成都市排水管道非开挖修复技术指南

成都市排水管道非开挖修复技术指南成都市作为西南地区核心城市，排水管网系统承载着城市防汛排涝、污水收集输送的重要功能。随着城市建设年限增长，部分早期建设的排水管道因材质老化、外部荷载、地质沉降等因素，逐渐出现结构性缺陷（如破裂、错位、变形）和功能性缺陷（如结垢、树根侵入），传统开挖修复方式因交通影响大、施工周期长、对周边环境扰动明显，已难以适应中心城区复杂的地下空间环境。非开挖修复技术通过不开挖或仅开挖少量工作坑，利用原有管道的基础结构，采用内衬、局部修补、缠绕等工艺实现管道功能恢复，在成都地铁沿线、商业密集区、历史文化街区等敏感区域具有显著应用优势。结合成都地区地质特点（砂卵石地层为主、地下水位季节性变化大）、管道材质（混凝土管、铸铁管、PVC管等并存）及常见病害类型，现就排水管道非开挖修复技术全流程操作要点进行系统阐述。一、修复前系统评估与预处理非开挖修复的核心是“精准诊断、对症修复”，修复前需通过多手段检测明确管道病害位置、类型及严重程度，同时完成必要的预处理以确保修复工艺有效实施。（一）管道检测与评估1.基础信息收集：调取管道竣工资料，明确管径（DN300-DN2000为主）、材质、埋深（成都主城区普遍3-6米）、接口形式（承插式、企口式、平口式）及周边环境（地下管线分布、建构筑物基础类型）。结合GIS系统标注管道走向，避免修复过程中误损其他管线。2.内窥检测（CCTV）：采用高分辨率爬行机器人对管道内部进行全程录像，重点记录破裂（分为轻微、中等、严重三级）、错位（接口偏移量≤1/3管径为轻度，＞1/3为重度）、变形（椭圆度≤5%为轻度，5%-15%为中度，＞15%为重度）、渗漏（湿渍、滴漏、涌水）等结构性缺陷，以及结垢厚度（占管径截面比例）、树根侵入范围等功能性缺陷。成都地区老旧混凝土管因硫酸盐腐蚀易出现内壁酥松，需特别关注局部剥落深度。3.声呐检测：针对满管或高水位管道（如雨季），通过声波反射探测管壁外部泥砂流失情况，判断是否存在管周空洞（成都砂卵石地层因地下水渗透易形成管基淘空）。检测时需控制探头行进速度≤0.3m/s，确保回波信号清晰。4.结构安全评估：依据《城镇排水管道检测与评估技术规程》（CJJ181），将管道结构性状况分为完好（S1）、轻微缺陷（S2）、中等缺陷（S3）、严重缺陷（S4）四级。S1级管道无需结构性修复；S2级可采用局部修复；S3级需整体修复；S4级（如断裂、大面积变形）需综合评估是否具备非开挖修复条件（一般要求变形率≤20%、错位量≤1/2管径）。（二）预处理1.清淤与疏通：采用高压水射流（压力80-150MPa）配合机械绞龙清除管内淤泥、垃圾及结垢层，确保管壁露出原始结构。成都地区管道因餐饮油污排放易形成顽固性油垢，需添加专用除油剂（pH值控制在8-10）增强清洗效果。清淤后管内水位应降至管底以下1/3，避免修复材料与水接触影响粘结。2.局部预处理：对大于5mm的裂缝或孔洞，采用速凝水泥（初凝时间≤5min）或环氧树脂砂浆填补；对树根侵入区域，使用割刀清除外露根系并涂刷根阻剂（含铜化合物，浓度0.5%-1%）；对接口错位处，打磨平整并清除尖锐凸起，防止划伤修复材料。3.堵水与导流：采用双囊式堵水气囊（工作压力≥0.03MPa）在修复段上下游10-15米处设置封堵，气囊直径需比管道内径大5%-10%以确保密封性。封堵后通过临时管道（HDPE管，管径与原管道匹配）将上游来水导流至下游，避免修复过程中水流冲击。成都雨季需增设备用泵组（流量≥原管道设计流量的120%），防止突发降雨导致水位上涨。二、主要非开挖修复技术及工艺要点根据管道缺陷类型、管径大小及使用要求，成都地区常用非开挖修复技术包括整体修复（CIPP翻转/拉入法、螺旋缠绕法）和局部修复（不锈钢双胀环、点状树脂固化）两大类，需结合具体场景选择最优方案。（一）整体修复技术1.CIPP紫外光固化内衬修复该技术通过将浸有光固树脂（不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂，拉伸强度≥30MPa）的玻璃纤维软管拉入管道，利用紫外灯链（波长365-400nm，功率5-10kW）照射使树脂固化，形成与原管紧密贴合的“管中管”。-适用场景：DN300-DN2000的混凝土管、铸铁管，适用于结构性缺陷（S3级）及功能性缺陷（结垢率＞30%），特别适合长距离（单段≤150m）、无严重变形（变形率≤15%）的直线管段。成都地铁1号线周边管道修复中，曾采用该技术完成单段120米的DN800混凝土管修复，施工周期仅12小时。-工艺步骤：（1）软管裁剪：按修复长度+2m（两端各预留1m）确定软管尺寸，成都地区因地下水位高，需额外增加0.5m以覆盖可能的渗漏点。（2）拉入软管：使用卷扬机（拉力≤软管断裂强度的50%）将软管匀速拉入，避免扭转。软管拉入后需充气至0.02-0.03MPa，确保与原管内壁贴合。（3）紫外固化：启动紫外灯链，以0.5-1.5m/min速度行进，固化过程中实时监测树脂温度（控制在50-80℃），避免局部过热导致材料老化。成都冬季施工时，需提前对树脂进行预热（25-30℃），防止固化速度过慢。（4）端口处理：固化完成后切除两端预留部分，使用角磨机打磨平整，确保与原管接口平顺过渡。-质量控制：固化后内衬管厚度需≥原管壁厚的1/3（最小3mm），环刚度≥原管设计值（成都地区一般要求≥8kN/m²），水压试验（0.2MPa，30min无渗漏）合格。2.螺旋缠绕法修复采用带状PVC型材（厚度2-4mm，宽度150-300mm）在管道内螺旋缠绕成新管，同时在型材间注入密封胶（聚氨酯或硅酮胶，拉伸强度≥3MPa）形成连续内衬。-适用场景：DN400-DN3000的大口径管道，适用于变形率≤20%、错位量≤1/2管径的结构性缺陷，特别适合椭圆度较高的管道（如成都老城区砖砌拱管）。-工艺步骤：（1）设备安装：在工作坑内设置缠绕机，调整型材导向轮角度，确保缠绕轨迹与原管轴线一致。（2）缠绕成型：启动缠绕机，控制行进速度0.5-1m/min，同步注入密封胶（注胶压力0.3-0.5MPa）。每缠绕5米测量一次新管内径（偏差≤±2%），成都地区因砂卵石地层易导致管道局部下沉，需加密测量点（每2米一次）。（3）接口密封：完成缠绕后，对起始端和终端采用不锈钢环（厚度≥2mm）固定，并用密封胶填充缝隙。-质量控制：新管环刚度≥原管1.5倍（成都地区建议≥12kN/m²），密封胶固化后粘结强度≥2MPa，闭水试验（水位至管顶以上2m，30min水位下降≤10mm）合格。（二）局部修复技术1.不锈钢双胀环修复采用304不锈钢环（厚度2-3mm，宽度50-100mm）配合橡胶密封带（丁腈橡胶，邵氏硬度60-70），通过机械胀紧装置将其固定在缺陷位置，形成局部密封。-适用场景：DN300-DN1500管道的接口渗漏、轻微错位（偏移量≤20mm），修复长度≤1.5m。成都春熙路商圈地下管道因地面荷载大易出现接口渗漏，采用该技术可在4小时内完成单点修复，不影响商业运营。-工艺步骤：（1）定位缺陷：通过CCTV确定渗漏点位置，标记在管道内壁（用防水记号笔）。（2）安装胀环：将不锈钢环与橡胶带组装后放入管道，使用液压胀紧器（压力≤10MPa）逐步加压，直至橡胶带与原管紧密贴合（橡胶压缩量≥20%）。（3）效果验证：胀紧完成后，通过CCTV检查橡胶带是否完全覆盖缺陷，必要时补压。-质量控制：不锈钢环与原管间隙≤2mm，橡胶带拉伸强度≥15MPa，水压试验（0.1MPa，10min无渗漏）合格。2.点状树脂固化修复将浸有热固性树脂（环氧树脂，固化后抗压强度≥60MPa）的玻璃纤维毡片贴附在缺陷位置，通过气囊加压（0.05-0.1MPa）并加热（蒸汽或电加热，温度80-100℃）固化，形成局部加强层。-适用场景：DN200-DN1200管道的裂缝（宽度≤10mm）、孔洞（直径≤100mm），修复范围≤0.5m。成都老旧小区内部支管因树根侵入常见局部孔洞，该技术可精准修复，减少对小区道路的破坏。-工艺步骤：（1）材料准备：根据缺陷尺寸裁剪毡片（长度=缺陷长度+200mm，宽度=缺陷周长+100mm），树脂配比按环境温度调整（成都夏季需减少固化剂比例，避免过快凝固）。（2）贴附与加压：将毡片均匀涂刷树脂后，用安装工具推送至缺陷位置，充气气囊使其紧密贴合管壁。（3）加热固化：通入蒸汽（压力0.1-0.2MPa）或使用电加热毯，固化时间根据树脂类型控制（环氧树脂一般60-90min）。-质量控制：固化后修复层厚度≥5mm，与原管粘结强度≥2MPa，渗透检测（染色剂无渗漏）合格。三、施工质量控制与安全管理（一）质量控制1.材料进场检验：树脂需提供第三方检测报告（固化时间、拉伸强度、耐化学腐蚀性），玻璃纤维软管需检测厚度均匀性（偏差≤±0.2mm），不锈钢胀环需检查表面光洁度（无划痕、锈蚀）。2.过程监控：CCTV检测全程录像存档，固化过程实时记录温度、压力数据（成都地区建议使用带GPS定位的记录仪，便于后期追溯）。每段修复完成后，采用电子测厚仪（精度0.1mm）检测内衬厚度，合格率需≥95%。3.验收标准：依据《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》（CJJ/T210），结构性修复后管道剩余设计使用年限≥50年，功能性修复后过水能力恢复至原设计流量的90%以上。（二）安全管理1.有限空间作业：修复前需进行气体检测（O₂≥19.5%，H₂S≤10ppm，CH₄≤1%LEL），配备通风设备（风量≥30m³/h），作业人员穿戴正压式呼吸器（A级防护），并设专人监护（每2小时轮换）。2.设备安全：紫外灯链需设置过载保护（电流≤15A），缠绕机传动部位加装防护罩，液压设备定期检测油管密封性（压力试验≥1.5倍工作压力）。3.环境防护：清淤产生的污泥需经脱水处理（含水率≤60%）后运至指定消纳场，化学药剂（树脂、密封胶）存放需远离火源（防火距离≥5m），废弃材料按危废管理要求处置。四、修复后维护与跟踪非开挖修复完成后，需建立管道健康档案（包含修复位置、技术类型、材料参数、检测视频），每2年进行一次常规CCTV检测，重点关注修复界面（新