給排水管道非開挖CIPP修復(fù)技術(shù)研究綜述

給排水管道非開挖CIPP修復(fù)技術(shù)研究綜述摘要：隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，城市地下管線迅猛發(fā)展，近年來接近使用壽命的給排水管道日益增多，管網(wǎng)老化、滲漏、腐蝕、接口脫節(jié)、錯(cuò)等問題日益突出。傳統(tǒng)的開挖道路更換修復(fù)嚴(yán)重影響城市交通和居民生活，因非開挖修復(fù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。關(guān)鍵詞:復(fù);CIPP修復(fù)技術(shù);引言本文研究的工程為某地下管道工程，由于年久失修，需要進(jìn)行管道修復(fù)。復(fù)的過程中需要采用非開挖技術(shù)開挖隧道，從前門站開始施工，沿前門大街向推進(jìn)。由于工程的地理位置比較特殊，環(huán)境復(fù)雜，因此，對(duì)施工技術(shù)要求很高需要做好前期工作。在施工中主要采用暗挖施工方式，應(yīng)用非開挖技術(shù)，具體用頂管技術(shù)，利用盾構(gòu)機(jī)從明挖段以吊裝方式下井，地下盾構(gòu)施工場(chǎng)地面積比小，只有3000多平方米。1給排水管道非開挖CIPP修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀CIPP技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外的城市管網(wǎng)修復(fù)更新工程中得到較廣泛的應(yīng)用，但作為一項(xiàng)高新技術(shù)，其基礎(chǔ)理論研究不足。在彈性穩(wěn)定性方面，對(duì)于完全劣化的管道，目前的設(shè)計(jì)方法沒有計(jì)算外荷載的準(zhǔn)則，而是人為判斷確定;內(nèi)襯管臨界壓力的計(jì)算都是基于均勻靜水壓力，沒有考慮到非均勻荷載及原管道破損情況;在結(jié)構(gòu)剛度方面，目前基本上都是通過環(huán)向壓縮試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算確定，精度不夠高，誤差較;在強(qiáng)度方面，給排水管道考慮流體沖擊壓力、偶爾和周期性波動(dòng)壓力對(duì)內(nèi)襯管力學(xué)性能的影響研究不足;在管周土壓力方面，結(jié)構(gòu)性修復(fù)中，ASTMF121—16采用地基反力模量值來表示土體，忽略周圍土體管道力學(xué)性能變化，可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)不安全。在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外CIPP技術(shù)的理論研究進(jìn)展以及國(guó)內(nèi)的工程實(shí)踐案例后，從彈性穩(wěn)定性、結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度(承載力)及管周土力4個(gè)方面介紹了國(guó)內(nèi)外CIPP修復(fù)技術(shù)的研究情況，指出了目前該技術(shù)在內(nèi)襯管設(shè)計(jì)中存在的缺陷，同時(shí)，還結(jié)合國(guó)內(nèi)的工程案例，分析了該項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際程中的應(yīng)用情況以及面臨的問題與挑戰(zhàn)。2市政管道修復(fù)中非開挖技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)和注意事項(xiàng)非開挖技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)很明顯，即不會(huì)對(duì)施工周圍環(huán)境、地面交通、周邊置和建筑物基礎(chǔ)造成影響。如果不能開挖的環(huán)境采用非開挖技術(shù)，可以從下方行施工，施工中遇到難點(diǎn)時(shí)，可選擇工程量最小且位置最佳的地段展開施工，可以準(zhǔn)確判斷地下管線需要修復(fù)的位置，具體施工中可以成功繞過從未發(fā)現(xiàn)的下障礙物，如地下構(gòu)筑物和巨大石塊等。在可比性相同的情況下，采用非開挖術(shù)修復(fù)施工消耗資金更少。但是，市政管道修復(fù)應(yīng)用非開挖技術(shù)存在技術(shù)難度大、技術(shù)要求高、需專業(yè)技術(shù)人員操作等問題，與開挖技術(shù)相比較，非開挖技應(yīng)用中投入資金更多。另外，在實(shí)際施工中還需要采用專業(yè)的非開挖施工設(shè)備否則，難以正常施工。3管道非開挖修改實(shí)施方案3.1管道整體修復(fù)紫外線原位固化法（UV-CIPP）[5]為拉入法CIPP，采用絞車把玻璃纖維軟拖入需要修復(fù)的管道中，加壓充氣使軟管張開并緊貼管道內(nèi)壁，實(shí)用紫外線固化專業(yè)設(shè)備進(jìn)入軟管內(nèi)進(jìn)行加熱固化，使軟管在修復(fù)管道內(nèi)形成堅(jiān)硬的“管中管”結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)排水管道原位修復(fù)。紫外線固化后材料的厚度約為4mm。具體修復(fù)流程：①拖入保護(hù)膜，保護(hù)膜起到保護(hù)內(nèi)襯軟管的作用，防止軟管被劃傷或造成破損。②拉入玻璃纖維內(nèi)襯軟管：把預(yù)先碾壓并切割的軟管通過絞車從檢查井拖拉進(jìn)需修復(fù)的排水管道內(nèi)，在管道兩端安裝閉氣裝置。③軟管加壓充氣及紫外線固化設(shè)備安裝：采用壓縮機(jī)對(duì)內(nèi)襯軟管進(jìn)行加壓充氣，通過空氣壓力使內(nèi)襯管充氣膨脹。內(nèi)襯軟管充氣后，拖入紫外線固化設(shè)備，對(duì)紫外線固化設(shè)備進(jìn)行調(diào)試、檢測(cè)，應(yīng)防止軟管充氣加壓過程中出現(xiàn)過度膨脹或褶皺的現(xiàn)象。④紫外線固化：通過設(shè)定紫外線固化設(shè)備的前進(jìn)速度和軟管內(nèi)溫度等運(yùn)作參數(shù)，通過設(shè)備自帶的CCT，及時(shí)檢測(cè)并調(diào)整運(yùn)作參數(shù)，保證軟管處于設(shè)定的硬化條件下進(jìn)行固化。管內(nèi)紫外線設(shè)備前進(jìn)速度平均為0.5m/min，啟動(dòng)紫外線燈，紫外燈經(jīng)過的管段內(nèi)，玻璃纖維內(nèi)襯管則覆蓋在舊管內(nèi)壁上。固化前在內(nèi)襯軟管兩端、軟管外壁和舊管內(nèi)壁間設(shè)置1~2個(gè)密封圈防止兩管間隙滲水。⑤端頭處理：紫外固化后切除修復(fù)管段外軟管，拆除扎頭、通氣管道及小車。對(duì)管道兩端的毛邊進(jìn)行修整，內(nèi)襯管與老管在井口處設(shè)一道橡膠圈止水環(huán)，止水環(huán)外用聚合物環(huán)氧樹脂組合砂漿涂抹。⑥抽出軟管內(nèi)膜：端頭處理后，拉出內(nèi)膜，清理固化施工現(xiàn)場(chǎng)。⑦檢測(cè)驗(yàn)收：用CCTV檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)修復(fù)后管道內(nèi)部情況進(jìn)行檢測(cè)，保證管壁實(shí)現(xiàn)光滑、連續(xù)、無破損滲漏的修復(fù)效果。必要時(shí)可以根據(jù)《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB5026—2008）的規(guī)定進(jìn)行閉水試驗(yàn)。3.2施工技術(shù)措施（1）在頂管頂進(jìn)施工過程中，先將導(dǎo)管頂進(jìn)土中，速度要稍慢，隨著整個(gè)導(dǎo)管頭進(jìn)入土中，可以適當(dāng)加快頂進(jìn)速度。導(dǎo)管方向要符合頂進(jìn)的指定方向，果出現(xiàn)偏差，要及時(shí)停止頂進(jìn)，將導(dǎo)管方向調(diào)整好后，讓激光點(diǎn)持續(xù)照射，糾導(dǎo)管方向，激光照射在光靶的中心部位，就按照激光的方向頂進(jìn)。當(dāng)導(dǎo)管鉆頭入土中1.0m后，在頂進(jìn)臺(tái)的中心安裝好出土外管，將先導(dǎo)管連接到出土外管上面。2）將出土螺旋管放入頂進(jìn)臺(tái)中心的后端，隨著頂鎬的啟動(dòng)，出土螺旋管就會(huì)逐漸頂入出土的外管中，機(jī)芯不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，出土螺旋管向先導(dǎo)管的后端推進(jìn)兩者緊密連接后繼續(xù)頂進(jìn)施工。每節(jié)出土螺旋管進(jìn)入1.0m后，都要安裝一次出土螺旋管和出土外管，并作好連接調(diào)整。施工要持續(xù)進(jìn)行不能間斷，直到先導(dǎo)到達(dá)接收坑位置。（3）先導(dǎo)管從接收坑洞口逐漸推出后，將掘進(jìn)機(jī)機(jī)頭連接在出土螺旋管上和出土外管的后端，向土中頂進(jìn)機(jī)頭，當(dāng)機(jī)頭全部進(jìn)入洞中，安好機(jī)頭所需的液壓油管和高壓水管。（4）隨著導(dǎo)管頂進(jìn)機(jī)頭，接收坑中接收先導(dǎo)管和出土外管，同時(shí)，接收螺旋管。（5）纖維復(fù)合材料技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，管道修復(fù)技術(shù)也就是3R技術(shù)，其中包括修復(fù)，修補(bǔ)以及管道更換。管道修復(fù)主要指的是對(duì)管道日常進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，并在管道發(fā)生泄漏現(xiàn)象的時(shí)候進(jìn)行臨時(shí)性搶修，而道修補(bǔ)只是對(duì)一些管道上部分出現(xiàn)的凹坑進(jìn)行填補(bǔ)，使管道表面整齊，對(duì)于管的更換則屬于永久性的管道修復(fù)，這種管道修復(fù)手段屬于較大型的管道修整。前復(fù)合材料修復(fù)主要是借助復(fù)合材料為管道進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度提升，使管道能夠長(zhǎng)其使用壽命，將作用在管道損傷部位上的應(yīng)力通過高強(qiáng)度填料的涂抹和纖維料的纏繞使其均勻地傳遞到修復(fù)層上，這種修復(fù)方法的效率較高，同時(shí)能夠?yàn)榈肋\(yùn)行提供一定的幫助。結(jié)束語對(duì)于發(fā)達(dá)城市的現(xiàn)狀道路需要改造排水管道，現(xiàn)狀排水管道管徑能滿足水計(jì)算和相關(guān)規(guī)劃條件要求的，采用管道非開挖修復(fù)技術(shù)減少對(duì)道路交通及項(xiàng)目邊生活生產(chǎn)的負(fù)面影響；使現(xiàn)狀管道恢復(fù)其大部分的排水能力，保證范圍內(nèi)排順暢；加強(qiáng)管道內(nèi)部的強(qiáng)度，減少因管道老化破裂而造成的地陷等安全隱患。參考文獻(xiàn)[1]李小嬌,馮怡文.淺談BIM技術(shù)在市政管道檢測(cè)與修復(fù)工程中的應(yīng)用四川建,2018,38(06):286-287.[2]姜有文,黃光前,李菲菲,劉文會(huì),劉猛,蓋健楠.埋地保溫管道防腐蝕保層修復(fù)技[J].腐蝕與防護(hù),2018,39(12):957-961.[3]趙