非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)是一種利用微開(kāi)挖或不開(kāi)挖技術(shù)對(duì)地下管線進(jìn)行修復(fù)的工程技術(shù)。它具有綜合成本低、施工周期短、環(huán)境影響小、不影響交通、施工安全性好等顯著優(yōu)勢(shì)。目前我國(guó)城市地下排水系統(tǒng)總長(zhǎng)度已突破 120 萬(wàn)公里，非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)在市政管網(wǎng)的修復(fù)中得到了廣泛應(yīng)用，如原位固化法、連續(xù)穿插法、管片內(nèi)襯法等，有效避免了傳統(tǒng)開(kāi)挖修復(fù)帶來(lái)的種種問(wèn)題。

機(jī)械制螺旋纏繞內(nèi)襯法作為一種先進(jìn)的非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)，正逐漸成為城市排水管道修復(fù)的首選方案之一。該技術(shù)通過(guò)纏繞機(jī)將帶狀型材在舊管道內(nèi)螺旋旋轉(zhuǎn)纏繞成一條新管，帶狀型材兩邊的公母鎖扣在螺旋旋轉(zhuǎn)中互鎖，使新管連續(xù)無(wú)縫。它可實(shí)現(xiàn)非開(kāi)挖帶水修復(fù)，具有占地面積較小、可帶水作業(yè)、組裝便捷、移動(dòng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，適合在復(fù)雜地理環(huán)境下施工，適合長(zhǎng)距離的管道修復(fù)。

一、技術(shù)原理與工藝流程

1.1技術(shù)原理

在技術(shù)原理方面，機(jī)械制螺旋纏繞修復(fù)技術(shù)是將帶狀型材置入原有管道，通過(guò)螺旋纏繞方式形成連續(xù)內(nèi)襯，并對(duì)內(nèi)襯與原有管道之間的空隙進(jìn)行填充的修復(fù)方法。目前有固定式、行走式、擴(kuò)張法和貼壁式四種工法。

螺旋纏繞管分為獨(dú)立結(jié)構(gòu)管和復(fù)合管兩種，獨(dú)立結(jié)構(gòu)管是指新管完全不依靠原有的管道，單獨(dú)承擔(dān)所有的荷載；復(fù)合管是指螺旋纏繞管承擔(dān)一部分荷載，另一部分荷載由新、舊管之間的結(jié)構(gòu)注漿承擔(dān)。

該技術(shù)一般情況下，由于型材的厚度的影響，原管道口徑會(huì)縮小 5%-10%，但由于管道修復(fù)后內(nèi)壁光滑，粗糙系數(shù)低，整體過(guò)水能力損失不大。管道可在通水的情況作業(yè)，管道充滿度 30%通常可正常作業(yè)。新管道與原有管道之間可不注漿或注漿。在排水管道非開(kāi)挖修復(fù)中，通常與土體注漿技術(shù)聯(lián)合使用。

螺旋纏繞內(nèi)襯法技術(shù)

1.2技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

該修復(fù)技術(shù)有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，修復(fù)后構(gòu)造如下圖所示：

a. 可修復(fù)大口徑管材，適用于所有管道修復(fù)口徑DN600-DN5000(鋼筋混凝土管、鋼管、塑料管等)。

b. 可帶水修復(fù)作業(yè)(水位1m以下、流速不高于1m/s)。

c. 無(wú)需大片操作面，利用現(xiàn)有的人孔井進(jìn)入施工，不受工作井面積限制。

d. 施工可以隨時(shí)中斷，機(jī)動(dòng)靈活。PVC型材可隨時(shí)截?cái)嗷蛟龠B接13-1*19=10/2*973，能夠靈活安排施工進(jìn)度，適合于穿插施工，更大程度的減少對(duì)社會(huì)交通的影響(可應(yīng)對(duì)搶險(xiǎn)、降雨、道路管控后臨時(shí)恢復(fù)通行)。

e. 現(xiàn)有管道老化，通過(guò)此工藝形成管中管，進(jìn)行注漿補(bǔ)強(qiáng)。

f. 工廠預(yù)制帶材，施工現(xiàn)場(chǎng)制管，質(zhì)量穩(wěn)定。

g. 現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械制螺旋纏繞管具有抗震性。

h. 與開(kāi)挖修復(fù)相比，擁有更多的優(yōu)越性，節(jié)約投資及工期。

機(jī)械制螺旋纏繞修復(fù)技術(shù)構(gòu)造圖

1.3應(yīng)用范圍

1.3.1適用于母管管材為球墨鑄鐵管、鋼筋混凝土管和其他合成材料的雨污排水管道的局部和整體修復(fù)。

1.3.2適用于大型的矩形箱涵和多種不規(guī)則排水管道的局部和整體修復(fù)，修復(fù)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖-3不規(guī)則結(jié)構(gòu)排水管道修復(fù)示意圖。

1.3.3擴(kuò)張法適用管徑DN200-DN600mm排水管道的整體修復(fù)，固定式工法適用于管徑為DN600-3000mm排水管道局部和整體修理。

1.3.4適用管道結(jié)構(gòu)性缺陷呈現(xiàn)為破裂、變形、錯(cuò)位、脫節(jié)、滲漏、腐蝕且接口錯(cuò)位應(yīng)小于等于3cm，管道基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線形沒(méi)有明顯變化。

1.3.5適用于對(duì)管道內(nèi)壁局部沙眼、露石、剝落等病害的修補(bǔ)。

1.3.6適用于管道接口處在滲漏預(yù)兆期或臨界狀態(tài)時(shí)預(yù)防性修復(fù)。

1.3.7不適用于管道基礎(chǔ)斷裂、管道破裂、管道脫節(jié)呈倒栽狀、管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位、管道線形嚴(yán)重變形等結(jié)構(gòu)性缺陷損壞的修理。

1.3.8不適用于嚴(yán)重沉降、與管道接口嚴(yán)重錯(cuò)位損壞的窨井。

1.4主要材料和設(shè)備

在施工過(guò)程中，機(jī)械制螺旋纏繞內(nèi)襯法所使用的帶狀型材是一種以 PVC 加工成型的有不同寬度、高度的產(chǎn)品，里層光滑外層有肋條狀紋理，通過(guò)公母鎖扣可互相緊密連接。同時(shí)，該技術(shù)還會(huì)用到密封粘結(jié)劑和注漿材料。

施工設(shè)備包括 CCTV 檢測(cè)設(shè)備、發(fā)電機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、液壓動(dòng)力裝置、密封劑泵、專(zhuān)用纏繞機(jī)組、纏繞籠模具、電子自動(dòng)控制設(shè)備、輸送型材裝置、拉鋼線設(shè)備、電動(dòng)滾筒和支架、鋼帶機(jī)、電動(dòng)提升機(jī)（吊車(chē)）、三相水泵以及其他設(shè)備等。

螺旋纏繞工藝分為擴(kuò)張法和固定口徑法，施工工藝流程嚴(yán)謹(jǐn)有序，從材料準(zhǔn)備到管道施工，每個(gè)環(huán)節(jié)都至關(guān)重要。

施工工藝流程圖

二、 質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)

質(zhì)量控制是確保機(jī)械制螺旋纏繞內(nèi)襯法修復(fù)效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。施工過(guò)程中需嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范，如《城鎮(zhèn)排水管渠與泵站運(yùn)行、維護(hù)及安全技術(shù)規(guī)程》CJ68-2016、《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》CJJ 181-2012、《城鎮(zhèn)排水管道非開(kāi)挖修復(fù)更新工程技術(shù)規(guī)程》CJJ/T 210-2014 和《城鎮(zhèn)排水管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》DG/TJ 08-2354-2021 等。

施工質(zhì)量控制涵蓋安裝質(zhì)量控制、檢測(cè)質(zhì)量控制和質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)原材料、施工工藝、修復(fù)后的管道性能等方面進(jìn)行全面把控。安全措施也不容忽視，需嚴(yán)格遵守國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，確保施工安全萬(wàn)無(wú)一失。

三、 部分成功案例

機(jī)械制螺旋纏繞內(nèi)襯法在多個(gè)排水管道修復(fù)工程中取得了顯著成效。例如，合流管道應(yīng)急搶修工程中，該技術(shù)成功解決了管道結(jié)構(gòu)性缺陷嚴(yán)重、水位高、無(wú)法完全封堵等難題，完成了 30m 長(zhǎng)的 DN2400 合流管道修復(fù)。以下案例中的雨水總管修復(fù)工程和污水管道修復(fù)工程也充分證明了機(jī)械制螺旋纏繞內(nèi)襯法在復(fù)雜工況下修復(fù)地下管道的能力，為城市的地下排水系統(tǒng)修復(fù)提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和可靠的解決方案等等。

01合流管道應(yīng)急搶修工程

該排水管道搶修工程屬于新光復(fù)、葉家宅排水系統(tǒng)，是合流制排水系統(tǒng)，修復(fù)管段為DN2400合流管道，修復(fù)長(zhǎng)度30m，管材為鋼筋混凝土管。根據(jù)CCTV檢測(cè)評(píng)估結(jié)果，管道有3級(jí)破裂和多處滲漏、腐蝕、錯(cuò)口等現(xiàn)象，管道結(jié)構(gòu)性缺陷嚴(yán)重，另外該待修復(fù)路段管道有接近20°的轉(zhuǎn)角，管內(nèi)水位較高，無(wú)法完全封堵，半封堵?tīng)顟B(tài)時(shí)最低水位0.7米，最高水位1.4米，流速1m/s，修復(fù)難度較大。該修復(fù)路段是建成區(qū)，交通繁忙、地下管線密集，不具備開(kāi)挖修復(fù)條件，同時(shí)管道口徑大且不能斷水。根據(jù)管道重要性、缺陷類(lèi)別、損壞程度、影響范圍以及修復(fù)目標(biāo)等因素，設(shè)計(jì)對(duì)方案進(jìn)行了反復(fù)論證和比選，最終選用固定式鋼塑復(fù)合加強(qiáng)型機(jī)械制螺旋纏繞內(nèi)襯法對(duì)該管道進(jìn)行非開(kāi)挖帶水修復(fù)。

02雨水總管修復(fù)工程

包頭路(開(kāi)魯路-嫩江路)道路排水管道修復(fù)涉及到一根管徑DN2460，長(zhǎng)度為32米的雨水管道。該管道管徑為DN2460，位于上海市交通繁忙路段，地下管線密集不具備開(kāi)挖修復(fù)條件，且該管道在運(yùn)行不能斷水施工，工況復(fù)雜，難度極大。管徑大于2米的超大口徑管道修復(fù)成功案例在國(guó)內(nèi)極為罕見(jiàn)，因此，針對(duì)以上工況難點(diǎn)，并結(jié)合多次工藝模擬反復(fù)論證后采用新工藝機(jī)械制螺旋纏繞修復(fù)。

03污水管道修復(fù)工程

上海市某區(qū)污水管道修復(fù)工程是該區(qū)的污水主干管，本次修復(fù)的管道口徑DN800，原管為混凝土管道，長(zhǎng)度共40米，最大埋深5米，管道自身坡度較大，修復(fù)難度高。根據(jù)CCTV檢測(cè)評(píng)估結(jié)果，管道頂部有嚴(yán)重腐蝕，并有多處接口滲漏現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度存在嚴(yán)重?fù)p壞。該段主管道不能斷流，只能利用夜間水位低峰時(shí)進(jìn)行修復(fù)，必須帶水作業(yè)。

總之，非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)，特別是機(jī)械制螺旋纏繞內(nèi)襯法，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和可靠的質(zhì)量控制，為城市排水管道的修復(fù)開(kāi)辟了新的途徑。它不僅能夠有效解決傳統(tǒng)開(kāi)挖修復(fù)的諸多弊端，還能在復(fù)雜環(huán)境下保障城市排水系統(tǒng)的正常運(yùn)行，是城市排水管道修復(fù)的新選擇，更是未來(lái)城市基礎(chǔ)設(shè)施維護(hù)的發(fā)展方向。