雨水管道非开挖修复：原理、技术与应用

雨水管道非开挖修复技术的重要性

雨水管道作为城市基础设施的重要组成部分，承担着排除城市雨水、防止内涝的关键任务。然而，随着时间的推移和城市的发展，雨水管道会出现各种病害，如破裂、脱节、腐蚀等。传统的开挖修复方法不仅会破坏道路、影响交通，还会造成环境污染和资源浪费。而非开挖修复技术以其地面干扰小、施工效率高、环境影响低等优势，成为现代城市雨水管道维护升级的核心解决方案。它能够在不破坏路面的情况下对管道进行修复，减少对城市正常生活的影响，同时降低施工成本和工期，对于保障城市排水系统的正常运行和可持续发展具有重要意义。

常见的雨水管道非开挖修复技术

翻转式原位固化法（CIPP 翻转法）

翻转式原位固化法是将浸渍热固性树脂的柔性软管，借助水或气压翻转送入旧管内部，使其紧密贴合旧管内壁。通过热水、蒸汽或紫外线照射完成固化，最终形成与旧管无缝衔接的整体式内衬层，实现管道修复与强度强化双重目标。该技术内衬整体性强、无接缝，密封性极佳，可彻底根治渗漏问题；兼具修复与承载功能，能同步解决管道功能性与结构性缺陷；仅需作业井即可施工，对周边交通、环境干扰极小；适配混凝土、铸铁、PVC 等多种材质，内衬耐腐蚀性优异，使用寿命可达 50 年以上，长期运维效益突出。但前期预处理要求严苛，需彻底清除管道内淤积物、尖锐杂质，否则易导致内衬贴合不良；树脂固化受环境温度影响较大，高低温环境均需额外管控，增加施工难度；单次修复长度受限（通常不超过 100 米），长距离管道需分段施工；材料与设备初期投入成本较高。它适用于管径覆盖 DN50 至 DN2000 的各类市政地下雨水管道，适配排水管网，核心用于腐蚀、渗漏、轻微变形引发的管道功能性或结构性损坏，可适配弯曲管道（曲率半径不小于 10 倍管径），适合城市复杂管网环境。

拉入式原位固化法（CIPP 拉入法）

拉入式原位固化法是将预先浸渍树脂的软管，通过牵引设备从管道一端拉入旧管内部，再利用加压装置使软管膨胀并紧密贴合旧管内壁，经加热固化形成内衬层，完成管道修复。其优势在于施工效率高，单次修复长度可达 200 米以上，远超翻转式原位固化法；适配长距离管道整段修复，减少分段施工的成本与时间损耗；对管道内壁清洁预处理要求略低，施工准备周期更短；设备轻便灵活，操作流程简洁，适合狭窄作业空间，尤其适配城市中心区等场地受限场景。不过，软管拉入过程中，易受管道弯头、变径段阻碍，存在卡阻风险；加压不均易导致内衬局部褶皱、贴合不紧密，影响修复质量；对管道轴线直线度要求较高，弯曲度过大的管道适配性差；固化后内衬与旧管的粘结力略低于翻转式原位固化法。该技术适用于管径范围 DN100 至 DN1500 的直线或缓弯雨水管道，适配排水管道的整段修复，特别适合 PVC、PE 等光滑内壁管道的修复，适用于管道功能性修复或轻度结构性修复，性价比突出。

折叠内衬法

折叠内衬法是将预先制成的热塑性或热固性内衬管，折叠成 U 形或 C 形缩小截面，通过牵引设备拉入旧管后，利用热水、蒸汽或气压将其撑开，使其完全贴合旧管内壁，经冷却或固化后形成整体内衬，完成修复。其优势为内衬管折叠后截面大幅缩小，可轻松通过狭窄空间，适配场地受限场景；对管道内壁平整度要求低，无需过度清洁，可适应一定程度结垢；能适配管道轻微变形，适用范围更广；施工速度快，材料成本低于原位固化法，整体造价更经济。但内衬管撑开后，厚度均匀性易受折叠痕迹影响，降低结构稳定性；局部易出现应力集中，长期使用可能存在开裂风险；热塑性材料耐高温性能较差，不适用于高温介质管道；撑开压力不均易导致内衬与旧管贴合不紧密，留下渗漏隐患。此技术适用于管径 DN50 至 DN800 的中小管径雨水管道，适用于结垢、腐蚀导致内径缩小或功能性损坏的管道，适配混凝土、铸铁、PVC 等多种材质旧管道，对短距离、多弯头管道具备良好适应性。

碎管法（破管外挤/破管顶进法）

碎管法是通过专用破碎头破碎旧管道，将破碎碎片挤压至周边土体中，同时将新管道同步拉入旧管原位，以新管直接替代旧管，实现管道彻底更换，从根源解决管道损坏问题。该技术可实现旧管彻底更换，根治严重结构性损坏，修复效果持久；新管材质可灵活选择（如 PE、HDPE 等），大幅提升管道整体性能与耐腐蚀性；施工速度快，单日推进长度可达 100 至 300 米，效率远超传统开挖换管；适配长距离管道更换，适合大规模管网升级工程。然而，破碎旧管时会扰动周边土体，可能影响周边建筑物与管线稳定性；不适用于周边有精密管线、软弱土层的区域，施工风险较高；仅适用于可破碎材质旧管，钢管、高强度 PVC 管无法采用；新管管径需比旧管小 10% 至 20%，可能降低管道过流能力。它适用于管径 DN100 至 DN1200 的地下市政雨水管道，针对老化严重、结构性损坏彻底，需整体更换的管道，适配市政排水管网的更换工程，要求地质条件稳定，周边管线与建筑物较少的施工区域。

机械制螺旋缠绕法

机械制螺旋缠绕法是通过专用缠绕设备，将带状型材在旧管道内部螺旋缠绕，形成连续的新型内衬管道；型材锁扣处采用橡胶密封实现防渗，部分工艺可同步向内衬与旧管间隙注浆填充，进一步提升结构强度。其优势在于施工连续性强，可实现长距离无间断作业，效率高；对旧管严重变形（椭圆度不超过 30% 或局部坍塌）适配性优异；型材现场缠绕制备，运输与存储便捷，降低物流成本；可灵活调整内衬厚度，过流能力损失小；适配多种旧管材质，对地质条件复杂区域适配性突出。但锁扣连接处长期受水流冲刷、振动易松动，存在渗漏隐患；前期管道清理不彻底，淤积物会影响缠绕质量，增加施工难度；内衬材质耐温性有限（通常不超过 60℃），不适用于高温介质管道。该技术适用于管径覆盖 DN300 至 DN3000 的大管径雨水管道，核心适配市政排水、雨水管道的结构性修复，适用于混凝土、砖砌、铸铁等材质旧管道，适合地质条件复杂、旧管变形严重的管网修复工程。

注浆法

注浆法是通过专用注浆设备，向管道内壁裂缝、接口缝隙或管道周边土体注入固化浆液，利用浆液的填充、渗透、固化特性，封堵渗漏通道，同时加固管道结构或周边土体，实现防渗与结构强化双重效果。其优势为可同时处理管道自身渗漏与周边土体流失问题，修复范围广；施工设备简单轻便，对作业空间要求极低，适合狭小场地；可与内衬法、缠绕法等其他技术配合使用，提升整体修复效果；成本相对低廉，适合大面积管道轻微损坏的修复工程。不过，单独使用无法解决管道结构性承载问题，仅能作为辅助修复手段；浆液固化效果受地质条件、环境温度影响较大，修复质量稳定性不足；注浆压力控制不当，易引发管道膨胀变形或周边土体隆起，造成次生灾害；耐久性有限，浆液长期使用易老化，需定期维护。它适用于各类材质雨水管道的整体防渗与轻度结构加固，针对接口松动、管壁微裂缝导致的大面积渗漏问题，管道周边土体流失引发的沉降、渗漏场景，常作为内衬法、缠绕法等主修复技术的配套工艺，提升修复完整性。

雨水管道非开挖修复的施工流程

管道检测与评估

在进行雨水管道非开挖修复前，首先要对管道进行全面的检测与评估。采用 CCTV 机器人等专业设备精准定位管道脱节、破损位置，结合人工检测形成三维病害图谱，了解管道的结构状况、损坏程度、腐蚀情况等。同时，根据检测结果评估管道的剩余使用寿命、修复的必要性和可行性，为后续修复方案的制定提供准确的数据支撑。例如，准格尔旗住房和城乡建设局在实施南外环路 DN800 雨水管道非开挖修复试验项目时，就通过智能检测明确了管道的病因，为修复方案的制定提供了依据。

修复方案制定

根据管道检测与评估的结果，结合管道的材质、管径、损坏程度、周边环境等因素，选择合适的非开挖修复技术，并制定详细的修复方案。方案应包括修复工艺、施工步骤、质量控制措施、安全保障措施等内容。在制定方案时，要充分考虑施工的可行性、经济性和环保性，确保修复效果达到预期目标。例如，对于管径较大、变形严重的雨水管道，可选择机械制螺旋缠绕法；对于管径较小、存在渗漏问题的管道，可选择翻转式原位固化法或注浆法等。

施工准备

施工准备工作包括现场围蔽、设备和材料准备、人员培训等。针对主干道施工，要合理规划施工区域，仅封闭单车道，利用既有检查井作业，最大限度减少交通影响，同时提升施工审批效率。准备好施工所需的设备和材料，确保其质量符合要求。对施工人员进行技术培训和安全交底，使其熟悉施工工艺和操作规程，确保施工过程的安全和质量。例如，翔安公路部门在对翔安南路、翔安北路部分路段的雨水管道进行修复时，施工人员提前熟悉现场，进行安全技术交底，并在现场设置施工围挡牌和警示标志，保障市民出行安全。

修复施工

按照制定的修复方案进行施工。不同的修复技术有不同的施工流程，如翻转式原位固化法需要将浸渍树脂的软管翻转送入管道内，然后进行固化；机械制螺旋缠绕法需要使用专用缠绕设备在管道内部螺旋缠绕型材等。在施工过程中，要严格按照操作规程进行操作，确保施工质量。同时，要加强施工过程的监测，及时发现和解决问题。例如，准格尔旗南外环路雨水管道修复项目中，通过预处理 + 喷涂一体化的方式，由智能喷涂机器人完成内衬层施工，厚度均匀性达 98%，实现了“靶向修复”。

质量检测与验收

修复施工完成后，要对修复后的管道进行质量检测与验收。采用 CCTV 机器人复检和内衬层厚度测量等方法，检查管道内部结构的完整性、内衬层的厚度和均匀性、渗漏情况等。只有当检测结果符合相关标准和要求时，才能通过验收。例如，准格尔旗南外环路雨水管道修复后，通过 CCTV 机器人复检和内衬层厚度测量，管道内部结构完整度达 100%，渗漏问题彻底解决。

雨水管道非开挖修复的优势

对环境影响小

非开挖修复技术无需大规模开挖路面，减少了对周边环境的破坏，如减少了土石方开挖量，降低了扬尘和噪音污染。例如，准格尔旗南外环路雨水管道非开挖修复项目对比传统开挖工艺，减少土石方开挖 80 立方米，降低碳排放 70%，有效保护了周边环境。

施工效率高

非开挖修复技术施工速度快，可大大缩短工期。与传统开挖工艺相比，能显著减少施工时间，降低对城市正常生活和交通的影响。如准格尔旗南外环路雨水管道非开挖修复项目从检测到修复仅耗时 3 天，较传统开挖工艺缩短工期 60%以上。

经济效益显著

非开挖修复技术综合成本较低，可节约大量的人力、物力和财力。一方面，减少了路面修复和交通疏导的费用；另一方面，降低了施工过程中的资源消耗和废弃物处理成本。例如，准格尔旗南外环路雨水管道非开挖修复项目综合成本节约 30%以上。

适用范围广

非开挖修复技术可适用于不同管径、不同材质的雨水管道，以及各种复杂的施工环境。无论是城市核心区的老旧管网，还是地质条件复杂的区域，都能找到合适的修复技术。例如，机械制螺旋缠绕法可覆盖 DN300 - DN3000 管径的混凝土、金属等多种材质管道，尤其适合管线复杂、施工空间受限的老旧城区。

雨水管道非开挖修复的成功案例

准格尔旗南外环路雨水管道修复项目

2025 年 4 月 14 日，准格尔旗住房和城乡建设局实施的南外环路 DN800 雨水管道非开挖修复试验项目顺利完成。本次修复对象为南外环路一段总长 40 米的混凝土雨水管道，因长期运行出现接口脱节、管壁破裂等问题。准旗住建局联合北京城更科技有限公司，运用非开挖高分子喷涂（筑）工艺实施修复试验。该技术通过管道内部喷涂高强度高分子材料，形成无缝内衬层，同步实现防腐保护、结构补强和防渗漏功能。从检测到修复仅耗时 3 天，较传统开挖工艺缩短工期 60%以上。施工过程中，采用高效围蔽保畅通、智能检测明病因、预处理 + 喷涂一体化、环保低碳更经济、全程监测保质量等措施，取得了良好的修复效果，为老旧管网改造提供了“微创化”解决方案。

翔安南路、翔安北路雨水管道修复项目

2024 年，市交通局公路中心翔安公路部门运用新材料、新工艺及四种非开挖修复方案，对翔安南路、翔安北路部分路段的雨水管道进行修复。针对该路段大部分管线埋深较深，且交通流量大，多数雨水管道布设在行车道下，不宜采用开挖修复的情况，通过方案比选，最终采用紫外光原位固化法、热塑成型法、局部树脂固化法、不锈钢快速锁等非开挖修复方案。施工前，施工人员提前熟悉现场，进行安全技术交底，并在现场设置施工围挡牌和警示标志，保障市民出行安全。同时，对待修复管道提前进行封堵处理，再采用吸淤车和高压清洗车对管道进行疏通、冲洗和抽水，确保管内无积水、无杂物。最后使用专业仪器进行检测，以掌握管道结构及功能性状态。经过“CCTV”管道检测，本次实施的非开挖修复效果符合要求。

合流管道应急抢修工程

该排水管道抢修工程属于新光复、叶家宅排水系统，是合流制排水系统，修复管段为 DN2400 合流管道，修复长度 30m，管材为钢筋混凝土管。根据 CCTV 检测评估结果，管道有 3 级破裂和多处渗漏、腐蚀、错口等现象，管道结构性缺陷严重，另外该待修复路段管道有接近 20°的转角，管内水位较高，无法完全封堵，半封堵状态时最低水位 0.7 米，最高水位 1.4 米，流速 1m/s，修复难度较大。该修复路段是建成区，交通繁忙、地下管线密集，不具备开挖修复条件，同时管道口径大且不能断水。根据管道重要性、缺陷类别、损坏程度、影响范围以及修复目标等因素，设计对方案进行了反复论证和比选，最终选用固定式钢塑复合加强型机械制螺旋缠绕内衬法对该管道进行非开挖带水修复，取得了良好的修复效果。

雨水管道非开挖修复的发展趋势

技术创新

随着科技的不断进步，雨水管道非开挖修复技术将不断创新和发展。例如，研发更先进的修复材料和设备，提高修复效果和施工效率；探索新的修复工艺，以适应更复杂的管道损坏情况和施工环境。同时，结合智能化技术，实现管道检测、修复过程的自动化和信息化，提高修复质量和管理水平。

绿色环保

在“双碳”目标的背景下，雨水管道非开挖修复技术将更加注重绿色环保。采用环保型修复材料，减少施工过程中的碳排放和环境污染；优化施工工艺，降低能源消耗和资源浪费，实现可持续发展。例如，准格尔旗南外环路雨水管道非开挖修复项目就体现了环保低碳的理念，减少了土石方开挖和碳排放。

标准化和规范化

为了保证雨水管道非开挖修复的质量和安全，相关的标准和规范将不断完善。制定统一的施工质量控制标准、检测评估标准和验收标准，加强对施工过程的监管，确保修复工程符合要求。同时，加强从业人员的培训和管理，提高其专业素质和技能水平。

综合应用

未来，雨水管道非开挖修复技术将与其他城市基础设施建设和管理技术相结合，实现综合应用。例如，与城市地下管网的智能化监测系统相结合，实时掌握管道的运行状况，及时发现和处理问题；与城市规划和建设相结合，合理布局雨水管道，提高城市排水系统的整体性能。