管道钢板内衬非开挖修复

一、非开挖修复技术概述

城市的地下管道如同城市的脉络，承担着液体输送等重要功能。然而，随着时间的推移，管道老化、渗漏、腐蚀、接口脱节、错口等问题日益突出。传统的开挖道路更换修复方式，会严重影响城市交通和居民生活，非开挖修复技术应运而生。非开挖修复技术是现代城市基础设施维护的重要手段，对于提升城市建设的质量和效率起着至关重要的作用。它能在不破坏地面的情况下，对管道进行修复，减少了对环境的影响，降低了施工成本和工期。例如，在一些繁华的商业街区或人口密集的居民区，采用非开挖修复技术可以避免因开挖施工带来的交通堵塞和居民生活不便。

二、常见的管道内衬非开挖修复工艺

（一）热塑成型紧密贴合修复技术

热塑成型紧密贴合修复技术中，FFPP™热塑成型内衬修复是典型代表。其基本原理是将工厂预制并折叠成“U”或“H”型的合金PVC内衬管加热变软后，采用牵引拖拉方式置入原有管道内，然后通过静置、加热、加压等方法将其横截面复圆，待冷却后形成与原有管道紧密贴合的管道内衬。该技术适用于城市地下污水管道、雨水管等重力管道，也可用于短距离的自来水管道修复。它具有诸多优点，如与母管超紧密贴合，能增加管道过流能力；施工不受环境影响，严寒酷暑、昼夜都可施工；可修复弯管、变径管、异形（非圆形）管道；能修复严重损坏、错位、极端负荷下的管道；无污染物排放，环保性好；预加热可在运输途中进行，节省工程时间。

（二）螺旋缠绕内衬法

螺旋缠绕内衬法是通过缠绕机将带状型材在旧管道内螺旋旋转缠绕成一条新管。带状型材两边的公母锁扣在螺旋旋转中互锁，使新管连续无缝。当螺旋管缠绕完毕后，通过拉动预埋的钢线，将次级锁扣拉断，让新管开始径向扩张，紧紧地贴在原有管道的内壁上。该工艺具有耐酸碱、耐腐蚀、质量轻、施工方便、密封性好、不漏水等优点，适合于排水管道非开挖修复。

（三）HDPE内衬修复法

管道内衬HDPE管技术是将外径等于或略大于主管道内径的HDPE衬管，经专利设备缩径后，使其截面小于主管道的内截面积，在牵引力的作用下快速插入主管道。依靠HDPE衬管自身记忆特性或借助压力和温度使缩径后的HDPE衬管回弹膨胀，HDPE衬管外壁紧密贴合于主管道内壁，形成牢固的管中管。该工艺可在管道原位进行施工，无需全线开挖，一次施工长度可达1000 - 1500米；施工周期短，无需养护，可即修即投；修复成本低，约为新上管道的60%左右；能提高管道的耐压强度20 - 40%；内衬层连续，无易腐蚀的薄弱点；内衬层光滑，不结垢、滋生细菌，减小摩阻；适用于DN100 - DN1600的各种材质的管道。

（四）CIPP翻转内衬修复技术

CIPP翻转内衬修复技术是采用翻转或牵拉方式将浸渍树脂的软管置入原有管道内，固化后形成管道内衬的修复方法。其施工过程包括材料准备、现场翻转施工、加热和尾端处理等步骤。材料准备时，要对翻转软管进行充分抽真空，使树脂充分浸透毛毡层，然后将树脂、固化剂按比例搅拌均匀后灌入翻转软管内。现场翻转施工前，要保证管道符合翻转条件，对管道进行封堵、排水、疏通及内部处理，在材料进场前，需在翻转井口位置搭设翻转平台。加热时使用热水锅炉对翻转软管进行循环加热，使树脂发生化学反应，达到一定温度和时间后完成管道修复。尾端处理是在管道冷却后，将管道尾端多余部分切除，使其与管口保持一平，同时对管道接口进行注浆处理，使新管和老管形成一体。该技术适用于管径150mm - 2200mm的排水管道、检查井井壁和拱圈开裂的局部和整体修复等多种情况，但不适用于管道基础断裂、管道破裂、管道节脱呈倒栽式状、管道接口严重错位、管道线形严重变形等结构性缺陷严重损坏的修理。

（五）紫外光固化法修复技术

紫外光固化法（Ultraviolet Cured - in - Place Pipe简称UV - CIPP）是利用紫外光照射将拉入原有管道内的浸润树脂软管固化形成管道内衬管的非开挖修复方法。其适用范围广泛，包括排水管道、供水管道、化学及工业管道等的重力和压力管道，适用于圆形、椭圆、矩形等不同形状管道，弯曲转角小于45˚的管道，管径范围150 - 2000mm，基础结构基本稳定、管道线形无明显变化、管道壁体无严重破损且影响使用功能的管道，以及管道内壁局部蜂窝、剥落、小型破裂，结构呈现微变形、渗漏、腐蚀、脱节、接口错位小于等于直径的15%等病害修补，还适用于管道的整体修复、局部修复。该技术具有无需开挖，施工占地面积小、工期短；内衬层过流断面损失小，光滑连续，提高过流能力；内衬软管固化后强度高、弹性模量大；固化速度快，节约能源和设备；软管浸渍树脂后稳定性高、储存时间长，现场工作量小、成功率高；内衬管基材韧性好，隔绝腐蚀环境，抑制管道内腐蚀；适用性好，可用于管径为50 - 2200mm的各类管线修复等优点。

三、管道钢板内衬非开挖修复的优势

（一）对环境影响小

传统的开挖修复方式会对地面造成大面积破坏，影响周边的交通和环境。而管道钢板内衬非开挖修复技术只需在小面积操作井进行施工，减少了道路施工，对周边环境的影响降到最低。例如，在城市繁华地段的管道修复中，采用非开挖修复可以避免因开挖导致的交通拥堵和商业活动受影响。

（二）延长管道寿命

通过内衬钢板，可以增强管道的结构强度和耐腐蚀性，理论上能延长主管道寿命至少40年，对于自来水管道，甚至可以延长50年。这大大减少了管道更换的频率，降低了维护成本。

（三）施工效率高

非开挖修复技术施工速度快，如某些修复工艺的拖拽速度能达到300 - 500米/小时，单根修复长度长，可一次性修复10公里，能在较短时间内完成管道修复工作，减少对管道使用的影响。

（四）管径损失小

内衬厚度一般在4mm - 8mm，柔性内衬对管径的损失较小，能保证管道的过流能力。

（五）可修复复杂管道

可以直接修复有小于45度弯头的管道，还能适应弯管、变径管、异形（非圆形）管道等复杂情况，扩大了修复的适用范围。

四、管道钢板内衬非开挖修复的施工流程

（一）前期准备

1. 对管道进行全面检测，包括管道的管径、长度、损坏情况、内部结构等，确定修复方案。可以采用CCTV检测等技术，准确了解管道的实际状况。
2. 准备施工所需的材料和设备，如钢板内衬材料、牵引设备、加热设备等，并确保设备性能良好。
3. 对施工现场进行围挡，设置警示标志，保障施工人员和行人的安全。检测待修管段内有毒有害气体指标，采取通风措施，保证井下作业安全。

（二）管道预处理

1. 对管道进行封堵、临时排水，采用高压清洗车和吸淤车对待修复管道进行疏通、冲洗和抽水，清除管道内的杂物和积水。
2. 对管道内壁进行视频检测与局部处理，对管道缺陷进行准确定位和判断。对于管道内壁存在的凸起、异物穿入、树根等缺陷，采用管道切削打磨机器人进行局部处理，避免划伤内衬钢板。对于管道存在的局部渗漏，影响修复的，先进行局部点状修复。

（三）内衬安装

1. 根据管道的实际情况，将钢板内衬材料进行预制和加工，使其符合管道的尺寸和形状要求。
2. 采用合适的牵引方式，将钢板内衬材料缓慢拉入管道内。在拉入过程中，要控制好速度和力度，确保内衬材料顺利就位。
3. 对于一些需要加热或加压的工艺，按照规定的参数进行操作，使钢板内衬与原有管道紧密贴合。

（四）质量检测

1. 修复完成后，对管道进行CCTV复查，检查内衬的贴合情况、是否存在褶皱、破损等问题。
2. 对内衬材料进行力学性能测试，确保其强度和稳定性符合要求。

（五）后期处理

1. 切除管道尾端多余的内衬材料，使其与管口保持平齐。
2. 对管道接口进行密封处理，防止渗漏。
3. 拆除封堵，恢复管道通水。

五、管道钢板内衬非开挖修复的质量控制要点

（一）材料质量

钢板内衬材料的质量直接影响修复效果和管道的使用寿命。要选择符合国家标准和工程要求的材料，检查材料的厚度、强度、耐腐蚀性等指标。在材料进场时，要进行严格的检验和验收，确保材料质量合格。

（二）施工过程控制

1. 在施工过程中，要严格按照施工工艺和操作规程进行操作。例如，在牵引内衬材料时，要控制好速度和拉力，避免内衬材料受损。
2. 对于加热和加压等关键工序，要准确控制参数，确保内衬材料与原有管道紧密贴合。
3. 加强施工现场的管理，保证施工环境安全、整洁，避免杂物进入管道影响修复质量。

（三）质量检测

1. 定期对内衬管道进行检测，包括外观检查、厚度检测、力学性能测试等。例如，内衬新管内壁检测必须符合表面无鼓胀、无未固化现象、表面不得有裂纹、不得有严重的褶皱与纵向棱纹等要求。
2. 按照规定的频率和方法进行取样试验，确保内衬管的质量符合设计要求。

六、管道钢板内衬非开挖修复的应用案例与发展趋势

（一）应用案例

在某城市的污水管道修复工程中，采用了管道钢板内衬非开挖修复技术。该管道由于长期使用，出现了腐蚀、渗漏等问题。通过对管道进行检测和评估，确定了修复方案。施工过程中，采用热塑成型紧密贴合修复技术，将合金PVC内衬管置入原有管道内。经过加热、加压等处理，内衬管与原有管道紧密贴合。修复后，经过检测，管道的密封性和过流能力得到了显著提高，有效解决了管道的渗漏问题，延长了管道的使用寿命。

（二）发展趋势

1. 技术创新：随着科技的不断进步，非开挖修复技术将不断创新和完善。例如，新型的内衬材料和修复工艺将不断涌现，提高修复效果和效率。
2. 智能化：利用物联网、大数据等技术，实现对管道修复过程的实时监测和控制，提高施工质量和管理水平。
3. 环保化：更加注重环保要求，采用环保型的修复材料和工艺，减少对环境的影响。
4. 标准化：制定更加完善的行业标准和规范，提高管道修复的质量和安全性。

管道钢板内衬非开挖修复技术具有诸多优势，在管道修复领域具有广阔的应用前景。通过不断的技术创新和质量控制，将为城市的管道维护和建设提供更加有效的解决方案。