供水管线非开挖内衬修复工程安全质量控制要点

上海市水务建设工程安全质量监督中心站，上海，200232

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摘要：非开挖内衬修复技术在上海老旧供水管线隐患排查整治领域得到了应用，以UV紫外光固化修复技术为例，从CCTV检测、管材性能指标检测、固化关键参数、强化过程管理、深基坑安全管控等方面，梳理了强化此类项目安全质量管理的控制要点，最后进行了行业展望。

关键词：非开挖内衬修复；安全质量控制

1非开挖内衬修复技术的应用

1.1非开挖内衬修复技术应用的必要性与可行性

根据《上海市城市总体规划（2017-2035年）》要求，到2035年，全市供水水质将达到国际先进标准，满足直饮需求；《上海市供水规划（2019-2035年）》中要求，至2035年规划建成“节水优先、安全优质、智慧低碳、服务高效”的供水系统，供水管网漏损率和供水水质对标世界发达国家先进水平；2021年，上海市人民政府办公厅印发《上海市水系统治理“十四五”规划》，指出“十四五”期间上海市“实施约2000公里老旧供水管网更新改造”；上海市水务局印发《本市供水管线安全排查和整治工作方案》，对老旧供水管线隐患排查整治明确了具体要求；《上海市生活饮用水水质标准》（DB 31/T 1091—2018）对于供水水质提出了更高的要求。一系列政策文件、标准规范明确了通过改造供水管线，提升供水水质的目标任务。

非开挖修复技术具有周边环境影响小、施工作业条件优、作业完工工期短、占道施工影响小等优点（见表1），使得其在老旧城区、重要古迹、公共建筑、穿越路口等场景下具备了应用的条件[1]。目前供水管线非开挖修复技术已经在上海的部分路段上实施。

1.2非开挖内衬修复技术在上海市供水管道的应用实例

表2列举了部分上海市供水管道非开挖修复应用实例。

2、非开挖内衬修复技术基本原理

不论是采用紫外光固化、蒸汽固化还是常温固化等修复方法，其基本的施工原理是一致的，主要区别在于固化材料的不同，由此决定了不同的材料固化方式。以UV紫外线光固化非开挖内衬修复技术为例，是把具有光敏感特性的复合材料制成的内衬管，通过绞车拉入待修复的管道内，经充入压缩空气将内衬材料紧密贴附在管道内壁上后，在紫外光照射下实现迅速固化，形成一层坚硬的 “管中管”，从而使原自来水管道在原位得到修复。

施工工艺流程为：断水--→管道清洗--→管道CCTV检测--→拉入内衬材料--→内衬材料充气膨胀--→UV光固化小车就位-→光固化过程--→光固化完成-→切除管口的扎头、处理管口--→CCTV检测验收--→水压试验--→冲洗消毒--→并网通水。

3、非开挖内衬修复技术安全质量控制要点

3.1、管道内壁CCTV检测

非开挖内衬修复施工过程需要开展多次CCTV检测。对于常规自来水排管工程，一般不需要进行CCTV检测，对于非开挖内衬修复施工来讲，根据《城镇给水管道非开挖修复更新工程技术规程》（CJJ/T 244-2016）和施工工艺要求，管道预处理前、预处理后和管道修复完成后均需进行CCTV检测（见图1）。预处理前CCTV检测的目的是了解管道内壁基本情况，例如了解缺陷或者结垢的位置、类型、程度，确认管道支管、阀门位置等，为后续选择合适的内壁清洗方式、管道保护措施提供依据。预处理后CCTV检测的目的是确认管道内壁要求是否有影响衬入的沉积、结垢、障碍物及尖锐凸起物。修复完成后CCTV检测的目的是对修复情况进行确认，其基本要求是新形成内壁表面无干斑、气泡，表面平整无褶皱，无整体或局部损坏，无拉伸形变或薄弱带等缺陷及损伤。

3.2、管材各项性能指标检测

常规开槽埋管项目管材主要使用的是球墨铸铁管，局部还有少量钢管，前者复试检测项目和指标主要是是橡胶密封圈的硬度、拉伸强度、伸长率，后者主要是通过无损探伤验证焊接质量以及防腐检测。而对非开挖内衬修复技术来讲，不同的修复方式，其检测项目和指标各有不同，需要严格按照图纸及规范要求开展检测。紫外线光固化修复规范要求复试检测的指标主要是弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度，与常规金属管材检测项目有较大不同。同时，常规排管是通过施工前、施工过程中、排管完成后的一系列检测检验来保证施工质量，而对非开挖内衬修复来讲，在修复完成后才能开展管材检测，属于事后检测（见图2），一旦产生质量缺陷，修复处理的代价较大，因此要加强施工过程各环节把控，让最后的实体质量“水到渠成”。

3.3、固化修复关键环节控制

对管道进行预处理是修复的前提条件，原管道作为内衬管道的基层，其预处理质量对内衬修复起着至关重要的影响。管道预处理一般是采用机械处理+高压水射流清洗，通过机械刮除和高压射流清洗，使管壁清洁无尖锐突出物，确保固化修复内衬管与管壁能够完全贴合。

在内衬修复过程中，内衬管内压缩空气压力，UV紫外灯灯组型号、瓦数、数量以及固化巡航速度是影响固化效果质量的关键参数。如果这些参数得不到保证，将会出现内衬与原管道贴合不紧密，固化后内衬材料不均匀，性能指标参数不满足等问题。应结合设计及内衬材料制造商提供的要求制定合理的过程控制指标，并在施工过程中严格落实。以SAERTEX-LINER的DN800内衬材料为例，几个主要控制指标如表3所示。

3.4、强化施工过程管理

要强化施工管理薄弱时段的安全质量管理。非开挖内衬修复技术可以避免大面积路面开挖情况的出现，但是道路排管的特点决定了大量的施工工作仍然要安排到到夜间进行，同时受制于施工工艺，两个井位之间的修复工作需要不间断连续施工，夜间施工期间安全质量保证体系的落实是尤为重要的。

监理要了解各个关键环节、各项指标参数，充分运用好巡视、旁站、平行检测等各种管理手段。总包要向下深度参与施工管理，不同于常规开槽埋管施工的劳务分包模式，UV紫外线光固化技术的整体技术方案以及原材料、施工机具均是由外商提供，光固化阶段的施工管理模式采用的是专业分包模式。总包除了要做好沟槽开挖、断水开梯、管道割接等一般性工作外，在管道修复阶段，不能仅仅满足于分包商之上的叠加一层质保体系的角色定位，要向下深度参与修复工作的全过程施工管理。

3.5、加强深基坑安全管控

进一步加强深基坑安全管控。虽然非开挖修复方式不需要在管线全范围开挖，但是非开挖修复施工工作坑的安全文明情况较之于常规排管要求更为严格。例如施工动力车辆承担修复材料的牵拉、输送作用，要紧邻工作井，由此基坑要有足够的整体稳定性；管道修复材料要保证清洁度以及防撕裂破坏的要求，同时，工作井底面也是修复材料注压、保压，紫外光灯修复始发的工作面，这就要求基坑内部要保持平整、干爽。这些特点决定了基坑围护结构的施工质量是做好修复工作的重要前提，钢板桩要按照设计要求密插密打，支撑要行之有效，积水要及时抽排，某些个别部位受限于地下其他管线而无法保证完全按照图纸要求施工的，要采取加固措施。

4、行业展望

当前供水领域非开挖修复标准体系、规范性文件还需要进一步完善。近年来，管道修复技术发展日新月异，但是当前排管工程执行的国标《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）已经是十几年前编制的规范，不能反映管道修复技术的发展变化，也无法很好指导管道修复技术施工管理工作；上海市地标《城镇给水管道施工质量验收规范》（DG/TJ 08-2234-2017）也未体现非开挖修复技术相关的内容。当前适用的标准主要是《城镇给水管道非开挖修复更新工程技术规程》（CJJ/T 244-2016），还需要加强国家标准及地方标准建设，更好地指导工程实践。从行业来讲，随着上海市老旧官网更新改造计划的实施，对于管道修复需求也在不断加大，上海市供水行业领域指导施工、验收、定额管理的相关规程、导则、指南等规范性文件等相对滞后，亟需完善，为项目立项、实施、竣工验收提供指导和依据。

修复方案科学性须进一步加强。施工工艺决定了目前非开挖修复在支管、阀门等部位必须断开，仍需要安装传统的金属材质的三通、阀门等管配件，修复的整体性会受到影响；修复完成后，后续运行期间如果需要将管道断水开梯口，也将破坏管道整体性；修复材料的最大长度还受限于海运集装箱的运输条件。因此，项目立项之初要充分广泛调查、检测、论证、评估，统筹考虑施工成本、道路条件、管路运行情况，合理制订修复方案，合理选择修复路段、修复长度，合理布设工作井，尽可能实现最大的经济社会效益。

提升内衬修复的市场竞争力。非开挖修复技术虽然可以节约大量的道路修复的费用，但是由于材料完全依赖进口，应用还相对偏少，规模效应还未完全显现，当前非开挖修复技术的整体工程造价还不具备竞争力。还需要国内企业加强研发，破除专利壁垒，形成自主知识产权，扩大应用规模，进一步降低造价，缩短工期[2]。

参考文献：

[1]倪万骏.非开挖自来水管道修复技术，市政工程，2017（05）

[2]张强张琦.紫外光固化技术的特点及在上海排水管道修复中的应用，非开挖技术，2018（06）

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