CIPP翻转内衬法排水管道修复施工工法

CIPP内衬管翻转法修复排水管道施工工法

1前言

伴随着城市交通设施——道路、桥梁以及地下轨道交通等的建设，用于保护公共水域水质和城市公共环境的排水设施，近年也有了很大的发展。在城市基础设施的建设以及维护管理工作中，较多发现地下管道管体破裂、管道接口脱开、地下水渗漏等现象，由此引起道路下沉，甚至于坍塌，从而影响交通及正常市政排水，如采用传统的道路开挖修复技术进行修复，不但施工工期长，且影响交通，施工安全及质量也得不到有效保证。鉴于以上情况，寻求一种新型科学的管道修复技术迫在眉睫，通过工程技术人员深入钻研，并结合国内外先进的各类管道修复技术，通过大量实践和研究试验，开发出了《CIPP内衬管翻转法修复排水管道施工工法》，CIPP是现场固化管的英文Cured In Place Pipe的缩写，该工法采用软管翻转内衬法在已损坏的旧管道内壁形成一个内衬管，采用该工法无需对路面进行开挖，施工工期短，环保经济，具有较高的社会效益和经济效益。通过在多个工程中的应用效果，此工法能有效地解决市政排水管道非开挖修复技术难题，并于2010年经公司总工室评审，批准为企业级工法。

2工法特点

2.1施工周期短，内衬管现场施工从准备、翻转、加热、固化只需约1天时间，且一次修复管道长度可达1000m。可以十分方便快速地解决施工时的临时排水问题。

2.2施工工作面小：本工法采用的是非开挖地下管道修复技术，施工只需小型锅炉和热水循环泵等设备，施工时占地面积小（在检查井边的位置工作面只需约3㎡）、噪音低、对道路交通影响小。

2.3本工法采用的内衬管是由聚酯纤维毛毡做成，外层为聚亚胺脂，并彻底浸透热固性树脂，该内衬管耐久实用，耐久性最高可达50年，具有耐腐蚀、耐磨损的优点，材料强度大。对管道的地下水渗漏问题彻底解决，一劳永逸。采用此方法，原管道的断面积损失小（完成后内壁形成4㎜～20㎜厚的内衬保护层）、表面光滑、水流摩擦下降（摩擦系数由0.013降为0.010），提高了管道的流量能力。

2.4保护环境，节省资源：本工法采用不开挖路面方法，因此不会产生垃圾，不堵塞交通，使管道修复施工的形象大为改观，施工中无需投入大量的人力及机械，施工成本比传统开挖修复方法略低，总体的社会效益和经济效益好。

3适用范围

适用于地下管径2000㎜以下、各类材质排水管道的修复工程。

4工艺原理

本工法采用软管翻转内衬修复法，该技术使用浸透热固性树脂的带有防渗膜的纤维增强软管，工程中使用的软管是根据待修复管道的情况按设计制造软管，施工中先将浸有树脂的软管一端翻转并用夹具固定在待修复管道的入口处，然后利用水压或气压使软衬管浸有树脂的内层膨胀翻转到外面，并与旧管的内壁紧贴粘结，当软衬管到达终点，再向管内注入蒸汽，通过循环加热，在规定的设计时间内，使软衬管固化成型，在旧管内壁形成一层高强度、具有防腐防渗功能的坚硬内衬新管（图4.1）。

图4.1

图4.1-1

步骤一，在旧管道内翻转送入辅助内衬材料，起到保护树脂内衬管的作用。

图4.1-2

步骤二，把树脂内衬软管用翻转的方法送入管内。

图4.1-3

步骤三，用空气压或水压使内衬管材膨胀的情况下，采用蒸汽循环加热，使内衬管壁固化。

图4.1-4

步骤四，切断管口多余部分材料，做好封口，在旧管内形成新的连续的高强度内衬新管。

5施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

5.2操作要点

5.2.1TV内窥确定作业段

5.2.1.1、通过各检查井对管道排水情况及路面沉降情况检测，确定管道修复区域，为便

于施工，应先将待修复管上游封堵，设置旁通管或临时水泵排水设施进行临时排水，将上游污水引开，停止待修复管道内的污水排放，然后采用TV管道电视摄像系统对管道内情况进行观测，根据管道内破损、腐蚀等情况，制定具体施工方案。

5.2.1.2、确定作业段后，利用原有窨井扩大，作为施工作业坑，作业坑在施工段前后各设置一个，施工作业坑为2m×1.5m，在四周砌筑240㎜厚砖墙，防止四周土体塌落，如四周土质较差时，应先采用钢板桩等方法进行支护，再砌筑围护墙，在作业坑路面上方设置临时围护，并设置警示标志，当作业深度大于2m时，在作业坑侧壁设置爬梯，人员上下时应设置保险带。

5.2.2管道清洗

5.2.2.1、在进行施工前，先对管道内的气体进行检查和评估，如发现有害气体及超标现象，采用换风、空气稀释等物理及化学方法进行处理，处理完成后再对管道内气体进行检查评估，确定安全后方可进行施工。

5.2.2.2、清管先采用机械清洗和高压水冲洗方式对管道进行清理，发现有比较严重的漏水、破损、开裂等部位，先用水泥浆或快速堵漏材料进行预处理；再用清管器以低速通过严重结垢的管道内壁，彻底清除附在上面的结垢物、沉积物；碎屑物的清除采用柱塞器通过管内壁，清除管内壁的残留水及碎屑物。

5.2.2.3、清洗完成后，再采用TV管道电视摄像系统对管道内清洗情况进行检测，清理完成后以管道内无尘、无颗粒、无油污、无超过10㎜的尖锐突起为合格。

5.2.3翻衬作业

5.2.3.1、施工前先根据设计的管道修复情况，由内衬管生产厂方采用CIPP内衬材料按设计要求施工管道的长度、管径规格加工成型，然后将内衬软管灌浸热硬化性不饱和树脂；

5.2.3.2、将已通过灌浸树脂的内衬软管材料采用箱式保温车运送至施工现场，运送过程中，保持车箱内温度20～25℃，从灌浸树脂开始到进入施工必须保证内衬管表面树脂不固化。

5.2.3.3、将内衬管未端从里向外翻出，留出预定长度150㎜～200㎜，并将其夹在安装沙井的反向环（图5.2.3-1）。

图5.2.3.3内衬安装

5.2.3.4然后采用空压机导入1.5Mpa～1.7Mpa的气压，将内衬管被翻转部位膨胀并继续从里向外翻转推进，不断增加压缩空气保持1.5Mpa～1.7Mpa的气压使内衬管完全翻转并紧贴在旧管壁上，内衬管在管内推进速度为2m/min（图5.2.3.4）。

图5.2.3.4内衬翻转

5.2.4固化作业

5.2.4.1、待内衬管到达工作井末端后并露出长约1m的长度，将其末端固定，然后在多出部分的内衬管上插入2～8根Φ10铜管子用来释放空气（排气管的设置数量视管径大小而定，一般管径每增大200㎜应多设置2根管子），这些管子同时连接在一个放散筒上，用于加热时释放管内空气。

5.2.4.2、在待修复管道的另一端通过加热管连接热水锅炉，热水通过热水加压泵由加热管送至内衬管末端，再从反转塔抽回至热水锅炉，构成热水循环回路，热水循环的工作压力要达到0.08Mp a～0.1Mpa。

5.2.4.3、当管内温度达80℃以上时，控制水温在80℃左右，并保持管内压力在0.08Mp a～0.1Mpa，内衬管固化时间为6～10h（固化时间取决于工作段长度、母管直径、地下情况等因素）。

5.2.4.4、当环氧树脂固化后，停止输入热水，改用室外常温空气输入进行降温，直到管内温度达到常温（图5.2.4）。