市政给排水管道非开挖修补技术研究

市政给排水管道非开挖修补技术研究

刘瑞琦

武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北省武汉市 430023

摘 要：市政给排水管道是保障城市正常生产运行的关键基础设施，为城市提供生活用水，并及时排除雨水及污水，与人们的日常生活息息相关。现代城市建设中多数市政给排水管道铺设于地下，受各种环境因素影响，在破损后修复时通常需要封闭交通、破开路面，会给正常的道路交通造成了较大的干扰。在此背景下管道非开挖修补技术应运而生，非开挖修补技术应用过程无需对地面实施开挖，或者开挖程度非常小，大大减轻了对地面交通及人们正常生活的影响。本文就几种常见的市政给排水管道非开挖修补技术进行简要分析，希望为类似项目施工提供可行性参考。

关键词：市政；给排水管道；非开挖；修补技术

1 市政给排水管道非开挖修补技术概述

非开挖修补技术是一种用于市政给排水管道维修和修复的方法，施工过程不需要进行传统的挖掘工作，常见的修补方式包括三种：（1）管道内补丁：通过在损坏的管道内部插入一个补丁材料，例如聚合物树脂，来修复漏洞或破裂。（2）管道充填：使用特殊的填充物，如聚合物或水泥浆，对管道进行填充，以修复破损或渗漏的区域[1]。（3）管道重衬：在已有的管道内部安装一层新的管道衬里，例如玻璃纤维或聚乙烯管，以加固老化、腐蚀或破损的管道。

非开挖修补技术最大的优势在于：（1）减少对周围环境的破坏：传统的挖掘方法需要大量的挖掘工作，可能导致道路封闭、土地破坏和交通堵塞等问题，而非开挖修补技术可以避免这些不便和环境破坏。（2）快速修复：非开挖修补技术通常比传统的挖掘修复方法更快。它可以减少工期，并在较短的时间内恢复管道的功能。（3）成本效益：由于不需要大规模的挖掘和修复工程，非开挖修补技术通常可以节省人力、设备和材料成本。（4）增加管道寿命：使用合适的修复方法可以修复管道中的损伤，延长其使用寿命，避免更大范围的管道故障。

2 市政给排水管道常用的非开挖修补技术

2.1 碎裂管法

碎裂管法在对市政给排水管道进行修补和维护时具有许多优势，如不需要挖掘大型工程、节省时间和成本、最小化对周围环境的干扰等，因此被广泛应用于市政工程中。主要适用于以下几种情况：

（1）管道更换：当旧的给排水管道老化、破损或不再符合需求时，碎裂管法可以用来更换整段管道。该方法通过在管道内引入专用工具，如推力头，利用机械力将旧管道破碎，同时引入新的管道，并沿着原有管道的路径铺设。（2）管径扩大：当市区规划升级或需要增加管道容量时，碎裂管法可应用于对现有管道进行扩大。通过碎裂管法，可以将推力头推动到管道内，使其破碎并推进到周围土壤中，从而为新的较大管道留出空间[2]。（3）弯头修复：碎裂管法还可用于修复弯头部分受损的管道。使用该方法，可以通过碎裂和推进的方式，替换或修复受损的弯头，恢复管道的正常流通。

2.2 短管内衬法

短管内衬法在市政给排水管道非开挖修补中具有许多优势。它能够快速、有效地进行局部修复，减少对周围环境和交通的影响。同时，短管内衬法不需要大规模的挖掘工程，节省了时间和成本，并且能够提供持久的修复效果。主要适用于以下几种情况：

（1）管道破损修复：当给排水管道出现局部破损、裂缝或漏洞时，短管内衬法可用来进行修复。该方法通过在受损区域内插入一个短管衬里，如聚合物树脂管或玻璃纤维管，以覆盖和封闭破损部分。（2）防腐蚀保护：对于老化的金属管道或易受腐蚀的管道，短管内衬法可用于增加其防腐蚀性能。通过在管道内安装一层耐酸碱或耐腐蚀的内衬材料，如聚乙烯或玻璃纤维，可以延长管道的使用寿命并减少腐蚀风险[3]。（3）补偿性管道安装：当管道需要进行更改或连接时，短管内衬法可以用来实现补偿性管道的安装。通过在现有管道内部安装一个短管衬里，并与新的管道连接，可以实现管道的延伸、弯头修复或支线添加。

2.3 螺旋缠绕法

螺旋缠绕法是一种管道修补和加固技术，基本原理是在破损区域周围缠绕多层材料，通常包括玻璃纤维布和聚合物树脂混合物。这些材料通过特定的工艺将其缠绕在管道表面上，并在固化后形成一个坚固的保护层，该保护层具有高强度、耐久性和抗腐蚀性能，可以加固管道并防止进一步泄漏或损害。该修补技术主要适用于以下几种情况：

（1）管道裂缝和漏洞修复：当市政给排水管道中出现裂缝、漏洞或破损区域时，可以使用螺旋缠绕法进行修复。该方法涉及将一层特殊的玻璃纤维布与聚合物树脂混合物缠绕在破损部分周围，形成一个坚固的保护层，以加固和密封管道。（2）增强管道结构：对于老化或结构薄弱的市政给排水管道，螺旋缠绕法可用于增强其结构强度。通过在管道外部缠绕多层玻璃纤维布与聚合物树脂混合物，可以提供额外的支撑和加固，增强管道的耐压能力。（3）防腐蚀保护：螺旋缠绕法还可用于提供市政给排水管道的防腐蚀保护。通过将耐酸碱或耐腐蚀的材料缠绕在管道外部，可以防止腐蚀介质对管道的侵蚀，并延长管道的使用寿命。

2.4 管道喷涂法

管道喷涂法的基本原理是将修复材料以喷雾状或涂布状形式施加到管道表面上，这些修复材料通常具有高强度、耐腐蚀和密封性能，可以填补裂缝、密封漏洞，并增强管道的结构强度。

施工中，首先需要评估管道的受损情况和位置，确定修复区域。然后准备适当的修复材料，并将其装入喷涂设备或涂布工具中。接下来将修复材料均匀地喷涂或涂布在管道内部或外部表面上，确保完全覆盖所需修复的区域。修复材料在固化后形成一个坚固的保护层，提供修复和加固的效果。

管道喷涂法在市政给排水管道的修补和加固中被广泛应用。它可以用于修复管道内部的腐蚀、结构破损、裂缝或漏洞，同时也可以用于增强管道外部的耐久性和防腐蚀保护。该方法具有施工简便、效果显著和适用于各种管道尺寸和形状的优点，能够实现快速修复，并有效延长管道的使用寿命[4]。

3小管径非开挖修补技术研究

由于常用修补技术在修补小管径管道时存在技术局限性，所以出于实际工程需要，近两年出现了针对小管径市政给排水管道修补的内壁再构修补技术。主要包括以下几种：

（1）胶囊充填法：该方法通过在破损或漏水处插入胶囊，胶囊内含有密封剂或聚合物树脂。当胶囊与管道内液体接触时，胶囊会溶解释放密封剂或树脂，填充裂缝或孔洞，并形成一个坚固的修补层。

（2）增强套管法：这种方法是将一段小直径管道（套管）滑入受损的市政给排水管道中。套管通常由塑料、玻璃纤维或金属制成。它可以强化原有管道的结构，并提供额外的防腐蚀和耐久性保护。

（3）原位固化法：原位固化法适用于小管径市政给排水管道的修复。它涉及将特殊的修复材料，如聚合物树脂或水泥浆，注入管道内部或涂覆在管道表面上，并通过固化过程形成一个坚固的保护层。

结束语

总而言之，市政给排水管道的非开挖修补技术的合理应用能够有效地修复破损、裂缝和漏洞，加固管道结构，并延长其使用寿命。非开挖修补技术具有施工快速、减少对周围环境和交通的干扰、成本效益高等优点，避免传统的开挖方法所带来的破坏和不便，提供更加可持续和环保的解决方案。同时，这些技术还能提供防腐蚀保护、增强管道的承载能力和稳定性，确保市政给排水系统的正常运行。

参考文献

[1]唐滢清.市政给排水管道施工质量控制要点[J].工程建设与设计，2022(04):191-193.

[2]孙敏强.现代化市政给排水工程管道防渗漏施工控制技术[J].建筑技术开发，2021，48(24):77-78.

[3]吴广亮.市政给排水工程施工技术要点分析[J].居舍，2021(25):71-72+78.

[4]鲁雪利.浅谈市政给排水管道的设计现状及相关优化措施[J].内蒙古科技与经济，2021(15):108-109.