螺旋缠绕管道非开挖修复技术的应用与优势

螺旋缠绕管道非开挖修复技术概述

城市地下管网作为城市的“生命线”，对城市的正常运转起着至关重要的作用。然而，随着时间的推移，管道老化、破损等问题逐渐凸显。传统的开挖修复方式存在周期长、成本高、影响交通等诸多弊端，已难以适应现代城市的发展需求。在此背景下，螺旋缠绕管道非开挖修复技术应运而生，为城市管网修复提供了新的解决方案。

螺旋缠绕管道非开挖修复技术是一种先进的管道修复方法，它以聚氯乙烯（PVC）带钢带为基材，在工厂预制内衬带卷盘后，通过螺旋缠绕机将带状型材在旧管道内螺旋缠绕，形成多层高强度内衬。缠绕过程中，型材通过压制卡口、公母锁扣紧密连接，随后在衬管与母管间灌注胶结性水泥浆，固化后形成“PVC内衬层+注浆层+现状母管”的复合结构，打造独立新管。这种技术无需大规模开挖路面，可带水作业，不影响管道正常运行，具有显著的优势。

螺旋缠绕管道非开挖修复技术的原理与工艺流程

1. 技术原理

机械制螺旋缠绕修复技术的核心是将带状型材置入原有管道，通过螺旋缠绕的方式形成连续内衬，并对内衬与原有管道之间的空隙进行填充。螺旋缠绕管分为独立结构管和复合管两种类型。独立结构管完全不依靠原有的管道，单独承担所有的荷载；复合管则是螺旋缠绕管承担一部分荷载，另一部分荷载由新、旧管之间的结构注浆承担。

一般情况下，由于型材厚度的影响，原管道口径会缩小5%-10%，但修复后的管道内壁光滑，粗糙系数低，整体过水能力损失不大。并且，管道可在通水的情况下作业，当管道充满度为30%时通常可正常作业。新管道与原有管道之间可不注浆或注浆，在排水管道非开挖修复中，通常与土体注浆技术联合使用。

2. 工艺流程

螺旋缠绕工艺分为扩张法和固定口径法，施工工艺流程严谨有序，从材料准备到管道施工，每个环节都至关重要。首先，准备好施工所需的材料和设备，包括以PVC加工成型的带状型材、密封粘结剂、注浆材料，以及CCTV检测设备、发电机、鼓风机、空气压缩机、液压动力装置、密封剂泵、专用缠绕机组、缠绕笼模具、电子自动控制设备、输送型材装置、拉钢线设备、电动滚筒和支架、钢带机、电动提升机（吊车）、三相水泵等。然后，通过CCTV检测设备对旧管道进行检测，了解管道的损坏情况和内部结构。接着，将带状型材通过螺旋缠绕机在旧管道内进行螺旋缠绕，形成新管。在缠绕过程中，确保型材的公母锁扣紧密连接。最后，根据需要在衬管与母管间灌注胶结性水泥浆，使新管与旧管形成紧密的复合结构。

螺旋缠绕管道非开挖修复技术的优势

1. 施工优势

与传统开挖修复方式相比，螺旋缠绕管道非开挖修复技术具有明显的施工优势。它无需大规模开挖路面，可大大减少对城市交通的影响，避免因道路封闭造成的交通拥堵。同时，该技术可带水作业，不影响管道的正常运行，能够在不中断供水或排水的情况下进行修复，减少了对居民生活和企业生产的影响。此外，螺旋缠绕管道非开挖修复技术的施工占地面积小，仅需利用现有的人孔井进入施工，不受工作井面积限制，适用于在复杂地理环境下施工。

2. 成本优势

从成本角度来看，螺旋缠绕管道非开挖修复技术具有显著的优势。由于无需开挖路面，减少了土方开挖量和回填量，降低了施工成本。同时，该技术施工周期短，可大大缩短工期，减少了施工期间的管理费用和间接成本。此外，修复后的管道使用寿命长，减少了后期的维护和更换成本，综合成本较低。

3. 质量优势

修复后的管道具有较高的质量和性能。螺旋缠绕形成的新管具有多层高强度内衬，能够显著提升管道的抗压、耐腐蚀性能，增强排水能力，降低内涝风险。并且，新管内壁光滑，粗糙系数低，可提高管道的过流能力，减少能量损失。此外，现场机械制螺旋缠绕管具有抗震性，能够更好地适应复杂的地质条件和环境变化。

螺旋缠绕管道非开挖修复技术的应用范围

1. 适用管道类型

螺旋缠绕管道非开挖修复技术适用于多种类型的管道，包括球墨铸铁管、钢筋混凝土管和其他合成材料的雨污排水管道，以及大型的矩形箱涵和多种不规则排水管道。无论是管道的局部损坏还是整体损坏，该技术都能进行有效的修复。

2. 适用病害类型

该技术适用于多种管道病害，如管道结构性缺陷呈现为破裂、变形、错位、脱节、渗漏、腐蚀等，且接口错位应小于等于3cm，管道基础结构基本稳定、管道线形没有明显变化。同时，它也适用于对管道内壁局部沙眼、露石、剥落等病害的修补，以及管道接口处在渗漏预兆期或临界状态时的预防性修复。

3. 不适用情况

然而，螺旋缠绕管道非开挖修复技术也有一定的局限性。它不适用于管道基础断裂、管道破裂、管道脱节呈倒栽状、管道接口严重错位、管道线形严重变形等结构性缺陷损坏的修理，以及严重沉降、与管道接口严重错位损坏的窨井。

螺旋缠绕管道非开挖修复技术的质量控制

1. 施工规范遵循

质量控制是确保螺旋缠绕管道非开挖修复效果的关键环节。施工过程中需严格遵循相关规范，如《城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程》CJ68 - 2016、《城镇排水管道检测与评估技术规程》CJJ 181 - 2012、《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》CJJ/T 210 - 2014 和《城镇排水管道非开挖修复技术标准》DG/TJ 08 - 2354 - 2021等。这些规范对施工的各个环节都做出了明确的规定，确保施工质量符合要求。

2. 质量控制环节

施工质量控制涵盖安装质量控制、检测质量控制和质量验收标准。在安装过程中，要确保带状型材的缠绕紧密、连接牢固，注浆材料的灌注均匀、饱满。检测质量控制包括对原材料的质量检测、施工过程中的实时监测和修复后的管道性能检测。质量验收标准则是对修复后的管道进行全面评估，确保其各项性能指标符合设计要求。

3. 安全措施保障

安全措施也不容忽视，需严格遵守国家现行标准，确保施工安全万无一失。施工人员要佩戴好个人防护用品，施工现场要设置明显的安全警示标志，对施工设备要进行定期检查和维护，确保设备的正常运行。同时，要制定应急预案，应对可能出现的突发情况。

螺旋缠绕管道非开挖修复技术的成功案例

1. 合流管道应急抢修工程

在合流管道应急抢修工程中，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。

2. 雨水总管修复工程

包头路（开鲁路 - 嫩江路）道路排水管道修复涉及到一根管径DN2460，长度为32米的雨水管道。该管道管径为DN2460，位于上海市交通繁忙路段，地下管线密集不具备开挖修复条件，且该管道在运行不能断水施工，工况复杂，难度极大。管径大于2米的超大口径管道修复成功案例在国内极为罕见，因此，针对以上工况难点，并结合多次工艺模拟反复论证后采用新工艺机械制螺旋缠绕修复，成功完成了管道修复，保障了雨水排放的正常运行。

3. 污水管道修复工程

上海市某区污水管道修复工程是该区的污水主干管，本次修复的管道口径DN800，原管为混凝土管道，长度共40米，最大埋深5米，管道自身坡度较大，修复难度高。根据CCTV检测评估结果，管道顶部有严重腐蚀，并有多处接口渗漏现象，结构强度存在严重损坏。该段主管道不能断流，只能利用夜间水位低峰时进行修复，必须带水作业。采用螺旋缠绕管道非开挖修复技术，有效地解决了管道的腐蚀和渗漏问题，恢复了管道的正常功能。

螺旋缠绕管道非开挖修复技术以其独特的优势和可靠的质量控制，为城市排水管道的修复开辟了新的途径。它不仅能够有效解决传统开挖修复的诸多弊端，还能在复杂环境下保障城市排水系统的正常运行，是城市排水管道修复的新选择，更是未来城市基础设施维护的发展方向。在未来的城市建设和管网维护中，螺旋缠绕管道非开挖修复技术将发挥越来越重要的作用。