城镇排水管道软衬法修复施工及验收技术规程.doc

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pipelines by the inversion and curing of a resin-impregnated tube - 发布 - 实施 浙 江 省 住 房 和 城 乡 建 设 厅 发 布 浙江省工程建设标准 翻转式原位固化法排水管道修复技术规程翻转式原位固化法排水管道修复技术规程 technical specification for rehabilitation of existing drainage pipelines by the inversion and curing of a resin-impregnated tube db/t /- 主编单位：杭 州 市 排 水 有 限 公 司 杭州市建设工程质量安全监督总站 杭州管丽管道工程有限公司 批准部门：浙 江 省住 房 和 城 乡建 设 厅 施行日期： 年 月 1 前 言 根据浙江省建设厅（现浙江省住房和城乡建设厅） 二 oo 八年度浙江省工程建 设地方标准编制计划的通知（建设发2008342 号） ，规程编制组通过广泛调查研究， 参考国内外的有关标准，并结合我省排水管道修复工程中翻转式原位固化法的应用实 践，制定了本规程。 本规程的主要技术内容是：1.总则；2.术语；3.材料与设备；4.设计与制作；5.浸 渍与贮运；6.现场施工；7.施工安全；8.验收。 本规程由浙江省住房和城乡建设厅负责管理，由杭州市排水有限公司负责技术内 容的解释。执行过程中，请各有关单位结合施工实践，不断总结经验，并将发现的问 题、意见和建议函告杭州市排水有限公司翻转式原位固化法排水管道修复技术规程 编写组地址：杭州市环城北路 292 号，邮编：310006，以供修订时参考。 本规程 主编单 位：杭州市排水有限公司 杭州市建设工程质量安全监督总站 杭州管丽管道工程有限公司 本规程主要起草人：徐禹华、宋正华、沈小红、孙跃平、熊传美、陈爱朝、杨捷、 吴为义、杨毅杭、董天乐、王荣华、沈麟祥 本规程主要审查人：马保松、周鑫根、赵宇宏、高建宏、龚福鑫、黄振亚、邱潮 2 目 次 1 总则 .1 2 术语 .2 3 材料与设备 .3 3.1 材料的要求.3 3.2 设施设备的要求.3 4 设计与制作 .4 4.1 设计.4 4.2 软管制作.6 5 浸渍与贮运 .7 5.1 浸渍热固性树脂.7 5.2 材料贮运.7 6 现场施工 .8 6.1 施工准备.8 6.2 翻 转 .8 6.3 固化与冷却.9 6.4 端部处理.9 7 施工安全 .10 8 验收 .11 本规程用词说明 .13 引用标准名录 .14 附：条文说明 .15 3 contents 1 general provisions.1 2 terms.2 3 material and facility.3 3.1 material requirements.3 3.2 facility requirements.3 4 tube design and manufature .4 4.1 tube design.4 4.2 tube manufacture.6 5 impregnation and transportation .7 5.1 impregnation with thermoset resin.7 5.2 material storage and transportation .7 6 site construction .8 6.1 construction preparation .8 6.2 inversion.8 6.3 curing and cooling.9 6.4 frontend disposal.9 7 construction safety .10 8 acceptance.11 explanation of wording in this specification.13 normative standards .14 explanation of provisions.15 1 1 总 则 1.0.1 为规范翻转式原位固化法排水管道修复技术，确保质量与安全，特制定本规程。 1.0.2 本规程适用于管径为 1502200mm 的污水管、雨水管、雨污合流管等重力流排 水管道修复工程。 1.0.3 利用翻转式原位固化法修复的排水管道，其设计使用年限不应低于 30 年。 1.0.4 应用翻转式原位固化法排水管道修复技术除应符合本规程要求外，尚应符合国 家现行有关标准的规定。 2 2 术 语 2.0.1 原位固化法 cured in place pipe 将浸渍热固性树脂的软管用水压或气压翻转等方法将其送入待修复管道内，再加 热使其固化，在旧管内形成新内衬管的一种非开挖管道修复方法。 2.0.2 翻转式工艺 inversion method 利用水压或气压将浸渍热固性树脂的软管翻转置入待修复管道内，是原位固化法 修复中常用的一种工艺。 2.0.3 聚酯纤维毡 polyester fiber felt 柔软的聚酯纤维针刺毛毡。 2.0.4 热固性树脂 thermoset resin 通过加热、引发剂引发或者紫外线引发产生聚合反应，逐渐硬化成型，成型后不 熔融、不溶解，其分子结构为体型聚合物的树脂。 2.0.5 软管 tube 由一层或多层聚酯纤维毡缝制而成的，且尚未浸渍热固性树脂的管材。 2.0.6 树脂浸渍软管 tube impregnated with resin 在真空条件下浸渍热固性树脂后的软管。 2.0.7 固化管 cured liner 树脂浸渍软管在待修复管道内固化后形成的内衬管。 2.0.8 电视检查 closed circuit television inspection 一种采用闭路电视进行管道检测的方法。 3 3 材料与设备 3.1 材料的要求 3.1.1 聚酯纤维毡与热固性树脂应具有相容性。 3.1.2 聚酯纤维毡的耐腐蚀性、抗拉伸性、柔性、耐热性应符合相关标准规定。 3.1.3 热固性树脂固化后的耐腐蚀性、抗拉伸性应符合相关标准规定。 3.2 设施设备的要求 3.2.1 浸渍热固性树脂时，用于抽真空、搅拌、传送、碾压的设备应齐全、性能良好， 并应符合批准后的施工组织设计要求。 3.2.2 加热固化时采用的热水锅炉容量应与所需加热的水量相匹配。 4 4 设计与制作 4.1 设 计 4.1.1 软管长度应满足修复管段两座检查井间的中心距离、检查井井深、两端部所需 长度以及施工时翻转压力所需水头高度的要求。当利用静水压力翻转时，软管制作长 度应按下式计算： (4.1.1)hlll 21 式中 软管制作长度（m） ；l 两座检查井间中心距离（m） ； 1 l 两端端部所需长度（m） ； 2 l 翻转压力所需水头高度（m） 。h 4.1.2 对非结构性破损的重力流管道进行修复，固化管管壁设计厚度应按下式计算： (4.1.2-1) 1 )1 ( 2 3 1 2 pn cke d t l (4.1.2-2) 3 2 100 1/ 100 1 qq c （4.1.2-3）d 2 minmax dd （4.1.2-4） d dd q )(100 max 式中 固化管壁厚（mm） ；t 待修复管道的平均内径（mm） ；d 土压力增强系数（可取 7.0） ；k 固化管材料的长期抗弯曲弹性模量（mpa） ； l e 5 椭圆度折减因子；c 地下水对管道中心产生的压力（mpa） ；p 安全系数（可取 2.0） ；n 泊松比（取 0.3） ； 待修复管道的椭圆度（百分率） ；q 待修复管道的最小内径（mm） ； min d 待修复管道的最大内径（mm） 。 max d 若管道位于地下水位以上，固化管管壁设计厚度应满足下式要求： sdr100 （4.1.2-5） 式中 sdr固化管的标准尺寸比，即 d/t。 4.1.3 对结构完全破损的重力流管道进行修复，固化管管壁设计厚度应按下式计算： (4.1.3-1) 3 1 2 / 721 . 0 swl t ebre cnq dt (4.1.3-2) swwt wwhrhq1000/00981 . 0 (4.1.3-3)hhr ww /33 . 0 1 (4.1.3-4) h e b 213 . 0 41 1 式中 待修复管道总的外部压力(mpa)； t q 水浮力因子，当0.67 时，取 0.67； w r w r 管顶上部水位高度（m） ； w h 管顶覆土厚度（m） ；h 土体重度（kn/m3） ；w 活荷载（mpa） ； s w 弹性支撑系数；b 土体压缩模量(mpa)； s e 自然对数的底。e 按式 4.1.3-1 计算后的固化管管壁设计厚度尚应符合下式要求： 6 t （4.1.3-5） 3 1973 . 0 e d 式中 e初始弹性模量(mpa)； 4.2 软 管 制 作 4.2.1 软管外径的选择应确保其固化后的外壁紧贴待修复管道内壁。 4.2.2 软管制作及树脂浸渍场地应选在室内，并具备防尘、防火、防日光照射的设施 条件。 4.2.3 软管制作厚度应大于固化管管壁设计厚度 t，宜为（1.11.3）t。 4.2.4 软管缝制的接合缝应平整、密实、牢固；多层聚酯纤维毡叠加缝制的接合缝应 错开，不得重叠。 4.2.5 软管的外层应敷设一层与树脂相容且防水的塑料涂层或塑料膜。 7 5 浸渍与贮运 5.1 浸渍热固性树脂 5.1.1 浸渍热固性树脂必须在室内完成，并应采取措施避免日光、强光源照射。 5.1.2 浸渍热固性树脂时室内温度不宜高于 18。 5.1.3 浸渍热固性树脂前，应根据软管的长度、厚度合理选择抽真空点，切开塑料涂 层或膜后，再进行抽真空。 5.1.4 浸渍热固性树脂前及浸渍过程中，软管真空度应达到 810-2mpa。 5.1.5 热固性树脂与固化剂混合搅拌时，应控制搅拌速度和时间，搅拌均匀。 5.1.6 热固性树脂的浸渍量应满足固化管管壁设计厚度的要求。 5.1.7 树脂浸渍软管应采用机械碾压设备碾压平整。 5.1.8 浸渍完成后，塑料涂层或膜的切口应采用塑料膜胶贴封固。 5.2 材 料 贮 运 5.2.1 当室外温度高于 18时，树脂浸渍软管在贮运过程中应叠放在冰水槽或冷柜中。 5.2.2 贮运树脂浸渍软管的过程中，应避免日光或强光源照射。 5.2.3 树脂浸渍软管在贮运与装卸过程中，应避免与硬质、尖刺物体发生刮擦、碰撞。 5.2.4 树脂浸渍软管在安装完成前不得产生固化现象。 8 6 现 场 施 工 6.1 施 工 准 备 6.1.1 施工前，待修复管道内应截流断水，上游检查井宜设泵排水，防止满溢；必须 进行管道检测，严禁未经检测即安排管道修复。 6.1.2 管径800mm 的管道检测应由闭路电视检测车完成；管径800mm 的管道检测 可由闭路电视检测车或人员进管检测。 6.1.3 待修复管道应冲洗清理，排干积水，并清除障碍物。 6.1.4 有内钢套的待修复管道，应对内钢套进行预处理。 6.1.5 待修复管道内错位的接口应按经批准的施工组织设计进行预处理。 6.1.6 管径1200mm 的待修复管道，检查井井筒宜进行扩孔预处理。 6.1.7 漏水严重的待修复管道，应对漏水点进行止水或隔水预处理。 6.2 翻 转 6.2.1 翻转前，应对待修复管道内部情况进行复查。 6.2.2 翻转时应符合下列要求： 1 钢管支架应搭设牢固，支架尖突部位、端部应用聚酯纤维毡、胶布等进行包 裹。 2 钢管支架搭设高度应根据翻转压力所需的水头高度确定。 3 翻转前应先在管道内平铺防护袋，防护袋不得扭曲或结扎。 4 翻转用水应采用自来水或洁净的自然水体。 5 翻转置入时，可将润滑剂直接涂在树脂浸渍软管上或直接倒入翻转用水中。 6 接合缝不得破裂或渗漏。 7 树脂浸渍软管翻转速度应保持均匀。 6.2.3 树脂浸渍软管若不能在树脂固化前完全翻转入待修复管道，应立即将其拖 出待修复管道。 9 6.3 固化与冷却 6.3.1 供热设备应将热水输送至整段树脂浸渍软管，使树脂浸渍软管内壁均匀受热。 6.3.2 加热固化时，应控制温度逐步上升，随时观察固化过程中的温度变化。循环热 水的平均温度应达到树脂固化所需温度，最高温度不宜大于 85。加热固化过程中管 道始端与末端间温度差不应超过 15。 6.3.3 加热固化结束后，固化管应逐渐降温冷却至 38以下，方可释放静水压力。 6.4 端 部 处 理 6.4.1 固化管端部切口应平整并与井壁齐平。 6.4.2 固化管端部切口必须封固。 10 7 施 工 安 全 7.0.1 热固性树脂、聚酯纤维毡等材料在贮存、搅拌、浸渍、运输、翻转施工过程中 应远离明火。 7.0.2 现场施工前，应对以下方面进行安全检查： 1 1 现场施工设备； 2 截流断水措施。 7.0.3 施工人员下井作业应符合现行国家标准城镇排水管道维护安全技术规程 (cjj 6-2009)的有关规定。 7.0.4 树脂浸渍软管翻转时，必须为下井作业人员预留进出口通道，井口必须有专人 监护。 7.0.5 加热固化过程中，应做好防护措施，避免发生烫伤事故。 7.0.6 固化管端部切割时，施工作业人员应佩戴防尘护具。 11 8 验 收 8.0.1 树脂浸渍软管的外观质量应符合下列规定： 1 管壁实测厚度均匀。 2 表面无破损。 3 表面无较大面积褶皱。 4 管内无气泡。 8.0.2 固化管内壁应符合下列规定： 1 表面无鼓胀，无未固化现象。 2 表面无裂纹。 3 表面不得有严重的褶皱与纵向棱纹。 8.0.3 固化管端部切口应平整，切口与井壁应平齐，封口无渗水。 8.0.4 一个翻转段中，固化管以每 100 米为一个验收批，小于 100 米的取一个验收批。 固化管管壁厚度应实测检查并符合下列规定： 每验收批检查 8 个点，检查方法为采用钢尺或测厚仪量测；固化管实测管壁厚度 大于等于固化管管壁设计厚度 t 为合格，每验收批合格率应达到 85%，且固化管实测 管壁厚度不得小于 0.85t。 8.0.5 固化管性能测试应符合下列规定： 1 每验收批取一组试块进行弯曲强度、弯曲弹性模量、第一裂缝产生时弯曲应力 三项目检验，每组试块数量为三块。 2 试块一般在施工现场直接从固化管的端部截取。受现场条件限制无法截取时， 可采用和施工条件同等的环境下制作的试块。 3 试块性能指标必须符合表 8.0.5 的规定： 表表 8.0.5 试块性能指标试块性能指标 性能测试项目（单位）性能指标测试方法 弯曲强度（mpa） 31 树脂浇铸体性能试验方法 12 弯曲弹性模量（mpa） 1724 第一裂缝产生时弯曲应力 （mpa） 25 gb/t 2567-2008 8.0.6 竣工验收时应提供下列资料： 1 树脂浸渍软管与固化管内壁的外观检查记录。 2 聚酯纤维毡、热固性树脂的质量合格证及性能检测记录。 3 施工前、后排水管道影像检测记录。 4 固化管管壁厚度实测检查记录。 5 固化管试块性能测试记录。 13 本规程用词说明 1 为便于在执行本规程条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词说明如 下： 1）表示很严格，非这样做不可的用词： 正面词采用“必须” ；反面词采用“严禁” ； 2）表示严格，在正常情况下均应这样做的用词： 正面词采用“应” ；反面词采用“不应”或“不得” ； 3）表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词： 正面词采用“宜”或“可” ；反面词采用“不宜” ； 4）表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可” 。 2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应按执行”或“应符 合的规定” 。 14 引用标准名录 1 astm f 1216-05 2 城镇排水管道维护安全技术规程cjj 6-2009 3 给水排水管道工程施工及验收规范gb 50268-2008 4 树脂浇铸体性能试验方法gb/t 2567-2008 15 浙江省工程建设标准 翻转式原位固化法排水管道修复技术规程翻转式原位固化法排水管道修复技术规程 条 文 说 明 16 目 次 1 总则 .17 2 术语 .18 3 材料与设备 .19 3.1 材料的要求 .19 3.2 设施设备的要求 .19 4 设计与制作 .20 4.1 设计.20 4.2 软管制作.20 5 浸渍与贮运 .22 5.1 浸渍热固性树脂.22 5.2 材料贮运.22 6 现场施工 .23 6.1 施工准备.23 6.2 翻 转 .24 6.3 固化与冷却.25 6.4 端部处理.25 7 施工安全 .26 8 验收 .28 17 1 总 则 1.0.1 近年来，翻转式原位固化法在国内城镇排水管道修复中应用的发展较快，掌握 该技术的施工单位，也不断出现。由于存在着工艺差异，材料多样等问题，施工质量 难以控制，不利于该技术的应用和推广。编制本技术规程的目的在于对该技术应用于 排水管道修复中进行有效地全过程管理与控制，确保施工质量和安全。 1.0.2 翻转式原位固化法施工技术适用于排水管道的结构性加固、堵漏和防腐等修复 工程。农业、工业、环境用水等管道的修复可根据具体情况选用。该技术适用的管道 材质可为混凝土管、钢筋混凝土管、钢管以及各类塑料管等，几何截面可为圆形、方 形、马蹄形等。 18 2 术 语 2.0.1 在国内，原位固化法（cured in place pipe.缩写为 cipp）也称为就地固化法。 其施工工艺一般采用翻转式，也有少数采用牵引式，本规程主要针对其中的翻转式工 艺。 2.0.2 翻转式工艺是采用注水或注气翻转，通过循环热水、热蒸汽或紫外线等方式进 行管内加热使树脂固化，紧贴待修复管道内壁形成内衬管的一种原位固化法工艺，本 规程主要针对注水翻转并通过循环热水加热固化的工艺，其优点在于较易控制翻转压 力和加热升温。当树脂浸渍软管翻转置入时，其翻转压力比较恒定，翻转速度易于控 制，施工工序较为安全可靠，是目前广泛采用的一种工艺。 2.0.3 聚酯纤维是指由多种二元醇和芳香族二元羧酸或其酯经缩聚生成的聚酯为原料 所制得纤维的统称。具体品种有：聚对苯二甲酸乙二酯纤维，聚对苯二甲酸丁二酯纤 维，聚对苯二甲酸丙二酯纤维，聚对苯二甲酸-1,4-环己二甲酯纤维，聚-2,6-萘二酸 乙二酯纤维，以及多种改性的聚对苯二甲酸乙二酯纤维等。由于聚对苯二甲酸乙二酯 纤维是其主要品种，故习称聚酯纤维即指这种纤维。这类纤维外观挺括，热稳定性好， 但吸湿性稍差。为增加固化管强度，需要时，可在聚酯纤维中加入玻璃纤维布。 2.0.4 应用于翻转式原位固化法排水管道修复技术的热固性树脂主要是指不饱和聚酯 树脂，环氧树脂以及乙烯基酯树脂等。 2.0.5 在实际缝制软管时，为加强软管强度，在聚酯纤维毡中可加入以玻璃纤维纱线 织造的玻璃纤维布夹层。在翻转式原位固化法排水管道修复施工中，该材料不单独使 用，一般夹在聚酯纤维毡的里层，作加强材料。 2.0.7 本规程根据不同施工阶段，提出软管、树脂浸渍软管、固化管三个名词称谓。 固化管是指树脂浸渍软管经过翻转或牵引等工艺进入待修复管道，经过加热固化后形 成的内衬管，本规程中是指采用翻转式原位固化法修复后形成的内衬管。 2.0.8 闭路电视检查是目前国内外普遍采用的管道检测方法，具有图像清晰、操作安 全、资料便于计算机管理等优点，减少了人员进入雨污水管道内检测的频率和发生中 毒、窒息的潜在危险。闭路电视检查目前分为车载式、便携式和杆式三种。 19 3 材料与设备 3.1 材料的要求 3.1.1 在树脂浸渍软管浸渍过程中，聚酯纤维毡与热固性树脂应紧密溶合，固化后， 不得产生分离现象。 3.1.2 聚酯纤维毡缝制的软管应具有足够抗拉伸的强度，能够承受翻转时的翻转压力， 其中具体性能指标如断裂强力和断裂伸长率等的测试方法应根据纺织品 织物拉伸 性能 第一部分：断裂强力和断裂伸长率的测定 条样法 （gb/t3923.11997） 。软管 应具有足够柔性，翻转时应能够适应待修复管道内局部段管径的略微变化，可与待修 复管道紧贴；聚酯纤维毡应能够承受树脂固化时的温度。 3.1.3 目前在应用的热固性树脂种类繁多，不同生产企业有不同的质量标准，但应以 满足施工和固化后强度要求为前提。 3.2 设施设备的要求 3.2.1 抽真空、搅拌、传送、碾压等是浸渍过程中的关键步骤，采用的设备一般有： 真空泵、专用搅拌器、棍杠或滚轴输送机、碾压机等，其性能完好与否决定了树脂浸 渍软管的质量，故以上设备的型号、性能等应在施工组织设计中予以明确。 利用搅拌设备搅拌树脂时，须控制其搅拌速度，不应过缓或过快，确保树脂搅拌 均匀，防止空气在搅拌过程中进入树脂，影响固化管质量。树脂碾压设备，应确保碾 压材料厚度均一、无褶皱。称量热固化性树脂、固化剂等计量设备应按计量法的相关 标准，达到干净、精确、完好。 3.2.2 树脂浸渍软管固化过程中所需的热水由现场锅炉设备提供，因此应根据修复管 道的容积，选择容量合理的锅炉，使其供热量满足水温的上升速率。 20 4 设计与制作 4.1 设 计 4.1.1 翻转压力的取值应符合以下经验公式的要求： p6t/d 式中 p施工翻转压力（mpa） ； t设计固化管壁厚(mm)； d待修复管道内径(mm)。 当翻转施工的起始检查井井深大于施工翻转压力所需水头高度或采用泵压等其他 方式加压翻转时，软管制作长度应按具体施工情况确定。 4.1.2 重力流管道非结构性破损修复时，内衬管主要承受由地下水产生的外部水力负 荷，土压力和其它荷载则由原管道承受。故需要探明地下水位高度，使得计算得出的 固化管管壁的厚度足以承受地下水的静水压力而不会发生变形。当管道位于地下水位 以上时，可根据具体情况对固化管设计厚度进行选取，但应符合式 4.1.2-5 的要求。 4.1.3 结构完全破损的重力流管道指管道已经没有足够的强度去承受土体等外部荷载， 表现为管道严重腐蚀，管道部分缺失，纵向裂隙和严重变形等情况。故在固化管壁厚 计算时应考虑能够足以承受外部水压力、土压力和活荷载等负荷而不会发生变形甚至 坍塌。 4.2 软 管 制 作 4.2.1 在确定软管外径时，应考虑到软管材料有横向的伸长性能。故应根据软管材料的 横向伸长率，确定软管的外径与待修复管道的内径之间的修正关系。一般情况下，软 管外径应略少于待修复管道的内径。 4.2.2 聚酯纤维毡及热固性树脂均属易燃材料，应使其远离火源，避免燃烧。热固性 树脂在紫外线照射下会固化，因此热固性树脂浸渍场地必须防止日光照射。 4.2.3 制作软管时，采用单层或多层聚酯纤维毡叠加缝制而成，聚酯纤维毡厚度可能 与软管设计厚度有所偏差，故需控制其制作厚度，只允许出现正偏差，确保浸渍热固 性树脂并加热固化后壁厚满足验收要求。 4.2.4 接合缝在缝制过程中应避免凸缝、脱线等现象，确保接合缝强度。 21 4.2.5 软管外层应粘贴或喷涂一层与热固性树脂相容且具有一定耐磨性的塑料涂层或 薄膜，起到保护和防水的作用。 22 5 浸渍与贮运 5.1 浸渍热固性树脂 5.1.1 日光和强光源中的紫外线长时间照射，会引起热固性树脂逐渐固化，从而导致 软管材料报废，所以浸渍树脂的过程应安排在合适的室内场地。 5.1.2 浸渍树脂时，若室内温度高于 18，有条件的情况下，宜采用空调设备降低室 温，防止树脂固化。若无人工降温设备，可采用在软管上加敷冰块的方式替代。 5.1.3 为避免树脂浸渍不均匀以及浸渍后产生气泡等问题，在浸渍树脂前，应对软管 进行抽真空处理，不得在未抽真空或抽真空时