空氣

11、輸入進行降溫，直到 管內(nèi)溫度達(dá)到常溫（圖 5.2.4）。 圖 5.2.4.4 固化完成后管道內(nèi)壁情況 5.2.5 管道端口處理 5.2.5.1、管道內(nèi)襯管固化工序完成后，切除管端多余內(nèi)襯，管口端采用密封膠和不銹鋼 壓環(huán)使封口加強， 使母管與襯管間形成一個平滑均勻的過渡面， 防止襯管因長期使用造成端 口損壞。（圖 5.2.5） 圖 5.2.5.1 未端機械密封系統(tǒng)示意圖 說明： 1母管； 2 襯管； 3快速密封劑； 4塑料墊圈； 5 不銹鋼環(huán)） 7 5.2.5.2、端口封口完成后， 采用 TV 管道電視攝像系統(tǒng)對修復(fù)管道進行檢測 （圖 5.2.5.2）。 圖 5.2.5.2 修復(fù)前管道內(nèi)壁情況

12、修復(fù)后管道內(nèi)壁情況 5.2.6 原井、路面修復(fù) 5.2.6.1、根據(jù)原設(shè)計規(guī)格尺寸對窨井進行修復(fù)。 5.2.6.2、根據(jù)原路面情況進行修復(fù)，保證窨井與老路面接縫平整，回填密實。 6 材料與設(shè)備 6.1 施工材料（表 6.1） 表 6.1 施工材料表 名稱 規(guī)格型號 用量 用途 CIPP 內(nèi)襯管 6 （厚度） 視待修復(fù)的管道長度而定 舊管道內(nèi)襯 密封膠 LT150 1 支 / 管口 管口密封 不銹鋼封口圈 按管徑 1 只 / 管口 管道封口 水泥 P.O42.5 管道修補 砂 中粗砂 管道修補 6.2 施工設(shè)備（表 6.2） 表 6.2 施工設(shè)備配備表 名稱 規(guī)格型號 用途 蒸汽鍋爐 LSS0.

13、5-0.4-Q 樹脂固化 熱水循環(huán)泵 ALWR 樹脂固化 空氣壓縮機 AW6708 內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯 箱式保溫運輸車 LT5161XXYBM 內(nèi)襯管保溫運輸 高壓清洗機 3DP-1DL68 管道清洗 6.3 檢測工具 TV 管道電視攝錄器、空氣質(zhì)量檢測器、溫度計、壓力計等。 6.4 其他工具 爬梯、手推車、鐵鍬、鐵抹子等。 7 質(zhì)量控制 7.1 質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法 7.1.1 有關(guān)規(guī)范、規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn) 給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范 GB50268-2008 、樹脂澆鑄體彎曲性能試驗方法 GB/T2570-1995 、玻璃纖維增強塑料用液體不飽和聚酯樹脂 GB/T8237-2005 。 7.1.

14、2 關(guān)鍵工序質(zhì)量檢驗 7.1.2.1、管道清洗要求管道內(nèi)壁無塵、無顆粒、無油垢，無超過10 的尖銳突起為合 格，要求徹底清除附在管道內(nèi)壁上面的結(jié)垢物、 沉積物、 原涂層的松疏或變質(zhì)的殘留物以及 其它外界異物。如管道內(nèi)有破損、開裂、不平整等部位要求采用水泥漿或補漏劑進行填補。 7.1.2.2 、原材料的質(zhì)量控制：檢測內(nèi)襯管材厚度要求保證達(dá)到設(shè)計厚度，對內(nèi)襯管材 的抗彎曲彈性模量、 抗拉強度、 抗壓強度、耐熱性等指標(biāo)進行專業(yè)檢測，檢測合格后方可進 行使用。 7.1.2.3 、翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯、內(nèi)襯材固化質(zhì)量控制：翻轉(zhuǎn)軟管內(nèi)襯過程要求施工壓力不超過 1.7Mpa，從而控制內(nèi)襯推進速度不超過2 m/min；當(dāng)

15、管內(nèi)溫度達(dá)到固化要求后，通過智能蒸 汽鍋爐控制溫度， 達(dá)到恒溫效果， 采用溫度計測量管內(nèi)溫度， 要求固化時管內(nèi)恒溫溫度不低 于 80 。 7.1.2.4 、管道密封性：采用管道閉水試驗檢查管道密封，要求管道試驗滲水量不超過 規(guī)范要求。 7.1.3 一般工序質(zhì)量檢驗 檢驗臨時修補密封膠、 臨時補漏材料、 水泥、砂等原材料質(zhì)量， 根據(jù)規(guī)范要求驗收窨井、 路面修補質(zhì)量。 7.2 質(zhì)量保證措施 7.2.1 突出對關(guān)鍵工序全程把關(guān)。檢查管道清洗的干凈程度直接影響管道內(nèi)襯效果，徹 底檢驗管內(nèi)清洗情況。派專人對蒸汽鍋爐、空壓機進行操控，嚴(yán)格控制施工壓力及溫度。 7.2.2 提高管理人員及施工人員的質(zhì)量意識和

16、責(zé)任心。在充分認(rèn)識到排水管道修復(fù)重要 性的基礎(chǔ)上， 施工中應(yīng)采取有效的管理措施， 如：把施工全過程質(zhì)量控制責(zé)任落實到每一個 人，對施工中的管道清洗、翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯、固化等關(guān)鍵工序嚴(yán)格檢查驗收， 施工前對各部位操作 人員進行詳細(xì)清楚的技術(shù)交底，對操作人員進行技能培訓(xùn)，考核合格后上崗。 7.2.3 嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量：內(nèi)襯管原材料使用前必須通過相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)的檢測，并 要提供以下資料： 7.2.3.1、出廠質(zhì)量合格證明及檢測報告； 7.2.3.2、實際進場材料的數(shù)量、規(guī)格及型號是否滿足設(shè)計和施工規(guī)范要求； 8 安全措施 8.1 在施工作業(yè)坑周邊搭設(shè)圍護，并設(shè)置警示牌，施工時，加強對作業(yè)車輛及社會交通 車

17、輛的交通指揮工作。如需夜間施工，還必須配備警示燈。 8.2 各施工人員配備必要的勞動保護用品，如安全帽、工具袋、防毒面具、手套等。 8.3 施工機械使用前必須進行嚴(yán)格的檢驗，用電工具須作絕緣電壓試驗，并設(shè)置臨時接 地裝置，各類機械指派經(jīng)專業(yè)操作技能培訓(xùn)的人員操作。 8.5 施工前，必須嚴(yán)格對管道內(nèi)有毒、有害氣體的檢測，并進行評估，確保安全后方可 進行施工。 8.6 認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針，堅持管生產(chǎn)必須管安全的原則，根據(jù)國 家有關(guān)規(guī)定，結(jié)合本工程實際施工情況， 配備專職安全員，執(zhí)行安全生產(chǎn)責(zé)任制。 明確各級 人員的職責(zé)，抓好工程的安全生產(chǎn)工作。 8.7 施工現(xiàn)場的布置應(yīng)符合防火、

18、防風(fēng)、防雨、防觸電等安全規(guī)定及安全施工要求。 8.8 建立完善的施工安全保證體系，加強施工作業(yè)中的安全檢查，確保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī) 范化。 9 環(huán)保措施 9.1 實行環(huán)保目標(biāo)責(zé)任制，把環(huán)保指標(biāo)以責(zé)任書的形式層層分解到個人，列入承包合同 和崗位責(zé)任制，建立有效的環(huán)保自我監(jiān)控體系。 9.2 加強檢查和監(jiān)控工作，加強對施工現(xiàn)場粉塵、噪聲、廢氣的監(jiān)控工作，及時采取措 施消除粉塵、噪聲、廢氣和污水的污染。 9.3 盡量避免夜間作業(yè)，減少施工噪聲對居民的影響，當(dāng)為了保證施工質(zhì)量或因施工工 藝要求， 必須在夜間施工時， 應(yīng)事先向相關(guān)部門提出申請， 經(jīng)批準(zhǔn)并與現(xiàn)場附近居民溝通同 意后再實施，采取一切可行的措施，改

19、進施工工藝，減少施工噪聲。 9.4 清理施工垃圾及管道內(nèi)垃圾，必須設(shè)置封閉式臨時專用垃圾道或采用編織袋吊運， 嚴(yán)禁隨意拋撒。施工垃圾應(yīng)集中堆放，及時清運。 10 效益分析 10.1 社會效益 10.1.1 由于本工法采用非開挖修復(fù)技術(shù)， 施工過程中， 減少了因為道路開挖而造成的車 輛排隊等候通行，或者繞道行走的問題，提高了一般車輛和人員的工作效率。 10.1.2 施工時不需要大面積開挖路面，不會產(chǎn)生大量的建筑垃圾，基本不影響交通，施 工使用的能源均為環(huán)保材料，產(chǎn)生的有害氣體也相對減少。 10 10.1.3 施工過程中，不對其他的公用管道如煤氣、自大來水以及通訊電纜等產(chǎn)生影響， 也不存在需要保護

20、這些設(shè)施的額外費用。 10.1.4 施工周期短， 有效地減少了城市道路地下市政管道修復(fù)時帶來的交通壓力及施工 時占用公共資源的時間。 10.2 經(jīng)濟效益 10.2.1 通過實踐施工比較， 本工法與傳統(tǒng)大開挖管道修復(fù)費用比較， 以修復(fù)長度為 200m 的 D800 混凝土管道為例，如下表： 兩種施工工藝經(jīng)濟比較表 表 10.2.1 序號 項目費用名稱 非開挖翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法修 復(fù)工藝費用（元 /m ） 大開挖施工工藝費用 （元 /m） 1 人工及機械費 550 1350 2 主材費 4036 1813 3 城市道路開挖修復(fù)費 30 1759 4 交通疏導(dǎo)費 5 98 5 相鄰管道保護措施費 0 50 6 垃圾清運費 3 25 5 合計 4624 5095 由上表可以看出，非開挖內(nèi)襯修復(fù)工藝每延米造