广州市排水管道的非开挖修复适用技术分析

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1、广州市排水管道的非开挖修复适用技术分析赵巨尧1,2周律2安关峰3杨纪伟1刘添俊3李思敏1梁欢4邓光艺4（1河北工程大学水电学院，邯郸，056038；2清华大学环境学院，北京，100084；3广州市市政集团有限公司，广州，510060；4广州市市政工程机械施工有限公司，广州，510060）摘要：本文针对广州市的城市特征及排水管道的损坏情况，对目前常见的几种非开挖修复技术进行比选，并从物理条件因素、施工条件因素、费用因素和效益因素等方面着手进行分析，认为螺旋缠绕法（SpiralwoundLining）、原位固化法(Curedinplacepipe,CIPP)是适合在广州市排水管道

2、修复中应用的适用修复技术。关键词：排水管道，费用效益，螺旋缠绕法，原位固化法1技术应用背景广州市中心排水管道系统已建管道总长度可达1300km，受不同时期管材质量、施工技术水平、道路承载超重、地面沉降及管道腐蚀等诸多不利因素影响，排水管道裂缝、错位、脱节乃至坍塌等现象时有发生。然而，广州市建筑密度大、交通繁忙，尤其老城区，管道交错复杂，很多管线位置不明，易引发各种施工问题，进行开挖铺设基本不可能，提升城市排水系统的目标受到现实的严重威胁。排水管道非开挖修复技术作为近年来发展的高新技术，可以有效的节约成本，减小环境影响，提高效益，避免类似路面沉降或大面积积水的现象发生。非开挖修

3、复技术的技术种类较多，如何合理的选择广州市排水管道适用的非开挖修复技术，对于广州市的城市建设管理具有实用价值。2非开挖修复适用性研究2.1广州市排水管道现状2009年以来广州市地下排水管道进行了整体排查。检测分六大片区进行，对其中的一个已检测完整的片区进行现状统计分析，调查内容排水管道情况如图1、2所示。从图1、2中可以看出，混凝土材的排水管道和300mm~600mm的管道占绝大部分比例。混凝土管道具有较好的耐荷载能力和耐腐蚀能力，因此在建设过程中一直作为主要应用管材使用。300mm~600mm的管径，大多是支管或干管，较于主干管数量多、质量差，小于600mm的管道人员无法进

4、入，对于机械技能要求较高；埋深较浅，易受交通荷载的变化的影响；无大量排水混合，局部地区腐蚀程度也较为严重。5图1排水管道管材使用比例图2调查管径比例借鉴国内英国、美国、日本等评估经验，参照国内上海，广州市编制的相关评估规范，对已调查区域进行评估[1]分析，如图3所示。经调查统计数据，发现目前300mm~600mm的缺陷排水管道约占65.55%。管道直径越大，破坏程度越小，300mm~600mm的管道埋深较浅，受各种因素的影响较为严重因此破坏程度也较为严重。（a）300~600mm混凝土管道结构性缺陷（b）300~600mm混凝土管道非结构性缺陷图3排水管道缺陷分析由图3得知，

5、300mm~600mm的混凝土管道结构性损坏类型主要是腐蚀、错位、破裂、侵入等，非结构性类型主要是沉积和障碍，据分析腐蚀二级以上管道占18.3%，错位二级以上的管道占26.6%，综合缺陷二级以上的管道占29.4%，二级以上的管道属于中等损坏~严重损坏的管道[1,2]应考虑维护和修复的实施计划，防止管道进一步的破坏，造成严重后果。2.1修复技术初步比较目前常用的非开挖修复技术大致可分为三类：即点（局部）修复、整体内衬修复、整体更换修复。在广州市，仅为树根、接口处渗漏的结构完整的管道，采用点状修复即可，该方法无法延长原管道的使用寿命，只可保证在使用寿命期间的正常使用，成本耗费较低

6、；管道受到完全或部分结构性的破坏，采用点状修复效果则不佳，需考虑采用整体修复的方法，选择材料的阻力系数小的管材，抵消内衬管道壁厚对水力条件的影响，并进行腐蚀性保护及结构性恢复；更换修复技术可延长待修复管道的使用寿命，但结合材料性能分析，容易造成功能性浪费，成本耗费高。从图3中可以看出，目前点状修复技术和整体内衬修复技术运用的机会较多。管道缺陷程度较轻，受环境因素的限制，更换修复技术不作为第一考虑实施技术。点状修复费用低，随机性较大，需根据具体缺陷情况具体实施。整体内衬修复技术工艺设备多样，受制因素较为明显。表1汇总了几种常见的整体内衬修复工艺及实施条件比较。5表1修复技术使用

7、比较条件因素原位固化法螺旋缠绕法内插法折叠法物理条件管材混凝土、铸铁、聚氯乙烯（PVC）管、玻璃钢夹砂管混凝土、铸铁、玻璃钢夹砂管、聚氯乙烯（PVC）管混凝土、铸铁、聚氯乙烯（PVC）管、陶瓷、钢管混凝土、铸铁、聚氯乙烯（PVC）管、陶瓷、钢管直径范围（mm）200~2400200~3000200~1000200~1600缺陷类别破裂、变形、腐蚀、错位、起伏、脱节、脱落、暗接、侵入破裂、腐蚀、脱节、脱落、渗漏破裂、暗接、腐蚀、脱节、小程度的起伏、脱落、渗漏、侵入破裂、暗接、腐蚀、脱节、小程度的起伏、脱落