地下管道修复工艺：非开挖技术应用

折叠法修复的典型流程为：作业坑开挖→工作管断开→清管拉膛→内窥检查→PE管焊接→机械压成U形→胶带缠绕→牵引PE折叠管至管内→管端定型→PE管充气复原定型→端口处理与连接→内窥检查→修复管道试压、验收→管道连接→作业坑恢复。

1.开挖作业坑

施工前，需要开挖牵引坑和拖管坑，它们分设在待修复管道的两端。在确定工作坑位及尺寸时主要要考虑下列影响因素：

1）对存在三通、阀门等附件的管道连接处必须开挖。

2）管道走向发生变化处（一般小于8°）必须开挖。

3）根据设备能力及现场施工条件，确定一次施工长度，然后进行分段开挖。

4）作业坑的位置不应影响交通。

5）作业坑的长度要能满足安装试压装置、封堵装置及内衬管道超出待修复管道长度的要求。

6）开挖的工作坑两端需开挖一个约20°的导向坡槽，以确保新管平滑插入旧管道（一般坑底应挖至管底以下50cm，以利于管段间连接）。

7）作业坑开挖边坡坡度在黏性土层内为1∶0.35～1∶0.5，在砂性土层内为1∶0.75～1∶1，较深的坑应按JGJ 120—2012《建筑基坑支护技术规程》进行施工。

两个工作坑间的距离依据修复现场的建筑、交通及相关管道情况确定管段间的距离，最长可达1000m，有时可以将检查井用作工作坑。

2.管道清洗

清理管道的方式有机械清理、高压水清理、化学清理。

机械清理：①应选择适宜材质的清管球（聚氨酯泡沫、钢丝刷）多次清理，清管球的半径应逐步加大；②清管球清理后应用钢爪、刮板及拉膛的方法将管内杂物全部清理干净。

高压水清理：①应根据旧管道的壁厚和受损情况选择压力，其最小压力不小于50MPa；②每段拟清洗的旧管道长度与高压水的软管长度应该相匹配；③高压水清理后应用钢爪、刮板及拉膛的方法将管内杂物全部清理干净。

化学清理：①应根据管内沉积物的性质选择清洗液；②化学清理后的剩余物根据其性质选择机械清理或高压水清理。

机械清理、高压水清理、化学清理时需要做好污水的排放和污物的处理，避免对生态和环境造成污染。

3.HDPE管折叠成型

用专用变形设备将焊接好待穿插的HDPE管变成U形管，使其截面积减小20%～30%，并用特制胶带缠绕机将变形过的HDPE管暂时捆绑定型，同时起到保护PE管外管壁的作用。这种变形技术缩径量大，穿插阻力小，能够减小穿插过程中PE管道的外壁磨损和拉力过大所带来的伤害。

在冷压前将HDPE管表面的尘土、水珠去除干净，并检查管壁上是否有缺陷。将HDPE管一端切成鸭嘴形，鸭嘴形的尺寸应为：三角形底边长度约为管径的80%，腰长为管径的1.5～2倍，并在其上开好两个孔径约40mm的孔洞以备穿绳牵引。借助链式紧绳器，按钢质夹板孔位做好牵引头，用螺栓紧固，将钢质夹板两侧多余的HDPE管边缘切成平滑的斜面。将钢丝绳穿过两个孔与液压牵引机相连。

U型压制机的调整：①调整压制机的上下、左右压辊，应使入口处的压辊间距为HDPE管管径的700%。②主压轮后的左右压辊间距为HDPE管管径的60%～70%。③主压轮前面的左右压辊应对压扁变形的HDPE管合理限位，并使HDPE管中线与主压轮对中，使HDPE管在压制机的正中心位置上行走。④当环境温度小于10℃时，主压轮后面的左右压辊间距可适当增加到65%～75%。⑤当环境温度小于5℃时，禁止进行U形压管。(www.xing528.com)

压制U形：开启液压牵引机和U型压制机，在牵引力的拖动与压制机液压的推动下，应使圆形HDPE管通过主压轮并压成U形，在压制过程中U-HDPE管下方两侧不得出现死角或褶皱现象，否则必须切掉此管段，并在调整左右限位压辊后重新工作，并且还要做到：①缠绕带将U形管缠紧；②缠绕带的缠绕速度要与HDPE管的压制速度相匹配。如果缠绕速度过快，会造成缠绕带不必要的浪费；如果缠绕速度过慢，会造成缠绕力不够，可能导致U形管在回拉过程中意外爆开；③U形管的开口不可过大，如果过大可用链式紧绳器将开口锁紧，调整左右压辊的间距；④根据U-HDPE管的直径调整缠绕带的滚轮，使得缠绕带连续平整地绑扎在U-HDPE管的表面。

4.穿插HDPE管

起动牵引机将U形HDPE管拉入待修复管道。穿插牵引速度应控制在9～15m/min，穿插后两端HDPE内衬管应比原管口长80cm。

配套支架的安装：①拖管坑处的旧管端口应安装带有上、左、右三个方向的限位轴辊的防撞支架，避免HDPE管道与旧管端口发生摩擦。②在牵引坑处的旧管端口应安装只带有上方向限位轴辊的导向支架，确保牵引绳平滑的牵出旧管道，避免HDPE管道外壁与旧管内壁发生剧烈摩擦。

在拖入衬管过程中可以根据厂商的建议采用合适的符合环保要求的润滑方式，润滑剂应无毒、不生菌、对输送介质无影响、对管道施工质量无影响。

5.HDPE管涨开恢复

国内复圆HDPE折叠管的方法有两种：一种是使用压缩空气复圆；另一种是使用软体球复圆。

利用压缩空气复圆法：U-HDPE管在母管内定位后，在管侧两端焊接PE法兰短节，待焊口冷却后用盲板封死，另一端用带有充气口、放气口和压力表的盲板封死，充入压缩空气。U-HDPE管在压缩空气的作用下，将缠绕带崩断，从而恢复成圆形，与母管道内壁紧密贴合，形成完整、光滑的内衬管。一般压缩空气升至0.15MPa就能将U-HDPE完全展开并达到修复的要求。

利用软体球复圆法：将软体球从一端装入U-HDPE管，安装涨管器，连接空压机，注入压缩空气涨管。要密切注意压力表，将软体球的行走速度控制在1.0m/s左右。衬管穿入管道涨开后要恢复到原来的直径，并与原管道内壁紧贴。若因管道有较小转角、内径不均匀或错皮等情况，允许有未能完全涨开恢复到原来直径的凹凸部分存在，但最大高度不得大于5cm，凸起长度不得大于4m。待管道投入使用一段时间后，在连续施加工作压力的状态下，HDPE管道内凸起部分将与原管道内壁紧贴。

在用热水恢复衬管形状的过程中，应在衬管内不同部位设置多个温度测量装置，以便监测不同部位温水的温度。在用蒸汽复圆时，应了解当地的法律规范，在指定的区域内是否允许使用流动蒸汽站，也要考虑选择合适的路线运送到现场，并考虑在现场的摆放位置。

6.端头处理及管线连接

衬管衬贴完毕后，要采用专用的翻边设备，将PE管与PE法兰熔合在一起。原管道上的钢质法兰要与钢质短节上的法兰连接，将PE法兰夹在两个钢质法兰中间，形成复合法兰。

7.工程试压、验收及回填

工程完工后，有两项工作要做：一是进行验收试验；二是提交相关文档。最后按照相关行业规范进行回填。

变形法修复后的排污管道应通过水密封低压试验和气密试验。气密试验应在接入接户管之前完成。关于试验及验收的详细要求参见GB 50268—2008《给水排水管道工程施工及验收规范》。对于城镇燃气管道修复工程，应按照CJJ 33—2005《城镇燃气输配工程施工及验收规范》进行强度和严密性试验。

提交文档包括：①材料出厂合格证明；②材料相关试验数据；③现场试验数据及结论；④施工质量控制措施；⑤DVD光盘。

对打压合格的U形折叠内衬管用内窥仪检查并录像，以U-HDPE管没有塌陷为合格（在实际施工中，U-HDPE管的顶部在复圆后，可能会有微量的塌陷，这种现象属于正常现象，在经过一段时间后，顶部会自然恢复）。

在施工质量控制措施部分，承包商应提交详细的施工过程控制措施，说明如何满足施工质量要求和国家规范，包括养护记录、加热装置的数据记录、从施工开始到养护结束的整个的温度记录。

所有工作完成后，承包商应提供修复前及修复后的管道内完成的录像（录像带或DVD），包括接头与支管连接部位。录像的质量和准确度应符合合同的要求。若从录像中发现质量缺陷后应进行修复，修复后再录像检查。