0 引言

　　长江大保护岳阳项目中，湖滨污水系统收集管网完善工程涉及约5.5km长的城镇管网清淤及管网修复。管网情况复杂，须在清淤完成后确定管网修复方案，现结合工程实际情况，通过检测、评估清淤后的管网，综合对比管网非开挖修复技术，确定工程管网修复方案。

　　1 概况

　　1.1 长江大保护背景介绍

　　2017年10月18日，党的十九大报告中明确指出“以共抓大保护、不搞大开发”为导向推动长江经济带发展。2018年1月16日，国家发展和改革委员会明确将长江经济带上的宜昌、九江、岳阳、芜湖作为首批试点城市。

　　1.2 项目总体概况

　　湖滨污水系统收集管网完善工程(简称湖滨管网项目)以整体改善城市水环境质量为根本目标，坚持以可持续发展为原则，严肃处理好环境保护和城市发展两者间的内在关系，实现生态环境良性循环，为城市排水基础设施提质增效。

　　项目总投资约2.25亿元，由八仙台片区、太平咀片区及岳阳县部分区域组成，工程范围西至洞庭湖，东至赶山路，北至南湖，南至岳荣公路、新旺村，区域面积共23.02km²(见图1)。建设内容主要为管网建设约27km、管网清淤约5.5km、管网修复约2.5km。

　　

　　图1 湖滨污水系统收集管网完善工程区域  

　　 

　　2 管网清淤工程概况

　　2.1 目的及清淤方法

　　2.1.1 工程量及目的

　　湖滨污水系统管网完善工程中，约5.5km长的管网内部存在淤泥堵塞断面超过50%，管网被碎石、垃圾堵塞，导致排水管网过流断面缺失，管道收集的污水不能正常流至污水处理厂。因此，须疏通、清淤相应管网，清淤后采用CCTV检测仪器检测管网，根据检测结果判定是否需要进行管网修复。

　　2.1.2 管网清淤方法

　　湖滨项目管网清淤主要采用高压水射流冲洗车的方式。

　　2.1.2. 1 工艺流程

　　工艺流程如下:施工准备→导流、降排水→稀释淤泥→吸污、截污→疏通高压清洗车→通风→井室、管道清淤，进行检测→验收。

　　2.1.2. 2 主要施工方法

　　1)作业人员下井采用悬挂软梯的方式下井，如井深过大，为避免人员下降过程中失足摔伤，在井口加设三脚架，通过电动葫芦协助作业人员下井。

　　若部分井道年久失修，侧壁砌体出现部分脱落、粉化，下井前应对存在安全隐患的井道侧壁悬挂密目网，进行防护。

　　2)管道封堵在管段修复施工中，须安全封堵管道。封堵前派潜水员下井，清掏井室内及管口的淤积、垃圾、石块杂物，再采用气囊封堵法、墙体封堵法等进行封堵。当管径≤800mm时，优先采用气囊封堵法;管径>800mm时，采用气囊封堵与墙体封堵结合的方法(见图2,3)。

　　

　　图2 气囊封堵平面  

　　 

　　

　　图3 砖墙封堵平面 

　　 

　　3)管网导流施工某段污水管道前，须封堵本段起端检查井管口，然后在检查井上游井内设置水泵和水带，向另一段污水管道导水(见图4)。管道封堵完毕后，管道内水位升高，须安排专人看管导水设备，当水量增加时，应同步增加导水设备，以保证管道施工的安全性。

　　4)管网临排当遇到普通导流无法满足施工要求、地下水渗入量过大、原管道上下游水流量较大，须长时间封堵或施工等问题时，应考虑使用临时排水，确保正常排污降水。

　　

　　图4 管道导流调水  

　　 

　　为保证检测时管线正常实施，须分段封堵管道，分段一般100～200m长，架设临时排水管线，使用水泵将水抽到临时管线内，排入下游井中，从而实现管内无水或少水的要求，便于检测管道。

　　5)管网清疏管道清除堵塞时，从下游井插入注射嘴，穿过或越过堵塞，随软管的拉回、喷机力量清除堵塞，由于本地区地下管道淤积含砂量很大，根据淤积高度，须多次穿过拉回，最终清理干净。根据操作者工作方向及对喷嘴的选择，制定以下施工标准:从下游工作井开始施工，向下游检修井内放入软管及注射嘴(放入喷嘴时尽量小心，避免对管道间造成伤害)，使用反向式喷机的喷嘴，将喷嘴和软管插入封堵部位的正面，开启高压泵，喷嘴开启后向工作模式时，喷嘴将一直处于移动状态，此时须避免损伤管壁(静止时间限制在60s内)，一旦喷嘴穿过堵塞物，须保持100～200mm/s的回放率，以保证产生的碎片通过，将软管和头部向操纵器方向牵拉，定期在污水管道中进行冲洗，同时保持水压。当产生的碎片体积大、坚硬时，须防止流过下游检修井进入污水系统。

　　从上游检修井开始施工，若下游井无法放置喷嘴软管，须从上游入口或其他可入口开始施工，将喷嘴和软管插入封堵部位的正面，开启高压泵，喷嘴工作时，喷嘴须一直处于移动状态，避免损伤管壁，静止时间限制在60s内。操作产生的坚硬碎片，须防止流过下游检修井进入污水系统。

　　高压清洗管道时，无法正常排出清洗喷头时流出的污水，所以须抽运检查井内清洗出的污水混合物。

　　6)堵水设施的拆除遵循先下游后上游的原则，严禁同时拆除上下游2个堵水设施。

　　2.2 管网清淤后的检测结果

　　2.2.1 检测方式

　　湖滨项目中的管网清淤后，主要采用CCTV检测法检测管网疏通、破损情况，并形成检测报告。

　　2.2.2 检测结果

　　经排查发现，污水管存在变形、破裂、渗漏、错口等结构性缺陷，主要为Ⅲ，Ⅳ级缺陷，修复指数为4.5～8.3。

　　3 管网非开挖修复技术

　　3.1 总体特征

　　目前国内涉及的管网非开挖修复技术包括穿插法、紫外光固化法、螺旋缠绕法、砂浆喷涂法、HDPE管内衬法、不锈钢内衬法等，各类技术特征如表1所示。

　　3.2 紫外光固化(UV-CIPP)修复技术

　　紫外光固化修复技术是通过紫外光照射CIPP软管上浸渍的光固性树脂，使其固化，最终形成与现状管网紧密融合的内衬层，施工时一般采用拉入方式，施工完成后管网断面没有损失，但大大提升流动性能(见图5)。UV固化后，抗拉强度>80MPa，弯曲强度>120MPa，弯曲模量一般>12 000MPa。

　　

　　图5 紫外光固化技术  

　　 

　　3.3 碎(裂)管法修复技术

　　碎(裂)管法是管网更新的方法，通常采用碎(裂)管设备，从内部破碎或割裂破损管网，然后将管网碎片挤入周围土体形成管孔，并同步拉入新管网，适用于陶瓷、不加筋混凝土、石棉水泥、塑料或铸铁旧管网更新。

　　3.4 HDPE管内衬法(折叠法)

　　折叠法又称穿插U形HDPE管内衬法，通过加压加热拉入管网的HDPE管材(C形或U形)，然后将折叠的HDPE管材恢复原状，形成管网内衬层，HDPE管外径比原管网内径略小1～2mm或相等，一般用于压力管线。

　　3.5 螺旋缠绕法(SPR-ST)修复技术

　　螺旋缠绕法技术的优点如下:(1)施工可以随时中断;(2)能够独立承受外压;(3)钢带和型材选择范围广，可根据管网破损程度进行选用;(4)不受管网埋深大、口径大的影响;(5)管网环刚度大，DN1 200的管材至少可达8k N/m²;(6)管网密封性好。

　　3.6 不锈钢内衬法

　　不锈钢内衬法是在旧管网内部穿插内衬薄壁不锈钢管，或将不锈钢板采用卷板形式，在管网内部进行焊接，整体成型，从而防渗漏、防腐蚀，提高原管网耐压水平。

　　3.7 点状原位固化法

　　点状原位固化法分为光固化(环氧树脂)和常温固化(聚酯树脂)，如图6所示。采用聚酯树脂材料时，常温下即可实现固化，但固化前会受到水的影响;当采用环氧树脂时，须加热才能固化，具有不溶于水、造价较高、固化条件要求高的特点。

　　

　　图6 点状原位固化法  

　　 

　　3.8 不锈钢双胀圈套环局部修复技术

　　不锈钢双胀圈修复技术采用管网非开挖局部套环修理方法，主要材料为环状橡胶止水密封带、不锈钢套环，在管网接口或局部损坏部位安装橡胶圈双胀环，橡胶带就位后用2～3道不锈钢胀环固定，即可止水，施工效率高、质量易保证，可承受一定接口错位，但对水流形态、过水断面有一定影响，在排水管网非开挖修复中，通常须与钻孔注浆法联合使用(见图7)。

　　3.9 砂浆喷涂法

　　可用于任意形状及管径(井径)为800～4 000mm的水平或垂直结构，进行喷涂内衬修复，喷涂材料主要为特种水泥砂浆。

　　  

　　表1 管网非开挖修复技术特征 

　　 

　　 

　　

　　表1 管网非开挖修复技术特征

　　

　　图7 不锈钢双胀圈套环局部修复技术  

　　 

　　4 管网非开挖修复技术的选择

　　4.1 总体思路及选择方法

　　1)污水管网未出现缺陷，只清淤，不修复。

　　2)点状(局部)非开挖修复管网局部缺陷达3级及以上，或污水管段渗漏2级及以上，则对该管网进行点状(局部)修复。

　　3)整体非开挖修复管段整体超过3个点存在缺陷，采用整体修复方式。当管段整体出现结构性缺陷，满足修复条件时，则采用非开挖修复法整体修复该管段。

　　4)开挖修复对于不能非开挖修复的污水管段，应开挖换管，更换管网。

　　5)按照如图8所示工作流程，确定管道采用开挖修复还是非开挖修复。

　　

　　图8 修复方法选择流程  

　　 

　　4.2 修复方式的选择

　　根据CJJ/T 210—2014《城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程》要求，及国内非开挖修复技术，同时结合管道清淤后的检测结果，管道修复采用紫外光固化技术+局部树脂固化技术+不锈钢双胀环技术，其中有1 411.7m长的管道需进行整段修复，管径大小范围为500～800mm，因此采用紫外光固化技术;需进行局部修复的共计21处，其中11处管径大小为500,600mm，因此采用局部树脂固化技术;剩余10处管径大小为1 000,1 200mm，需采用不锈钢双胀环修复管道。

　　5 结语

　　长江大保护岳阳项目湖滨污水系统收集管网完善工程中，通过检测、评估管网清淤后的管道，综合比选与分析现有管网非开挖修复技术，最终确定管网非开挖修复综合技术。