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      在日常生活中，排水管道經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)老化、堵塞、滲漏等問(wèn)題，給居民生活帶來(lái)諸多困擾。傳統(tǒng)的排水管道修復(fù)方法往往需要開(kāi)挖地面，造成破壞和浪費(fèi)，給環(huán)境和居民帶來(lái)不必要的損失。而排水管道紫外光固化法修復(fù)技術(shù)的出現(xiàn)，徹底改變了這一局面。紫外光固化法（Ultraviolet Cured-in-Place Pipe簡(jiǎn)稱(chēng)UV-CIPP）是利用紫外光照射將拉入原有管道內(nèi)的浸潤(rùn)樹(shù)脂軟管固化形成管道內(nèi)襯管的非開(kāi)挖修復(fù)方法，是原位固化法修復(fù)管道技術(shù)之一，最早于20世紀(jì)80年代開(kāi)始在英美法德日等發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始應(yīng)用，目前我國(guó)也逐步引進(jìn)并應(yīng)用于排水管道修復(fù)中。

一、適用范圍及優(yōu)勢(shì)

1、適用范圍

（1）適用于排水管道、供水管道、化學(xué)及工業(yè)管道等的重力和壓力管道；

（2）適用于圓形、橢圓、矩形等不同形狀管道；

（3）適用于彎曲轉(zhuǎn)角小于45?管道；

（4）適用于管徑范圍150?2000mm；

（5）適用于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定、管道線(xiàn)形無(wú)明顯變化、管道壁體無(wú)嚴(yán)重破損，影響使用功能的管道；

（6）適用于管道內(nèi)壁局部蜂窩、剝落、小型破裂，結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)微變形、滲漏、腐蝕、脫節(jié)、接口錯(cuò)位小于等于直徑的15%等病害修補(bǔ)；

（7）適用于管道的整體修復(fù)、局部修復(fù)。

2、工藝特點(diǎn)

（1）無(wú)需開(kāi)挖，只需要利用檢查井即可對(duì)原管道進(jìn)行整體或局部修復(fù)，可修復(fù)排水管道存在的破裂、錯(cuò)口、脫節(jié)、樹(shù)根侵入、滲漏等結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性缺陷。施工占地面積小，對(duì)周邊環(huán)境影響非常小。無(wú)需開(kāi)挖，施工工期短。

（2）內(nèi)襯層一般不超過(guò) 12mm，過(guò)流斷面損失小，內(nèi)襯層光滑、連續(xù)，降低了管道的表面粗糙度，提高了管道的過(guò)流能力。

（3）內(nèi)襯軟管固化后具有強(qiáng)度高、彈性模量大的特點(diǎn)。

（4）固化速度快，效果好，節(jié)約能源和施工設(shè)備。

（5）軟管浸漬樹(shù)脂后，穩(wěn)定性高、儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，在不見(jiàn)光的情況下可以保存6個(gè)月以上。樹(shù)脂配制和浸漬等不必在現(xiàn)場(chǎng)操作，可以利用車(chē)間設(shè)備預(yù)先制備，現(xiàn)場(chǎng)工作量小，成功率高。

（6）內(nèi)襯管基材韌性好，與復(fù)合樹(shù)脂浸漬相溶性好，內(nèi)襯層隔絕了腐蝕環(huán)境，完全抑 制了管道的內(nèi)腐蝕。

（7）適用性好，可用于管徑為 50～2200mm 的各類(lèi)管線(xiàn)的修復(fù)。

二、材料

1、材料組成

紫外光固化法的主要材料為軟管和樹(shù)脂。軟管采用玻璃纖維增強(qiáng)的聚酯纖維氈組成，至少兩層。軟管內(nèi)表面為聚乙烯內(nèi)膜（固化后去除），外表面為不透光外膜，軟管的抗拉及柔韌性應(yīng)滿(mǎn)足施工牽引力、安裝壓力和樹(shù)脂固化溫度的要求，并能適應(yīng)管道彎曲、變徑等部位的修復(fù)。樹(shù)脂為感光性樹(shù)脂，如不飽和聚酯樹(shù)脂(UP)、環(huán)氧樹(shù)脂(EP)。

璃纖維軟管結(jié)構(gòu)

2、材料力學(xué)性能

軟管和樹(shù)脂固化后內(nèi)襯管。內(nèi)襯管力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足下表要求。

內(nèi)襯管初始力學(xué)性能指標(biāo)

三、管道設(shè)計(jì)

1、軟管直徑

軟管的直徑（外徑）與待修管道的內(nèi)徑一致，以保證固化后內(nèi)襯管與原有管道的內(nèi)壁緊密貼合在一起，達(dá)到應(yīng)力的連續(xù)傳遞。必須在修復(fù)前認(rèn)真復(fù)核確認(rèn)待修復(fù)管道的內(nèi)徑。

2、軟管長(zhǎng)度

軟管的長(zhǎng)度應(yīng)大于兩檢查井中心間距離，以保證兩端部施工（牽拉和扎頭綁扎）要求。

3、軟管壁厚

地下管道需要承載其上部土層壓力、地下水壓力、地面活動(dòng)荷載和其他需考慮的外部荷載。因此管道修復(fù)時(shí)，內(nèi)襯管壁厚應(yīng)根據(jù)修復(fù)情況進(jìn)行計(jì)算。

管道的修復(fù)分為半結(jié)構(gòu)性修復(fù)和結(jié)構(gòu)性修復(fù)兩種。半結(jié)構(gòu)性修復(fù)是指原管道結(jié)構(gòu)基本完好仍能承受其上部土層壓力和動(dòng)載，只存在裂紋、錯(cuò)口、腐蝕、滲漏等缺陷，修復(fù)內(nèi)襯管只需承受地下水靜水壓力。結(jié)構(gòu)性修復(fù)是指原有管道結(jié)構(gòu)已沒(méi)有足夠強(qiáng)度承載其上部土層壓力和動(dòng)載，管道出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕、部分缺失、坍塌或縱向裂縫等情況，修復(fù)內(nèi)襯管需獨(dú)立承受全部外部壓力。

內(nèi)襯管壁厚根據(jù)內(nèi)襯管使用樹(shù)脂的參數(shù)、管道直徑、管道所處地質(zhì)條件等參數(shù)，依據(jù)《城鎮(zhèn)給水排水管道原位固化法修復(fù)工程技術(shù)規(guī)程》T/CECS 559中不同條件下內(nèi)襯管壁厚計(jì)算公式計(jì)算所得或依據(jù)設(shè)計(jì)。下面為某企業(yè)部分內(nèi)襯管壁厚計(jì)算結(jié)果。

注：表中“半”代表“半結(jié)構(gòu)性修復(fù)”，“全”代表“結(jié)構(gòu)性修復(fù)”

四、施工工藝

紫外光固化法施工前需對(duì)原有管道進(jìn)行CCTV檢測(cè)、評(píng)估并制定原管道預(yù)處理方案。采用牽拉工藝將浸漬樹(shù)脂軟管置入原管道內(nèi)，充入空氣使之膨脹后放入紫外燈架進(jìn)行固化。

1、工藝流程

施工準(zhǔn)備→封堵、臨時(shí)排水→清淤、預(yù)處理→修復(fù)前CCTV檢測(cè)→軟管的樹(shù)脂浸漬→拉入墊膜→拉入玻纖軟管→固定扎頭→軟管充氣→安裝燈架→紫外光固化→尾端切除→抽出軟管內(nèi)膜→修復(fù)后CCTV復(fù)查→拆除封堵恢復(fù)通水。

2、各工序要點(diǎn)

2.1 施工準(zhǔn)備

施工前應(yīng)對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行臨時(shí)圍擋，以保障施工人員、設(shè)備及行人安全。安放施工警示牌、導(dǎo)行標(biāo)志，夜間施工需安放警示燈等。檢測(cè)待修管段內(nèi)有毒有害氣體指標(biāo)，采取通風(fēng)措施，保證井下作業(yè)安全。

2.2 管道封堵、疏通、沖洗

管道修復(fù)前需對(duì)管道進(jìn)行封堵處理，再采用高壓清洗車(chē)和吸淤車(chē)對(duì)待修復(fù)管道進(jìn)行疏通、沖洗和抽水。

2.3 對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行視頻檢測(cè)與局部處理

管道修復(fù)前對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)管道缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確定位和判斷，對(duì)不符合紫外光固化的管道進(jìn)行預(yù)處理。

管道內(nèi)壁存在的凸起、異物穿入、樹(shù)根等缺陷采用管道切削打磨機(jī)器人進(jìn)行局部處理，避免劃傷內(nèi)襯軟管。

管道存在的局部滲漏，影響固化修復(fù)的，先進(jìn)行局部點(diǎn)狀修復(fù)。

管道內(nèi)破裂

2.4 拉入底膜并固定

底膜置于原有管道底部，并覆蓋大于1/3的管道周長(zhǎng)，并在原有管道兩端固定。

2.5 軟管折疊，平整拉入原有管道

沿著管底的墊膜將浸漬樹(shù)脂的軟管平穩(wěn)、緩慢地拉入原有管道，拉入速度不得大于6~8m/min，軟管兩端比原有管道長(zhǎng)300-600mm，拉入后的內(nèi)襯修復(fù)材料應(yīng)處于底膜上方。

2.6 捆綁固定扎頭，充氣保壓

扎頭捆綁妥當(dāng)，按內(nèi)襯軟管材料、管徑對(duì)充氣壓力、速度的要求充入壓縮空氣，膨脹軟管，使軟管充分膨脹擴(kuò)張緊貼原有管道內(nèi)壁。

2.7 放入紫外燈架，牽引至管道另一端，并進(jìn)行固化

光固化過(guò)程中內(nèi)襯軟管內(nèi)保持空氣壓力，使內(nèi)襯管與原有管道緊密接觸；根據(jù)內(nèi)襯管管徑和壁厚控制紫外光燈架的前進(jìn)速度。

在待修管道段上游將來(lái)水進(jìn)行改道或上、下游采用氣囊封堵并導(dǎo)流，保證此管段暫停使用。同時(shí)對(duì)管段內(nèi)積水進(jìn)行抽排，保證CIPP修復(fù)不受影響。

在這期間，應(yīng)檢查和記錄溫度傳感器在整個(gè)固化過(guò)程中測(cè)量到的速度和溫度。若內(nèi)襯管內(nèi)的溫度超過(guò)130℃，則應(yīng)在保持工作壓力和巡航速度不變的情況下加大空氣流量；若內(nèi)襯管內(nèi)的溫度低于80℃，則巡航速度應(yīng)下降5cm/min。若一盞紫外線(xiàn)燈在固化過(guò)程中出現(xiàn)故障，則須立即相應(yīng)調(diào)整固化巡航速度。同時(shí)，還應(yīng)注意預(yù)定義的固化參數(shù)或溫度范圍，當(dāng)光源到達(dá)尾端的扎頭時(shí)，關(guān)閉紫外線(xiàn)燈架組，固化過(guò)程即告完成。

2.8 修復(fù)前CCTV檢測(cè)

對(duì)經(jīng)過(guò)預(yù)處理的原管道進(jìn)行CCTV檢測(cè)錄制視頻留檔。為最終確定管道修復(fù)時(shí)的缺陷狀態(tài)，如檢測(cè)發(fā)現(xiàn)管道情況惡化，缺陷等級(jí)增加、缺陷數(shù)量增加，其變化量超過(guò)工藝允許范圍的，則申請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)變更。

五、質(zhì)量檢驗(yàn)

紫外光固化后，須進(jìn)行CCTV復(fù)查和材料的力學(xué)性能測(cè)試。

材料的現(xiàn)場(chǎng)取樣一般在窨井處固化尾端選擇表面光滑平整的局部切割，切割的尺寸按照第三方測(cè)試機(jī)構(gòu)的要求實(shí)施，取樣時(shí)須注意以下幾個(gè)方面：

1、應(yīng)檢查減去純樹(shù)脂層和外織物層之后的復(fù)合管管壁厚度。

2、樣本表面不得有氣孔、褶皺或空洞。

3、須確保取樣區(qū)域經(jīng)過(guò)充分的紫外線(xiàn)輻射/固化。

4、樣本復(fù)合管內(nèi)不得存在任何明顯的不平整。

六、常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題

1、針孔與缺口

內(nèi)襯管翻轉(zhuǎn)加熱固化之后,在使用過(guò)程中有管外的水流滲入管內(nèi)?？赡艿脑蚴擒浌艿姆罎B膜破損或者軟管在運(yùn)輸過(guò)程或施工過(guò)程中出現(xiàn)損壞。

對(duì)于這種損壞形式,如果沒(méi)有可見(jiàn)的滲漏則影響不大。但如果滲漏明顯則需要采取補(bǔ)救措施,如果是局部滲漏可以采取局部?jī)?nèi)襯修復(fù)技術(shù);如果大面積出現(xiàn)滲漏則需要全部重新修復(fù);在大直徑的污水管道中,也可以采取人工灌注環(huán)氧樹(shù)脂的方法補(bǔ)救。

2、起皺

CIPP 修復(fù)工程中可能出現(xiàn)軸向與環(huán)向兩類(lèi)褶皺，,軸向起皺產(chǎn)生的主要原因可能是原管徑測(cè)量不準(zhǔn),內(nèi)襯管直徑過(guò)大,或者原管道內(nèi)徑不一致。環(huán)向起皺的原因可能是翻轉(zhuǎn)過(guò)程中壓力不足,或者由于舊管道直徑在修復(fù)段內(nèi)不一致引起的。

3、起泡

在施工過(guò)程中,如果固化溫度過(guò)高或者防滲膜與織布之間黏合不牢固,就有可能出現(xiàn)起泡現(xiàn)象。起泡使得內(nèi)襯管很容易被磨損,嚴(yán)重降低了內(nèi)襯管的使用壽命。

4、軟弱帶

如果施工工藝控制不好,或者施工環(huán)境不適宜,有可能導(dǎo)致內(nèi)襯管固化不完全,從而出現(xiàn)軟弱帶。加熱的溫度太低、加熱固化時(shí)間太短或管外地下水溫度低等都可能是影響軟管的充分固化的原因,使內(nèi)襯管道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)不到要求。出現(xiàn)這種情況的工程應(yīng)該被判為不合格,應(yīng)重新進(jìn)行修復(fù),如果只是局部出現(xiàn)軟弱帶,可以切除該部分,然后進(jìn)行局部修復(fù)。

5、隆起

管道內(nèi)的雜物清理不干凈,或者管道錯(cuò)位破損都有可能導(dǎo)致內(nèi)襯管的隆起(圖 5-17)。這些隆起可能會(huì)對(duì)流體的通行造成阻礙。

6、白斑

如果編織軟管沒(méi)有被樹(shù)脂或聚酯浸透,這些未浸透的區(qū)域在固化后會(huì)使內(nèi)襯管內(nèi)壁留下一些白斑。這些白斑是不符合要求的,需要進(jìn)行局部的切除和修復(fù),如果在整個(gè)管段上出現(xiàn)了較多的白斑,就要求全部移除,重新修復(fù)。

7、內(nèi)襯管開(kāi)裂

開(kāi)裂的原因可能是冷卻速度過(guò)快,內(nèi)襯管收縮而引起的。一旦內(nèi)襯管出現(xiàn)開(kāi)裂,就應(yīng)判為不合格工程,需要局部重新修復(fù),或整段重新修復(fù)。

8、內(nèi)襯管與舊管分離

翻轉(zhuǎn)與固化時(shí)氣壓或水壓不足、舊管破壞嚴(yán)重、內(nèi)襯管直徑比舊管內(nèi)徑小等都有可能。

來(lái)源：中科管道

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