排水管道各类型缺陷与管道修复技术
排水管道各类型缺陷与管道修复技术
排水管道被称为城市的“生命线”，然而随着城市建设的发展，我国部分城市排水管道老化严重导致事故频发。目前，我国对排水管道进行修复的工程日趋增多，如何根据管道自身的状况从而确定最适合的修复方案对于保障修复工程的质量至关重要。
本文通过对管道中常见的几种缺陷进行了修复方案的总结，旨在对各类型管道的缺陷提供对应的修复参考。
一、管道检测技术
管道在修复之前，需要先摸清管道具体情况，可以采用多种方法
1、普通管线探测仪：
利用电磁感应原理探测金属管线、电/光缆，以及一些带有金属标志线的非金属管线，这类简称管线探测仪。优点：探测速度快、简单直观、操作方便。
缺点：仅能检测出金属管线，探测非金属管线时，必须借助非金属探头，这种方法使用起来比较费力，需要侵入管线内部。
2、管线探地雷达（暗管探测仪）：
利用电磁波探测所有材质的地下管线，也可用于地下掩埋物体的查找，俗称雷达，也被称为管线雷达。
优点：能探测所有材质的管线，也可用于地下掩埋物体的查找，适用范围广，功能强大。
缺点：对环境要求较高，容易受电磁影响，测深能力较差（难查3米以下长距离、大埋深的管线），对操作者素质和经验要求高。
3、地下管线惯性定位仪
地下管线惯性定位仪是当前市场上检测精度最高的地下管道定位设备，是零偏科技采用航天器的自主导航技术—惯性导航技术，利用组合导航以及基于IMU/里程/运动特征/环境特征的多传感器信息融合和误差在线补偿技术研发的，具有自主知识产权，能够精准可靠地获取城市复杂环境下的地下管线三维信息的管道定位检测设备。
优点：地下管线惯性定位仪解决了传统技术存在的受埋深、地质条件、电磁干扰等因素影响造成测试结果不可靠的问题。地下管线惯性定位仪目前测量精度可以达厘米级，适用管径内径范围40mm-1500mm，更大范围可定制，同时具备双里程计量方式，IP68的防水级别，可在20m-50m水下连续工作超过4小时，适用于各种复杂环境，软件操作简单，多种格式输出，数据导出便利。
缺点：适用可以两端开口的管线，需提前穿线。
二、常见的管道修复技术
排水管道修复技术一般分为开挖修复和非开挖修复两种。
（1）开挖修复
排水管道开挖修复需对修复管段进行沟槽开挖，采用更换管道的方法，对原缺点管道进行替换，修复完成后需要进行回填，一般适用施工场地开阔，对行人及交通影响小的情况。作为传统的修复方法，开挖修复技术成熟，施工难度低，对施工人员技术要求不高。对于存在多处严重缺陷的管段通常采用开挖修复的方式。
（2）非开挖修复
非开挖修复技术，即是在管道修复时采用特殊的方法和设备，不开挖或极少开挖沟渠，完成对管道的修复，基本不会对社会和环境造成影响，属于环境友好的施工技术。非开挖修复技术突破了管道所处环境的限制，可直接从原管道内部进行修复，解决了城市地下管线修复时采用开挖修复面临的阻碍交通出行、破坏环境、影响商业活动、居民日常生活工作等难题。
非开挖修复技术与方法根据修复原理及功能不同可分为以下几类：
① 更换原管道的方法-碎管法
管道碎管法作为管道的整体结构性修复的方法，在原管道需要更换时，可采用该方法，用专业器械将原管道在地下直接进行破碎并挤压进入周围土壤，并将原管道空间扩径形成新的空间，同时带入新的管道取代原有管道，新的管径可以大于原管径。当原管道不能继续使用或希望提升管网输水能力时可选择该方法。
②添加内村管道
添加内村管道可细分为穿插法、原位固化法、折叠内衬法等，虽然方法和所采用材料不同，但其核心思想都是将新的内衬管道直接安装到原管道中，用特定的方法伸展固定，让内衬管道成为原管道的一部分，承担输水任务，改善水力条件。此类方法不需要更换管道，主要针对管道老化腐蚀导致漏损、输送能力不足及水质变差等问题。目前我国非开挖工程中，折叠内衬法和缩径内衬法运用最多，占到总非开挖工程的一半以上，而原位固化法中的紫外线光固化法由于工期短、寿命长、施工限制条件少等优点，是近年来的热门修复方法。
③管道局部修复技术
局部修复是对原管道内的局部问题采用“点对点”的修复手段，主要包括管道的腐蚀、破损、接口错位等缺陷引起的管道局部漏损。针对管道腐蚀问题，应用喷涂法可改善管道内壁水力条件，减少管道渗漏。
三、排水各类型缺陷及修复方法
排水管道修复技术的选择需要根据管道不同的缺陷进行不同修复方式的选取，排水管道缺陷分为结构性缺陷与功能性缺陷两种：结构性缺陷为管道结构本体遭受损伤，影响强度、刚度和使用寿命的缺陷；功能性缺陷为导致管道过水断面发生变化，影响畅通性能的缺陷。下面对管道针对不同类型缺陷选取何种修复方式进行展开描述。
2.1 结构性缺陷
结构性缺陷为管道结构本体遭受损伤，影响强度、刚度和使用寿命的缺陷。
2.1.1 破裂、渗漏
1）对于 HDPE管1-2 级缺陷采用非开挖局部树脂固化法进行修复;3-4 级缺陷若具备开挖条件采用开挖换管进行修复，着不具备开挖条件则采用碎管法进行非开挖修复。
2）对于钢筋混凝土管,1-2 级缺陷使用防水砂浆抹平:3-4级缺陷着具备开挖条件采用开挖换管进行修复，若不具备开挖条件管径小于DN800 管道可采用碎管法进行非开挖修复，对于管径大丁等于DN800 管道采用不锈钢双涨环进行非开挖修复。
2.1.2变形、起伏
1) 对于局部存在纵向距离较短的变形(1-2 处) 块陷，可对变形块陷处进行开挖新建检音井将该缺陷管段改为两段的方式进行修复。
2) 对于存在管道整段纵向变形的，具备开挖条件的采用开挖换管方式对管道进行修复，对于管经小于 DN800 目不具备开挖条件的管道可采用碎管法进行非开挖修复。
3) 对于管道起伏缺陷，建议采用开挖换管方式进行修复。
2.1.3腐蚀
1）对于管径小于等于 DN600 的缺陷管道，采用原位因化内衬法全部内衬修复;
2）对于管径大于 DN600 的缺陷管道，可采用原位固化内衬法全部内衬修复、垫衬法全面整体修复或机械制螺旋缠绕内衬法。
2.1.4错口
1）对于存在个别错口缺陷 (1-2 处) 的管道，可对错口缺陷处进行开挖新建检查井将该缺陷管段改为两段的方式进行修复，以达到修复目的。
2）对于错口块陷数量较多的管道，采用开挖换管的方式进行管道修复。
2.1.5支管暗接
1）对于能封堵、拆除的文管，在进行溯源之后进行封堵、拆除处理:
2）对于不能封堵拆除的。开挖建设新的检查井，将支管与主管进行连接。
2.1.6异物穿入
首先将穿入异物进行人工清理其次对由于异物穿入造成的管道缺陷进行修复
1）HDPE 普:采用局部树脂固化法进行修复:
2）钢筋混凝士管:采用防水砂浆抹平。
2.2 功能性缺陷
功能性缺陷为导致管道过水断面发生变化，影响畅通性能的缺陷。
2.2.1 沉积，障碍物
1）对于可用高压水枪冲洗的杂物，可采用高压水枪配合吸污车的方式进行清理。
2）对于管道管径大于等于 DN800 目吸附性较高，不易冲洗的杂质，可通过人工进入管道进行清除。
3）对于管道管径小于 DN800 月吸附性较高，不易冲洗的杂质可对沉积或障碍物处开挖新理检查并配合人工清理的方式进行清除。
2.2.2 树根
由于树根对管道造成了缺口，所以在对树根清除后需对管道缺障部位进行局部树脂固化法进行修复.
四、结论
对于管道结构性缺陷，在整段管道存在个别缺陷的情况下，建议采用非开挖修复的方式进行修复，对周围环境影响较小，且修复效率高；但若在整段管道缺陷数量较多、较为密集的情况下，建议采用开挖换管的方式重新铺设新的管道。因为上述情况下的管道基本已达到使用寿命，不便再使用非开挖修复的方式进行修复；其中变形、起伏、错口等缺陷，局部内衬法无法达到修复效果，宜采用开挖换管、新建检查井或碎管法等进行修复。
对于管道功能性缺陷，除采用冲洗淸疏的方式进行清除外，对于树根类对管道结构造成破坏的缺陷，宜在清除后进行局部内衬法修补管道结构；对于较为“顽固”的障碍物等，可在缺陷处进行开挖，在人工清理后于开挖处新建一座检查井，相较于整段开挖换管更加高效。
