舟山市普陀区市政管理处
摘要：结合当前国内城市排水管道的现状，通过对城市排水管道缺陷和国内外主要的管道修复技术方法的归纳分析，并重点分析当前国内几种主要非开挖修复技术的特点和适用性，为业者在实际应用中提供指导意见。
关键词：管道；缺陷；修复；CIPP法
一、概述
改革开放以来，我国的城市建设飞速发展，排水管道建设逐年增加，城市地下管网的规模呈现膨胀式扩大。然而，从目前各类城市排水管道的实际现状来看，除了建设年代久远的管道因超负荷运转和超年限使用而出现老化、损坏以外，一些新建管道也由于设计缺陷、地质条件、施工质量、保护养护不力等原因而出现结构性和功能性损坏现象，各种损坏状管道的使用，严重影响了城市排水的安全运行，有的已经严重危机到城市道路路基的安全。国内许多城市相继传出因暴雨引发严重内涝的报导，甚至一些城市不时传出道路出现“天坑”的消息，这不仅有排水设施不完善方面的原因，也有排水管道存在各种损坏而造成排水系统瘫痪的原因。为确保城市排水安全运行和道路路基安全，通过对城市排水管道进行检测评估，并以此采取相应修复措施变得迫在眉睫，于是各种管道检测技术及修复技术也不断发展和涌现。
二、排水管道缺陷及分类
随着城市市政管网的管理不断完善和发展，越来越多的现代科学技术运用到排水管道的检测上，如管道闭路电视检测系统（Closed-Circuit Television简称CCTV）、声纳检测系统、Quick Video（窥无忧）检测系统等现代检测工具不断涌现，为普查市政排水管道现状提供了便利，也为排水管道评估和选择经济合理的处理方法提供了依据。目前我国城市地下排水管道存在各种各样的缺陷，已经严重影响到城市基础设施正常运行，而管道缺陷归纳起来主要有两类，结构性缺陷和功能性缺陷[1]。
（一）结构性缺陷
结构性缺陷是指和管道形状、构造、位移等结构性改变有关的缺陷，具体包括破裂、变形、错位、脱节、渗漏、腐蚀、胶圈脱落、支管暗接、异物侵入等。对应于结构性缺陷方面的特点，通常对其缺陷的处置方式就是管道修复，而管道是否需要修复，及采用何种修复方式，通常根据管道修复的紧急程度来确定。管道修复紧急程度实行分级制，等级根据管道修复指数RI值来划分，《公共排水管道电视和声纳检测评估技术规程》（DB31/T444-2009）规定了管道修复指数RI值按照管道结构性缺陷的类型、数量、管道长度、地区重要性、管道重要性、土质影响等参数确定。根据管道结构性缺陷评估成果，管道修复的紧急程度分为三级，局部修复或不需修复的为“一级”（RI<4），局部修复或缺陷管段整体修复的为“二级”（4≤RI<7），整段紧急修复或翻新的为“三级”（RI≥7）。
（二）功能性缺陷
功能性缺陷是指和管道畅通方面的使用性能相关的缺陷，具体包括沉积、结垢、障碍物、树根、坝头、浮渣等。对应于功能性缺陷方面的特点，通常对其缺陷的处置方式就是管道养护，管道养护的建议依据管道养护指数MI值的大小。管道养护同样分三个等级，“一级”（MI<4）不养护，“二级”（4≤RI<7）、“三级”（RI≥7）养护。管道功能性缺陷评判不仅给管道养护提出建议，而且也为管道修复方案计算清理管道的工程量及费用提供依据。
三、排水管道修复技术及应用研究
排水管道修复主要分为传统意义上的开挖修复和运用现代科学技术方法的非开挖修复两类。传统意义上的开挖修复，因交通压力、环境保护、资源浪费等方面的原因，已经逐渐淘汰，运用现代科学技术的非开挖修复方法得到长足发展。目前，国内外常用的管道非开挖修复方法很多，有用于局部维修的密封法、补丁法、交接管法、局部软衬法、灌浆法、机器人法等，也有用于全断面修复的内衬法、缠绕法、喷涂法等。虽然非开挖修复技术方法有很多种，但为便于区分各种方法的特点及其适用性，可以根据这些修复方法的基本原理进行归纳和分类。笔者通过对主要非开挖修复技术方法基本原理和工艺特点进行研究，将这些方法分为注浆法、喷涂法、内衬法。
注浆法主要用于治理排水管道渗漏缺陷，通过采用该类方法的相关技术，达到治理管道渗漏缺陷的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这类方法以灌浆、嵌补工艺为主要特点，如聚氨酯嵌补修复技术，通过对管道渗漏点裂缝的开凿，用水泥麻丝封堵，然后在裂缝内预埋塑料软管，在软管外部封盖双快水泥，逐渐抽出预埋软管，形成注浆空间，等水泥硬化后注入嵌补材料（目前最常用嵌补材料是聚氨酯），清除嵌补材料膨胀后的碎片，用水泥砂浆抹平管面后完成管道漏点的修补。该类方法多用于管径800MM以上混凝土管道渗漏缺陷修复，小管径受至于操作工作面限制多采用管外注浆修复。注浆法适用于各种断面形状的管道，且管道过水断面不受影响，如果管道渗漏点较多该法不宜采用，一是修复难度大、效果不好，二是不经济耐用，管道渗漏缺陷易复发。
喷涂法主要用于管道腐蚀缺陷的修复，并兼有一定的渗漏缺陷修复，通过向管道内表面喷涂液态凝固或流态固化等材料，在管内形成固化的涂层以达到修复管道渗漏和提高管道防腐的目的。此类方法主要以喷涂工艺为主要特点，有代表性的主要有水泥砂浆聚合物修复技术、树脂类喷涂修复技术等。该类方法适用于各种形状、材质、尺寸的管道防腐和渗漏修复，大管径管道可以采用机械喷涂或人工涂刷材料即可，小管径管道可以采用遥控操作喷涂设备和视频监控设备进行喷涂作业，具有修复效果好，提高管道防腐性的优点，但成本较高，且对管道过水断面有一定影响，如水泥砂浆聚合物修复技术就对管道断面影响较大。
内衬法可用于各类管道多种结构性缺陷的修复，通过在管道内部施加衬管的方法达到管道渗漏、腐蚀、破裂、脱节等缺陷的修复，且能提高管道的抗变形能力。内衬法常用的有翻转浸渍树脂软管内衬技术（CIPP法）[2]、“U”型内衬HDPE管修复技术等，但以翻转浸渍树脂软管内衬技术最为常用。该类方法应用十分广泛，适用于各种形状、材质、尺寸的各类管道、多种缺陷修复，具有修复效果好、技术先进、耐用、断面影响小等优点，但造价较高。
四、CIPP法的实际应用及发展研究
当前国内非开挖修复技术应用已经十分广泛，非开挖修复管道技术也正在不断发展，但许多非开挖修复技术在实际应用时都有局限性，有的因其技术本身的特点不能从根本上解决管道缺陷，有的受制于昂贵造价而不能充分得到应用。但目前比较有发展前景的非开挖修复技术当属翻转浸渍树脂软管内衬法（CIPP法），而且已经在项目实际应用中体现出相较于其他非开挖修复技术独特的技术优势。笔者结合主管实施的东港一期排水管道修复工程，具体分析CIPP法的实际应用、适用性及新技术发展思考。
东港一期排水管道修复工程作为舟山市2014年“五水共治”重要项目之一，采用CIPP法完成了五公里排水管道的修复。该项目由于特殊的填海地质条件，城区地层沉降大，造成排水管道破裂、错位、脱节等结构性缺陷严重，缺陷的管道又加剧了地层沉降，管道修复比较迫切，作为负责实施该工程的笔者，为选择经济合理的修复方案，做了大量的调查、分析、比选等工作。鉴于东港一期道路路面现状较好，采用开挖修复方案不仅影响城区商铺营业、居民出行、城市交通、环境保护，而且也不经济，于是我们将方案定在了非开挖修复管道的新技术工艺上，重点对CIPP法、“U”型HDPE内衬法、聚氨酯修复等非开挖技术进行了研究、分析、比选，最终选择了具有各方面优势的CIPP法。CIPP法具有以下优点：一是无需开挖修复，施工速度快，对环境影响小；二是施工占用道路空间小，每次仅占用两个检查井，对交通影响小；三是适用范围广，不同种类材料的各类管道都可以修复；四是内衬树脂软管壁薄、光滑、耐用，过水断面损失少，水流阻力小不易结垢，耐腐蚀，可以提高管道使用年限，最长可达50年；五是强度大，刚性强、整体性好，显著提高管道抵抗变形能力，彻底修复原有裂缝、孔洞。以上CIPP法的优点，体现出该法相对于其他修复技术及方法的综合优势，具有很好的发展前景。
CIPP法虽然有诸多优点，但仍有许多方面需要改进，为更好的推行该技术，笔者结合该法实际应用，认为应在以下方面深入研究：一是加强行业规范和标准的研究、制定、完善，这方面可以借鉴美国相关技术标准，并结合中国实际情况，制定切实可行的行业规范及标准；二是加强行业管理方面的研究，非开挖修复技术市场比较混乱，无行业管理方面的细则可以执行，设计、施工及验收方面的质量要求及控制还很缺乏，制定规范的行业管理细则方便进行管理，对促进该方面技术发展有重要推动作用，这方面可借鉴上海市排水管理处的做法（如其发布的实施指南[3]等）；三是加强材料方面的研究，破解成本较高的难题，当前国内市场CIPP法原材料大多从国外进口，成本费用较高，国内材料在质量上和进口材料还有差距，加快材料方面的研究，降低成本更利于该项技术的普及；四是加强辅助技术设备及工艺的研究，如机器人、注浆等，用于配合解决CIPP法修复管道时遇到的难题。
参考文献：
[1[《公共排水管道电视和声纳检测评估技术规程》（DB31/T444-2009）。
[2]《采用翻转内衬技术修复旧管道和沟渠的标准方法》（ASTM F 1216-2009）
[3]吴坚慧 魏树弘 主编《上海市城镇排水管道非开挖修复技术实施指南》同济大学出版社，2012年出版。
论文作者:金申
论文发表刊物:《基层建设》2015年18期供稿
论文发表时间:2016/1/11
标签：管道论文; 缺陷论文; 技术论文; 排水管道论文; 内衬论文; 方法论文; 结构性论文; 《基层建设》2015年18期供稿论文;