1、1非开挖技术在排水管线更新及修复中的应用摘要：现代非开挖铺管技术是在地表不挖槽的情况下铺设、更换或修复各种地下管线的施工新技术。现对该技术在排水管线的更新及修复中的广泛应用进行阐述。 关键词：非开挖铺管技术；排水管线；更新修复 中图分类号：S276 文献标识码：A 文章编号： 随着北京城的迅速发展，北京市早期建设的排水管线历史遗留问题就逐步显现出来，早期的排水管线多采用钢筋混凝土刚性平接口管道，这种管材属于脆性管材，抗拉和抗冲击强度都很低，在受外界因素的影响下（如地基不均匀沉降、地面承载力变化、周边施工、养护不及时等诸多因素） ，就会出现严重的安全隐患，使管线发生变形、错位、破裂等，由于污水管
2、道为地下隐蔽工程，它的病害不易被发现，当管线渗漏严重时才采取补救措施。 另外超标排放对管道造成的腐蚀、设施老化造成的管线断裂、渗漏等，都是排水管线日常运行中常见的问题。 这些问题的改善都是比较困难的，因为排水管道的运行环境比较恶劣，有毒有害物质严重威胁施工人员的安全，城区施工对交通、百姓日常生活及出行的影响也是重点考虑的影响因素，因此采取安全、适用、有效的解决措施是非常必要的。 非开挖技术在排水管线的更新及修复中的应用总体上突出的优点就2是社会效益比较显著（部分工艺经济效益也非常显著） 。如施工期间开挖量非常少，不存在大量土方外运和回填问题，复核国家提倡环保低碳政策；施工噪音低，对周围的环境影
3、响较小，不影响商店、医院、学校和居民的正常生活、工作秩序和百姓出行；社会综合成本低，管道用地少、省开挖，无拆迁补偿及施工垃圾等问题，可以大大减少市政施工中的“拉链工程” ；最大限度减少扰民、民怨、民骂等现象；便于穿越河流、公路、铁路且不破坏地貌，不存在水上、水下作业而影响江河航道的通行问题，不破坏江河两侧河堤及河床结构；在仪器探测和严格现场交底的情况下施工非常安全，对周边管道（缆）影响甚微，基本不会出现挖断或涨断其他管道（缆）的情况，可以有效避免因管道（缆）泄露而引发的疏散、财物损坏、跑冒赔偿、索赔和法律纠纷等问题。 目前国内外应用于排水管线更新与修复中的非开挖施工工艺很多，主要有： 1、非开
4、挖管道更新施工工艺：爆管法、胀管法（裂管） 、套管法（接管） 、螺旋缠绕法等； 2、非开挖管道修复施工工艺：内衬法（方沟 PR 板防渗修复法、翻转内衬法等） 、螺旋缠绕法、喷涂法、外壁灌浆法、聚脲喷涂法等。 本文主要对方沟 PR 板防渗修复法、套管法（接管）两种方法加以论述，并列举其他几种施工方法进行简单对比分析。 一、方沟 PR 板防渗修复法 1、防渗修复原理 在方沟管道内部加装耐腐蚀、抗摩擦的复合板，该复合板是管道升3级的最新专利技术产品。该复合板的一侧为抗渗的膜结构（PE 土工膜、 ，一侧为 V 型或 T 型的塑料镶嵌钩，也称为嵌钉。称之为 PR 板。将 PR 板在方沟内进行焊接拼装，P
5、R 板与方沟内壁相结合，将足够长的专用塑料胀管固定在方沟的墙壁上，塑料胀管在方沟内壁表面突出一定高度，以高度大于 PR 板嵌钉高度的三分之二为宜。PR 板固定后再注入自然固化强力树脂，树脂在常温下经过一定时间固化，并将 PR 板与塑料膨胀管铸成一个整体。树脂固化后靠胀管的拉力、树脂的粘结力双重作用与原方沟紧密结合。PR 板的嵌钉结构使其在任何角度都不可能脱落。确保防渗的整体性和安全性。 PR 板(V 型) PR 板（T 型）与 V 型非常接近，仅是嵌钉形状不同而已。 2、安装施工工艺流程 方沟断水内部检查 清污冲洗 排除积水 抹灰找平 安装膨胀胀管 PR 板焊接 侧压固定与密封 计量树脂 搅拌
6、混合 气压压注 自然固化 拆除侧压支架 敲击检测 补实加强 完4成衬装 1）抹灰处理 由于砖砌方沟的自身缺陷，决定了其表面的粗糙度，尤其是砖缝间隙的存在会影响防渗的质量，为此在清理干净的基础上的，对砖墙表面先进行抹灰处理，一是一定程度上提高强度，二是防止树脂流淌到其他地方，如侧流沟、暗井支线等。三是平整表面有利于 PR 板的安装固定。 2）胀管固定 需要充分考虑到砖墙的结构与强度，可采用加长深埋胀管进行固定。胀管长度确定为 80mm, 端冒直径大于 20mm, 钢螺丝配金属垫片。端冒高度为高出墙体表面 8mm.安装时根据墙体的具体情况可以调整。如胀管得长度和密度。以防渗层具有足够强度为准。 3
7、）PR 板焊接 在检查井尺寸允许的情况下，尽可能在地上进行焊接，焊接的 PR 板卷捆后运送到方沟内，再在方沟内进行二次焊接，焊接采用全自动搭接焊接。焊好的 PR 板与方沟的墙体压实并固定，对焊接的接缝进行高频电火花针孔测漏仪进行检测，检查发现问题及时补焊。 4）PR 板定位 采用移动式支护架模板进行挤压固定，先用模板与 PR 接触，中间用可调节丝杠进行调节，待支护模板与 PR 板紧密贴合并固定后，再进行下道各工序。为了确保注入树脂顺利充满，采用分隔方式进行分段处理，一次长度控制在 15 米左右。分隔采用 PR 隔板焊接和橡胶条压实进行密封处理。 55）树脂混配、注入与固化 树脂中可根据情况加入
8、增韧剂、降粘剂、抗收缩剂和固化剂，固化的树脂需要具有优异性能，对水环境不敏感。树脂注入时采用气压压注法， 经过精密调压控制气流压力，将混合的树脂通过分配管送到沿线的注料孔。注料孔安装阀门控制树脂的注入速度并防止气体通入树脂内。树脂混合物在 15，45 小时达到强度 85%，50 小时达到强度 95%。50 小时后完全可以拆除支护模板。 6）支护架拆除 在支护架拆除时，一定要防止 PR 板的划伤，一旦发现划伤立即采用挤出补焊的方式进行补焊，或进行帮贴热熔焊接加强处理。支护架拆除要按顺序从里至外进行。 3、PR 板相关参数要求： 4、优点：膜结构机械力学性能、耐候性、抗老化性、耐化学腐蚀性、耐环境
9、、应力开裂性、抗戳穿等综合性能超过了现有的其它土工膜；整体施工操作简单；既能起修复作用又能起防渗作用；对交通影响小，占路面积小，社会效益好。 5、局限性：需人员入沟内施工，对沟内环境及断面面积有一定的要求；对施工人员焊接技术要求高；结构破损严重、荷载发生变化造成的断裂、塌陷地段不适宜；塑料膨胀管栓与原结构结合容易造成对原结构的破坏；要求方沟的主体砖具有足够的强度；注入的树脂要具有优异性6能，对水环境不敏感；支护架拆除时间有一定的限制等；造价高、修复时间长。 二、套管法（接管）CTY 接管管道更新技术 接管管道技术是一种节能、环保、快速、高效的管道更新专利技术，主要用于在不开挖地面和破坏井室的情
10、况下，排水管道的塌陷修复、破损修复、老城区小管换大管等工程。其具有简单实用、造价低廉的特点。所选管材为标准 PE 给水管材。此技术比目前国内外普遍使用的缠绕修复和翻转内衬修复有明显的的优势，它基本上解决了目前管道修复工程中挖坑 、造价居高、能源消耗大和修复时间长等问题。 此技术大致可分为两种管道接管方法： 一） 、直接接管法： 600 以下管道修复：选择比原来管道内径缩小 1-3 厘米或者不缩小的 PE 给水管材，把 PE 管用数控车床精加工成适合接管的短管连接单元，然后用定向大推力液压井下水平钻机把短管连接单元推进待修管道。新旧管道间缝隙用注浆或其他填充物充实。在管道严重塌陷、破损和错差时不
11、会影响此技术的使用。 二） 、拼接接管法： 由于排水井井口直径一般为600-800，所以对管径超过600 的管道修复，要采用在井下分段分块拼接法，拼成结实防水的大口径管道，再用大推力液压井下水平钻机推进管道内，最后再注水泥浆或其它填充物充实。 主要参数 71、现场施工条件： 现场施工条件要求比较简单，在施工现场井口旁有长 4 米、宽 2 米得面积即可，只在施工井口旁放液压施工机械，发电机、车辆、钻杆和管材等放在马路旁边或者人行横道上不影响交通即可。 2、管道修复大致参数： 在压力机接管时，经测定新铺 PE 管道与旧管道间无水情况下摩擦系数为 0.2，有水情况为 0.04，阻力很小，PE 新管材
12、没有伤害。已经修复好的管道由于 PE 管道内壁摩擦力比原水泥管道小，即时通水量大致与原管道相当。 3、所需设备： 一台精密数控车床，可对 PE 管材进行分段精加工；一套高清管道窥视镜，可以看清旧管道内的详细情况；一台大推力 1000*260*500mm 的液压推动钻机和钻杆；一台专门运输材料的卡车和专业运送工人、发电机、钻机等设备的运输车。 4、破损修复接管所耗时间： 准备工作做好后，每天可以完成一至两个井段的修复施工任务。 5、塌陷应急抢险所耗时间： 在施工设备、材料到达现场和准备工作做好后，井段在 70 米以内的，所耗时间正常情况下大约在 4-18 个小时。尤其塌陷井段管道埋藏较深、下边有
13、电力电信给水市政设施和施工场地受限时更显此技术的优越性。 三） 、实施接管过程 此项技术实施简单实用，在管道（1000 以下）有水不超过管径 40%的8情况下，仍然可以正常施工。具体分为以下几个步骤： 第一步：对于管道破损但未塌陷的，先用井上井下的液压滑轮组，钢丝绳，卷扬机等高效管道清淤设备把被修复管道内的泥渣清理干净，最后再用高压射流车对管道进行清洗，管道清净程度达到 95%以后，然后再用管道内窥镜探测一次，了解一下管道内壁的详细情况，根据窥镜探测的结果资料，确定施工方案。如果管道塌陷，可直接用大推力钻机加同步油缸接管。 第二步：机械设备和管材到达现场后，施工准备全过程大约只需要1-2 小时
14、。在安装好液压钻机（压力机）系统，发电机正常发电后，就可以进行推进施工了。 第三步：实施推进：每 50 米，大约需要 2-10 个小时左右即可完成。第四步：如果有必要可以用注浆来填充管道缝隙。 第五步：最后用快干水泥把井室新管道口与旧管道口之间的间隙抹好。 四） 、主要优势及特点 1、无需破坏马路的任何一部分，无需严重破坏井室流水槽底，无需破坏排水井壁上的踏步（马蹬） ，破损修复只要把管道清理干净就可以了。2、施工比较方便简单，主要施工组成部分为液压机械、小型发电机、钻机钻杆设备和 7-8 名专业技术人员，都装在两台中型面包车上就可以了，管材可随用随运。 93、占用路面面积少，只需几平米。 4、可以带水作业，只要水面不超过管道管径的 40%就可以正常施工。5、在管道有慢弯的情况下仍能正常施工（弯曲角度要小于 20 度） 。 6、防水性能非常卓越，接口处采用密封胶粘结和两道密封圈封水，密封胶和每道密封圈都是耐强酸、耐强碱、使用寿命可达 50 年以上。 三、各种管道修复技术比较 （按 50 米长 5 米埋深计算的井段） 参考文献 1 汪红蕾.非开挖技术：让拉链马路走开N.中华建筑报. 2004/12/01 2 韩庆文.非开挖技术规范化成当务之急N.广东建设报. 2003-06-16 (A03) 3 古春婷.新法规专治“拉链马路”N.珠海特区报. 2009-05-16 (004)
