CIPP水翻内衬法及紫外光固化的应用

第3期（总第125期） 2018-09-25

市政设施管理

Shizheng Sheshi Guanli

设施维护

CIPP水翻内衬法及紫外光固化的应用

潘忠文 谢 纯 辜林川

［摘 要］ 结合成都市龙泉驿区管道非开挖修复工程。从人员、材料、机械及工艺技术等方面，对CIPP水翻内衬法及紫外光固化法两种管道修复技术的特点与使用情况进行对比分析，总结出两种施工方式各有优缺点，为各级城市管道修复方法的选择提供依据。

［关键词］ CIPP 水翻内衬法 紫外光固化 对比分析

1960年，原位固化法第一次出现在公众视野，

经过60多年的发展，如今已成为世界范围内最广泛使用的地下管道非开挖修复技术。原位固化法，英文简称CIPP（Cured-in-Place Pipe）[1]，依据固化原理的差异，原位固化法有热水、蒸汽及紫外光固化三种，现今使用最多的非开挖修复工艺是紫外光固化及水翻内衬法[2]。目前，此项技术广泛地运用于给排水、燃气及石油化工的管道翻新，适应管径100 mm至1500 mm的管道翻新修复，旧管材质包含生铁、钢、混凝土、塑料等等。相较于传统的开挖方式，具有施工速度快，管材质量好，占地面积小等优点，可避免地面积水、路面坍塌、路面沉降等社会问题。本文通过成都市龙泉驿区两处管道的修复工程，来说明两种修复方式的各自特点。

1工程概况

CIPP水翻内衬法修复工艺用于成都市龙泉驿区车城东七路某管道，管径为DN500，管材为混凝土管。通过CCTV检测发现，管线存在多处裂缝和破损现象，管底淤泥较多，多处错口严重，管道存在起伏，且交通繁杂，人车较多。因此，建设单位对此段污水管道计划使用CIPP水翻内衬法修复工艺进行修复。

CIPP紫外光固化用于成都市龙泉驿区龙都北路某管道，管道直径为DN700，管材为混凝土管。由于现况管线修建年代久远，通过CCTV检测发现，管线存在多处裂缝和破损现象，多处发生腐蚀，多处错口严重，对管道整体的运行造成了一定的安全隐患。而且该段道路车辆、行人繁杂，通行流量大。因此，建设单位计划采用紫外线固化修复工艺（UV-CIPP）进行修复。 2 设备及材料

表1 水翻内衬法法所需设备

设备名称 规格 数量

毒气检测仪德国2套

鼓风机国产2台

对讲机Motorola 4个

卷扬机5T 1台

锅炉车东方1台

发电机52kW 1台

配电箱国产2个

锅炉安信1台管堵气囊DN400 各2个汽油发电机(备) 10KW 1套

安全绳 50m/套4套

水带60 mm/80 mm 各200 m CCTV检测设备中仪一套

高压疏通车翔龙CJ1200 一套

安全下井架国产2套

铣刀机器人德国1套

翻转筒国产一个

压料平台国产1套

搅拌机国产1套

2.1 设备

2.1.1 水翻内衬法修复工艺设备

水翻内衬法修复工程，所用设备设施约19种，绝大部分采用国产设备，如表1所示。

紫外光固化修复工程，主要设备采用进口，共计16种，如表2所示。

表2 紫外光固化设备

设备名称 规格 数量

工程车东风1台

毒气检测仪德国2套

鼓风机国产2台

对讲机Motorola 4个

卷扬机5T 1台紫外线固化设备德国1台

发电机52 kW 1台

配电箱国产2个

水泵7.5 kW/3 kW 各1台管堵气囊DN600/800 各2个汽油发电机(备) 10KW 1套

安全绳 50m/套4套

水带60 mm/80 mm 各200 m CCTV检测设备中仪一套

高压疏通车翔龙CJ1200 一套

铣刀机器人德国2套

2.2 修复材料

水翻内衬法和紫外光固化所需材料如表3所示。

表3 两种工艺所需主材情况

水翻内衬法 紫外光固化法

软管 软管

树脂固化剂 预浸树脂、光敏剂等

3 作业特点

3.1 技术原理

3.1.1 水翻内衬法

根据现场管道的具体使用情况，制造一种特制的软管（具有防腐防渗透等的特性），之后将热固化的树脂浸入，合成热固化软管。现场作业时，将热固化软管拉入待修复管道，然后利用水使软管翻转并膨胀紧贴管道内表面，再将锅炉里的热水流入软管内，利用热水的循环加热促使软管固化成型，形成一种具有足够强度、刚度及稳定性的内衬新管[3]。

3.1.2 紫外光固化

紫外光固化法是将一种特制的软管（含有敏化剂等的预聚物）拉入需要修复的管道中，然后利用带压的空气促使软管膨胀并紧贴管道内表面，接着操控紫外光小车在管道内行走并照射软管[4]。固化完成后，形成一种具有足够强度、刚度及稳定性的内衬新管。

3.2 工艺流程

3.2.1 水翻内衬法工艺流程

确定作业段→管道清理→堵水作业→清洗作业→CCTV检测→局部修补→翻转平台搭建→材料准备→水翻转→连接锅炉并安装进出水管→固化及冷却→扎头及管口处理→CCTV检测及验收→现场清理、撤场[5]。

3.2.2 紫外光固化工艺流程

确定作业段→管道清理→堵水作业→清洗作业

→CCTV检测→局部修补→材料准备→光固化设备

准备→固化→扎头及管口处理→CCTV检测及验收

→现场清理、撤场[6]。

以上两种修复方法，两种修复工艺大体相同。

主要工艺不同在于水翻内衬法由于需要用到水翻转

工艺，工序较复杂，故工序较光固化多。

3.3 人员配备

3.3.1 水翻内衬法

水翻内衬法修复施工人员配置如表4所示。

表4 水翻内衬法固化修复工艺人员配备情况

施工准

备阶段

管道

冲洗

CCTV

检测

管道

修复

CCTV

检测

收尾

阶段

管理人员 1 2 2 3 2 1

技术人员 2 2 2 2 2 1

施工人员 6 4 4 10 4 3

辅助人员 2 1 1 2 1 2

监护人员— 2 2 2 2 — 3.3.2 紫外光固化

紫外光固化施工人员配置如表5所示。

表5 紫外光固化修复工艺人员配备情况

施工准

备阶段

管道

冲洗

CCTV

检测

管道

修复

CCTV

检测

收尾

阶段

管理人员 1 2 2 3 2 1 技术人员 2 2 2 2 2 1 施工人员 6 4 4 8 4 3 辅助人员 2 1 1 2 1 2 监护人员— 2 2 2 2 — 由表4及表5对比可知，水翻内衬法与紫外光

固化两种工艺人员配备差异在于水翻内衬法配备

10人，紫外光固化配备8人。

3.4 施工作业

3.4.1 水翻内衬法

（1）CCTV前期检测及管道清理：将作业管道

的水位降低，然后进行清理工作。将一些杂质及部

分淤泥清理后，再使用高压水清洗。

（2）管道堵水：①器材，堵水气囊。②辅材：汽油泵、软管、汽油发电机等。③作业点：作业段

上游的井口。

（3）管道清洗及局部处理：上游井口进入清洗车，朝着下游方向移动清洗管道。达到无石块、砖

块及淤泥的要求。同时，管道检测机器人从上游进

入管道中，协助清洗作业。