紫外光固化技术在市政排水管道修复中的应用

紫外光固化技术在市政排水管道修复中的应用

摘要：由于我国城镇化进程不断高速推进，运行多年的城市市政排水管网存在一定程度的损坏。本文初步对市政排水管网修复进行探究；以深圳市龙岗区的排水管道非开挖修复工程为例，采用紫外光固化技术的非开挖修复方式，从设计、施工、过程中安全、质量控制等方面进行探讨，为其它类似的市政管网修复工程提供一种参考。

关键词：管道修复；紫外光固化；内衬管

Application of UV curing technology in municipal drainage pipeline repair

Zheng Xuanxun

（Longgang District Bureau of water affairs of Shenzhen，Guangdong Province，Shenzhen 518172）

Abstract：Due to the rapid development of urbanization in China，the municipal drainage network running for many years has been damaged to a certain extent. In this paper，the repair of municipal drainage pipe network is preliminarily explored；taking the trenchless repair project of drainage pipe network in Longgang District of Shenzhen City as an example，the trenchless repair method of UV curing technology is adopted to discuss from the aspects of design，construction，process safety，quality control，etc.，so as to provide a reference for its similar municipal pipe network repair project.

Key words：Pipe repair；UV curing；Inner liner

1 引言

紫外光固化技术是非开挖修复方法中的一种技术，主要适用于交通繁忙、新建道路、环境敏感等部位的排水管道修复更新工程[1]。它是将纤维树脂软管（内衬管）拉入到原有管道内，通过充气扩张后，在紫外光的照射下，使内衬管固化成具有一定强度、弹性模量的原位修复方法。

2 项目概况

项目位于深圳市龙岗区，为龙岗区2019年消黑工程，待修复管道在龙城街道白灰围一路，该管道有10处脱节3级缺陷，直径为DN800，材质为混凝土管，埋深为3.2m，两井（Y122606-Y122603）间距为31m，如下图1。该地段车流量大，且为双向两车道，为市政主要道路，待修复管道位于道路两侧，传统的开挖修复的方法边界条件不允许，故拟采用紫外光固化技术进行非开挖修复。

图1 待修复管段平面布置及缺陷情况

3 紫外光固化技术中关键参数设计

3.1内衬管壁厚计算

根据修复前的CCTV检测资料显示，该段存量管道大部分结构完整，仅存在部分渗漏、破裂等缺陷问题，存量管道仍能承受外部土压力和动荷载，因此判断为半结构性修复，对应按半结构性修复计算内衬管壁厚[2]。

内衬管壁厚应按下列公式计算：

原有管道为混凝土管，其粗糙系数ne=0.013，内衬管为原位固化管，其粗糙系数

nl=0.010，内衬管管道内径D1= Do- 2t=0.788m。

代入式（4），计算出管道修复前后过流能力比B=125%，提升了过流能力。

表1 部分管材的粗糙系数

4 采用紫外光固化技术管道修复的安全及质量要求

4.1安全要求

（1）人员在进入检查井内前，应检查急救安全器材是否完好，用气体检测仪检测井内氧气含量、有毒有害气体含量情况，是否满足安全施工要求。

（2）进入检查井内，人员要系好安全绳，做好通讯等测试工作。

4.2质量要求

（1）内衬管在储存、运输过程中应保持在厂家要求的温度下，且不受到阳光照射。

（2）充气时，每分钟加压10MPa，当其达到100MPa时，每分钟加压50MPa；当气压到达200MPa时，保压40min，同时做好紫外光固化准备；在紫外光固化过程中，要保持内衬管内空气压力，使内衬管与原有管内壁紧密接触。

（3）固化阶段，紫外光灯行走速度宜控制在0.7~0.8m/min，当紫外光灯架距离终点0.5m时，紫外光灯行走速度控制在0.2m/min。

（4）验收要求：含玻璃纤维原位固化法内衬管的短期力学性能要求和测试方法应符合表2的规定[1]。

表2 含玻璃纤维原位固化法内衬管的短期力学性能要求和测试方法

5 工程实施

（1）准备工作

拟占用一条机动车道，准备好交通疏导方案，提前到交通运输部门办理好占道施工许可证，现场采用围栏与安全锥隔离，围栏无缝隙连续摆放，形成密封空间。安全锥间隔摆放形

成缓冲区。

图3 冲洗装置

（3）修复

安装牵拉限制滑轮，拉入底膜，防止内衬软管在拉入旧管时与管底摩擦，避免对软管的

划伤[3]，保护内衬管不受损害。在用牵引装置将内衬管拉入管道后，对两端内衬管绑扎头，

按照充气标准进行持续充气，通过紫外光灯来回照射固化后，修复过程中，通过视频系统及

时观察管材修复情况，直到该管段完成修复。

管道修复完成后，应对内衬管端口与检查井接口处进行连接和密封处理[2]。

图4 紫外光灯工作中

6 结语

（1）修复前，需要对管道进行CCTV检测，确定管道的缺陷类别、级别及数量，其结果

直接影响了后期设计方案的选择与方向。

（2）使用内衬管修复后，虽然占用并减少原混凝土管过流断面，但内衬管的粗糙系数

减少，对修复后过流能力仍然是提升了，对重力流的排水管道更是保障了排水通畅。

（3）安全要有保障，在紫外光固化的设计及实施过程中，要充分考虑安全措施的投入，确保在作业过程中的人员，降低操作风险。

（4）在整个非开挖修复过程中，所用时间不长。预处理的时间根据待修管段的缺陷情

况而定，一般在4个小时以内，而修复环节一般在3小时以内。作业时间一般选在夜间，再

加上未破坏路面，对修复完后能同时还路于民，基本上不影响整个交通情况，减少投诉。

参考文献：

[1]CJJ/T 210-2014 城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程[S].

[2]TCECS 559-2018 给水排水管道原位固化法修复技术规程[S].

[3]赵雅宏，曾正，马保松. 水排水管道原位固化法修复技术规程[J].特种结构，2016.2，

36（1）：108-112.

作者简介：郑玄洵（1981—），男，广东饶平人，学士，工程师，从事水污染治理和水

务工程建设管理工作。