地下管道非開挖修復技術在排堵保暢工作中的實際應用

 ――浦東新區滬南路北中路口污水管道修復工程介紹

滬南路南接環南一大道（A20公路），北連龍陽路，是浦東新區內南北向的主干道。據統計，在該道路上運行的有線路號碼的公交路線就有27條，還有其他的公交班車和不定期班車等也在該道路運行，其交通狀況非常繁忙。為此，維護好該道路的地下管道，保證道路的交通暢通是城市管理部門的一項重要工作。

2004年4月，由于地下污水管道損壞的原因，在滬南路北中路口的東南側非機動車道上發生了局部沉降。為此，負責該區域管理工作的花木城管署采取了緊急措施，會同施工和養護單位進行了原因分析，并及時采取了去除已嚴重損壞的部分管道，在該位置增設檢查井的對策，及時恢復了路面，保證了道路的暢通。在最后進行竣工檢查時，對新設置檢查井后的上游，下游管道采用CCTV檢測系統進行了調查。結果發現，位于滬南路北中路口的Φ600污水管內有嚴重損壞的現象。為此，城管部門在對管內進行全面調查的同時，開始了堵漏止水技術和修復方法的論證和選擇工作。管道的具體位置見圖－１。

采用CCTV設備對管道進行調查的結果如下∶

１．管內有大量淤泥堆積

CCTV從中間檢查井開始向滬南路方向行走時，由于管道內有大量淤泥堆積的情況，CCTV無法向前行走，最嚴重部分的泥砂堆積深超過0.30m。其原因是接口處有地下水流入，將周圍的泥沙帶入管道所致。

２．管道接口有明顯的錯位現象

根據調查發現，管道的接口部位有明顯的錯位，管口發生嚴重拉開現象。其原因是施工時管道地基處理方法不同，以及管接口開裂后大量泥沙流入管內后，導致管的力不夠所致。

３．有大量地下水流入

由于管道有不均等沉降，管接口已被拉開，地下水從裂縫處大量流入，導致了上述的淤泥堆積和管道沉降。

圖-1已損壞管道的位置

上述調查結果中說明的地下水流入，管路接口部的脫開，以及淤泥大量堆積的現象是互相關聯的，并且會產生惡性循環。如果不及時采取有效的修理方法制止，隨著時間的推移，管道內的地下水滲漏會沉日趨嚴重。一旦管道周圍泥土被大量掏空的話，其后果不堪設想。內部的損壞照片見照片-1和照片-2。

城管部門根據上述的結果和現場的實際情況，對大開挖及非開挖修復技術在施工時間，施工時對交通和周圍環境的影響，工程的經濟性等方面進行了綜合論證和比較后，決定對該二段管道，采用非開挖修復技術進行修復施工。其主要工藝為∶在Φ600mm的管內用人工進行注漿、止水作業后，采用國際上使用十分廣泛的翻轉法CIPP內襯修復技術，在該管道內做一個高強度內襯新管進行修復。

采用該工藝進行施工時，施工所需的場地只占用了人行道部分，除在施工時對管內的情況進行確認時需要打開在滬南路和北中路上的檢查井的井蓋時以外，原則上不會對道路交通造成影響，對解決施工時的交通堵塞，實現保暢排堵起到了十分積極的作用。

地下管道的接口錯位以及大量的地下水流入，把管道以及基礎周圍的泥沙帶入了管內，從而出現道路地基的空洞化現象。為了及時切斷地下水脈，堵住往管道內流入的地下水流，并填滿地基的空洞，恢復道路的承載能力，一般的做法是在地面按一定的規范打注漿孔，對管道周圍的地基實行壓密注漿。

１．注漿方法的比較選擇

由于本次工程的修復對象管道埋設于交通量非常大的滬南路之下，如圖－１所示管道橫穿二條機動車道。如果采用常規的在路面上打孔注漿的施工方法，必將實施交通封鎖，對車輛的正常通行造成危害，而且會在路面上留下注漿孔的痕跡。這樣施工，不利于排賭保暢，需要進行有利于交通的施工方案選擇。

本次施工是以CIPP內襯修復為主的修復工藝，注漿的主要目的在于阻止地下水向管內的流入，為CIPP內襯施工提供良好的施工條件和環境。為此，可以采用在管內通過管道接口的縫隙向管外注漿，在填滿存在于管道周圍的空洞的同時，達到止水的目的。由于該管道的直徑為600ｍｍ，管內注漿的難度十分大，經過和施工單位協商，決定改進注漿技術，使用小型的注漿泵，并采用個子矮小的操作人員實施施工。

２．注漿工作及其結果

對整個管道實施清掃后，采用管內聚氨酯注漿，對有地下水滲漏的接口部位全部進行了注漿止水操作。管內注漿完成后，對管道內采用CCTV檢測設備進行了內部調查，結果表明，由于管道的基礎出現了空隙等，管道出現了一些左右和上下的位移，但是管道內的接口部漏水處都已堵住了漏水、接口脫開并伴有裂縫的部分也已用砂漿封住，管道內平整光滑，完全達到了CIPP內襯修復的施工要求。施工后的管內情況見照片－１

為了實現施工時盡量不影響道路交通的宗旨，在實際的止水施工中采用了上述的施工方法。這樣做，施工人員的工作條件變差了，施工的難度也上升了，但是，減少了施工對交通的影響，改善了整個的施工形象，取得了很好的社會效果。

１．CIPP技術的施工原理和特點

CIPP技術（Cured In  Place Pipe）施工法是以不開挖道路進行地下管道修理的新技術。該技術在英國發明，在日本、美國、韓國以及歐洲的經濟發達國家得到眾多顧客的信頼，是十分成熟的，具有信賴性的管道非開挖修復技術之一。CIPP施工技術不僅限于下水管道，在自來水管，煤氣管，通訊電纜管道等的修理施工方面也同樣得到廣泛的應用。

其主要施工原理為，根據現場的實際情況在工廠內按設計制造內襯軟管，然后灌浸熱硬化性樹脂制成樹脂軟管。施工時首先向舊管內插入輔助內襯管，然后利用翻轉法，將樹脂軟管和加熱用溫水輸送管翻轉插入輔助內襯管內。翻轉完成之后，利用水壓使樹脂軟管膨脹并緊貼在舊管內，然后利用循環的方式通過溫水循環加熱。在規定的設計時間內，使具有熱硬化性的樹脂軟管硬化成型，舊管內即形成一層高強度的內襯新管。圖－２為施工示意圖。

翻轉法內襯修復技術有如下幾個優點：

① 施工時間短：內襯管材料在工廠加工后運至工地，現場的施工從準備，翻轉，加熱，固化只需約1天時間，可以十分方便地解決施工時的臨時排水問題。

② 設備占地面積小：CIPP施工法只需小型的鍋爐和熱水循環泵等設備，施工用道路面積小（在檢查井邊的位置，寬2.5m，長12m），噪音低，對道路交通影響小。

③ 內襯管耐久實用：內襯材具有耐腐蝕，耐磨損的優點，材料強度大，耐久性根據設計要求最大可達20年，對管的地下水滲入問題徹底解決，一勞永逸。管的斷面積損失小，表面光滑，水流摩擦下降（摩擦系數由0.013降為0.010），提高了管道的流量能力。

④ 保護環境，節省資源：不開挖路面，不產生垃圾，不堵塞交通，使管道修工的形象大為改觀。總體的社會效益和經濟效益好。

圖-2施工示意圖

照片－3 止水施工后的管內情況

照片－4 CIPP內襯法修復施工的情況