南京市￠800自來水管道內(nèi)襯修復舊管工程技術(shù)總結(jié)與分析

南京市￠800自來水管道內(nèi)襯修復舊管工程技術(shù)總結(jié)與分析

南京市自來水總公司朱培源常紅晨單國平王中雷

摘要：本文通過對南京市自來水公司實施0800U型HDPE管道內(nèi)襯修復工程實例的分析和總結(jié)，得出了在城市供水管網(wǎng)中應用該項技術(shù)的經(jīng)驗和相關(guān)問題的處理方法，對以后的工程實施提出了一定的指導見解。關(guān)鍵詞：自來水．管道、內(nèi)襯、修復

1、工程背景

南京市環(huán)湖路位于南京市著名風景區(qū)玄武湖畔、西長干巷則是著名古跡長千里的舊址。，環(huán)湖路下的￠800自應力管，為我公司鎖金村增壓站的進水管，西長干巷下￠800鑄鐵管為南京市中華門地區(qū)主輸水管。上述管道埋設(shè)于上世紀80年代初，管道存在不同程度的漏水，隨時有漏水嚴重導致供水安全受到影響的情況發(fā)生，已不能很好發(fā)揮其應有的作用。而兩條道路均為景觀路面，如果采用全線開挖將會對市政、交通、園林、古建筑造成很大影響，無法進行開挖重新埋設(shè)。

經(jīng)過調(diào)研分析，我公司提出了采用非開挖技術(shù)修復管道是解決上述難題。其中采用HDPE內(nèi)襯穿管修復技術(shù)在非開挖修復中具有成本低、周期短、修復技術(shù)后管道的各項技術(shù)指標良好的特點。

性能優(yōu)異的HDPE管能大幅度地提高在線舊管道的承壓能力、耐腐蝕性能和輸送能力，而

其成本僅為鋼管的40％左右。因此，內(nèi)襯HDPE管來修復在線舊管道，具有明顯的社會效益和社會效益。尤其是在城市不可開挖地段對不能以老舊的管線進行重建的情

況下，效益更為顯著。

項目于201*年中旬實施，歷時40余天完工。通過采用u型HDPE管道內(nèi)襯技術(shù)進行非開挖修復取得了良好的效果，管道承載壓力、機械強度、輸水能力均較舊管道有一定的提高。

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2、U型HDPE管道內(nèi)襯修復技術(shù)主要特點

u型HDPE管內(nèi)襯修復舊管技術(shù)就是利用外徑比舊管內(nèi)徑略小或相等的HDPE管，通過變形設(shè)備將HDPE管軋成U型，并通過捆綁使其直徑暫時縮小，通過牽引機將HDPE穿入舊管道，然后用氣施壓脫離捆綁，恢復到原來的直徑，使HDPE管漲帖到舊管道的內(nèi)壁上，形成HDPE管的防腐性能與原管道的機械性能合二為一的管中管復合結(jié)構(gòu)。2．1施工成本低，約為全面開挖更換新管施工成本的60％～80％

2．2管道性能得到很大的提高，修復后管道形成管中管復合結(jié)構(gòu)，新舊管道聯(lián)合承壓，修復后整體密封性能好，可避免金屬管道易發(fā)生的的接頭泄漏、裂縫泄漏、腐蝕泄漏等事故；HDPE材料化學性能穩(wěn)定，使用壽命長達50年，耐腐蝕、耐磨損、內(nèi)壁光滑、不結(jié)垢、摩阻損失小。

2．3施工速度快，一次穿插距離長，最長可達1KM2．4開挖面積小，對周圍環(huán)境、居民生活影響小。2．5由襯管形成法蘭，密封性好。

2．6適用范圍廣，直徑100至DN1200，特別適用于大口徑管道，如本次施工的DN800管道。

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3、內(nèi)襯修復HDPE管材特點

高密度聚乙烯(HighDensityPolyethylene，簡稱HDPE)塑料管具有極好的化學穩(wěn)定性、超低的摩擦阻力系數(shù)、優(yōu)異的耐磨性能和良好的抗沖擊性能以及適應溫度范圍較寬、承

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壓能力好、耐老化等突出的優(yōu)點，適宜應用自來水管道。

用于自來水管道內(nèi)襯修復的HDPE選用目前最新雙峰分布、己烯共聚技術(shù)制造的等級為PEl00高密度聚乙烯(HDPE)管(密度為0．9400．9659／cm3)，其長期靜液壓強度(MRS)為lOMpa，允許最大設(shè)計應力為8mpa。管道衛(wèi)生標準應符合國家技術(shù)監(jiān)督局與衛(wèi)生部聯(lián)合發(fā)布的“生活飲用水輸配水設(shè)備及防護材料的安全性評價標準”(gb／t172191998)。經(jīng)計算，作為內(nèi)襯的HDPE管，其中DN800管道內(nèi)襯HDPE管壁厚為12mm，DNl000管道內(nèi)襯HDPE

管壁厚為15mm。

4、施工流程

作業(yè)坑開挖斷管管道內(nèi)部初步探查管道清洗PE管焊接機械壓u型高強度定型帶纏繞牽引U-HDPE型管至管內(nèi)管端定型一U-HDPE管沖氣復原定型修復管線內(nèi)窺檢查修復管線試壓，驗收管線連接作業(yè)坑恢復

5、HDPE內(nèi)襯修復主要技術(shù)

5．1、HDPE管具有變形后能自動恢復原始物理形狀的特性。選用的內(nèi)襯HDPE管的外徑比待修復主管道的內(nèi)徑等于或略小一些。穿插時，讓連接好的HDPE管首先通過專門設(shè)計的滾輪變形設(shè)備。從縮徑機出來的HDPE管變成U型，直徑縮小20％左右，小于待修復主管道的內(nèi)徑，。

5．2、為了保證U型HDPE保持U型，就必需采用強制的辦法以將其連續(xù)捆綁。采用專門纏繞帶，經(jīng)試驗，在lKG氣壓下了U型HDPE管在可以徹底繃斷纏繞帶，使U型管完全恢復成圓形。拉力撤消以后，HDPE管經(jīng)數(shù)小時恢復到原來的直徑，內(nèi)襯管與外管緊緊結(jié)合在一起。

加強纏繞膠帶不僅使uHDPE管保護U型而且有力地保護了HDPE管不被劃傷。5．3、高溫壓制復合法蘭接口技術(shù)

管道的連接設(shè)計使用在管端高溫壓制聚乙烯與鋼法蘭緊密結(jié)合的復合法蘭的連接方法。首先，將多余的HDPE管按預定的長度切下，聚乙烯隔熱加固墊安裝在伸出的HDPE管上，再加一個限流金屬環(huán)。然后，用專門設(shè)計的復合法蘭高溫壓制裝置，將伸出的HDPE管加熱到壓縮成型所需的溫度，壓縮HDPE管形成聚乙烯與鋼法蘭緊密結(jié)合的復合法蘭，用以連接相鄰的兩段管道。

這種管道連接方法通過襯管與主管法蘭端面擬合，可在襯管與主管之間和兩管段之間形成有效的密封，具有很高的承壓能力。5．4、HDPE熱熔焊接技術(shù)

采用專用設(shè)備熱熔焊機，將要焊接的HDPE管兩端口對齊后加熱熔化形成熔融環(huán)，然后施加壓力使其連接在一起，焊接后的焊口強度等于或略大于管道本體強度，，從而保證管道整體的密封質(zhì)量和強度要求。5。5、PIG物理清洗技術(shù)

．PIG是由特殊的聚氨酯材料制成的形如子彈的清洗材料，它具有收縮性強，通過性好，強度高，規(guī)格尺寸齊全，功能種類多等優(yōu)點。．

將PIG物理清洗技術(shù)經(jīng)改進，用牽引鋼絲拖拉PIG清洗球，在運行過程中，PIG本體在管內(nèi)不斷于管壁內(nèi)垢接觸、擠壓，并把積垢刮削下來，經(jīng)推動，清洗出管道。5．6、管道CcTV檢測技術(shù)

ccTV是管道內(nèi)部電視監(jiān)視成像技術(shù)，利用帶有成像裝置的能在管道內(nèi)部自動行走的爬行機器和外部控制和監(jiān)視系統(tǒng)，來檢測管道內(nèi)部情況。

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6、主要設(shè)備。

6．1縮徑機用于暫時縮小HDPE管的直徑。設(shè)計的縮徑機由變頻調(diào)速電機驅(qū)動的滾壓輪構(gòu)成，靠滾輪滾壓縮徑。HDPE管通過縮徑機后，直徑可縮小20％。

6．2牽引裝置設(shè)計的牽引裝置由絞車、導向滑輪、鋼絲繩和牽引頭等組成。絞車為柴油機驅(qū)動，能自動顯示和記錄牽引力、牽引速度和路程，最大可提供400千牛的牽引力。專門設(shè)計了風送穿繩技術(shù)穿引鋼絲繩。

6．3熱熔焊機采用熱熔焊技術(shù)連接HDPE管。對每一道焊縫進行探傷檢查，外部焊道應光滑無裂縫。熔融焊接的強度高于管體本身的強度。

6．4復合法蘭高溫壓制裝置該裝置由加熱系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)和固定系統(tǒng)組成�？蓪⒕垡蚁┮r管加熱到一定溫度后壓緊在主管法蘭端面上，構(gòu)成緊密結(jié)合的復合法蘭，在相鄰兩管段之間實現(xiàn)有效連接。

7、施工工藝‘

．施工前，設(shè)計和工程技術(shù)人員應對舊管線資料進行充分了解，進行現(xiàn)場勘察，對管線的

歷史、目前的狀況及周圍環(huán)境等做詳細的調(diào)研掌握，準確管道位置，管道是否未知閥門、曲管等，如不能準確掌握，可用管線檢測儀探測或斷管后安排人員

進入管道查看，作好工程設(shè)計和施工計劃，然后按設(shè)計和計劃進行施工在閥門、大于15度彎頭等需斷管位置開挖工作坑。HDPE管道內(nèi)襯修復的施工工藝方法如下：7．1．舊管線改造和處理

首先，按設(shè)計的長度開挖斷開舊管道。開挖斷開長度根據(jù)選用的HDPE管的直徑、壁厚、屈服強度和現(xiàn)場環(huán)境條件來確定。推薦的管段長度一般不超過1000m。若管段過長，HDPE管可能會承受較大的拉應力，以至于超過其屈服強度而受到損傷。其次，對管道進行清洗，徹底清除管道內(nèi)的雜物、管壁上的結(jié)垢、銹層及其它附著物。推薦采用PIG物理清洗工藝，清洗速度快、質(zhì)量好。清洗后安排人員或ccTV設(shè)備進入管道內(nèi)部查看，檢驗清洗質(zhì)量。

7．2．HDPE管焊接和檢查

在現(xiàn)場將單根HDPE管連接成一定長度的管段，連起來的HDPE襯管段比待修復的主管段至少要長6mo焊接完后，要切除HDPE管在熱熔焊接時所產(chǎn)生的焊瘤，使其表面光滑平整以保證穿插順利和緊密貼合。整體接好后，HDPE管進行探傷和試壓檢查，確保襯管的質(zhì)量。7．3．縮徑穿插HDPE襯管

將牽引頭固定在HDPE襯管的首端，接好牽引纜繩。同步啟動縮徑機和牽引絞車，按照規(guī)定的速度均勻牽引HDPE襯管通過縮徑機縮徑后進入待修主管道的一端，從另一端拉出設(shè)計的長度。在穿插過程中，操作者要嚴格監(jiān)控HDPE襯管段的應力大小，防止超過其拉伸屈服極限。

7．4．壓制復合法蘭

穿插結(jié)束后，立即用復合法蘭高溫壓制成型裝置在管段兩端壓制復合法蘭。這一工序要在HDPE襯管尚未完全復原貼合之前完成。這樣，HDPE管完全復原后所產(chǎn)生的拉伸力可使聚乙烯法蘭盤與主管法蘭更加緊密地貼合在一起。當相鄰的兩段舊管道內(nèi)襯完畢后，用螺栓將相鄰的一對法蘭連接在一起。

7．5．收尾工作試壓，回填，沖洗消毒后并網(wǎng)試運行，驗收合格后結(jié)束。

8、南京市供水管網(wǎng)應用HDPE內(nèi)襯技術(shù)管道修復情況小結(jié)南京自來水公司在HDPE管道內(nèi)襯修復方面通過探索，總結(jié)經(jīng)驗，克服了一系列困難。HDPE管道內(nèi)襯修復技術(shù)是一項成熟的技術(shù)，充分的準備工作和項目管理是成功的保障。

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8．1、在正式施工之前，管線位置需準確確定。如果無法通過圖紙資料準確確定管道位置，可利用管線探測儀進行巡管，標明彎頭，T口等。也可利用人躺在滑板車上，牽引滑板車，在管道內(nèi)部逐段檢查，了解管道內(nèi)部詳細情況。

8．2、組織和協(xié)調(diào)工作。將項目分解，前期準備工作、停水手續(xù)、破路手續(xù)、臨時管安裝等分解到各個部門實施完成，本項目部門做好核心的管道內(nèi)襯修復。

8．3、質(zhì)量控制，做好監(jiān)理工作。HDPE管道內(nèi)襯修復技術(shù)，參照標準有國家標準和企業(yè)標準。監(jiān)理工作安排了有長期管網(wǎng)建設(shè)監(jiān)理方面經(jīng)驗的總監(jiān)理工程師。

8．4、過河管處理。因U型管道內(nèi)襯修復對于大于15度的轉(zhuǎn)角有所限制，環(huán)湖路管道有一處過河管，該過河管采用倒虹吸方式過河，有四處45度彎頭。經(jīng)研究采用翻轉(zhuǎn)法內(nèi)襯技術(shù)修復，翻轉(zhuǎn)修復技術(shù)是把帶防滲膜的纖維軟管經(jīng)樹脂充分浸漬后，拖入原管道采用水壓使之緊貼在舊管道內(nèi)壁上，熱固成形后形成光滑的內(nèi)襯纖維鋼管，從而完成對舊管道的修復。

8．5、停水涉及用戶的處理。做好需施工管道周圍用戶隔離工作，對于停水涉及用戶應放置臨時管線予以供水。

8．6、在西長干巷的施工過程，在DN1000管道上有一前期留下的DN200T口閥門，現(xiàn)已不用，按管道內(nèi)襯修復要求，需將此處作為斷點處理，但管道上方有高壓電纜管槽，無法作為斷點處理，因此決定用水泥填充閥門空隙，加鋼板覆蓋，這樣可不用斷開處理。8．7、工程進度控制。加強對工程進度的監(jiān)督，做好準備工作后，整個施工工期安排在40天左右。要在規(guī)定工期內(nèi)完成施工，需做好各道工序的銜接工作。

9：結(jié)語

隨著現(xiàn)代化建設(shè)進程的不斷加快，城市建設(shè)口趨發(fā)展，我自來水公司大量給水管道需要被更換和修復。開槽更換管道越來越受到來自政治、經(jīng)濟和環(huán)境方面的壓力和限制。所以，現(xiàn)代科技的發(fā)展有了非開挖修復地下管道，該技術(shù)與傳統(tǒng)的“挖槽埋管法”相比，具有不破壞環(huán)境，刁i影響交通，施工安全性好、周期短、社會效益顯著等優(yōu)點。非開挖管道修復技術(shù)包括原管更換法、內(nèi)襯法、噴涂法、灌漿法、機器人法等方法。

從目前國際國內(nèi)采用的管道修復方法來看，內(nèi)襯法修復地下管道已比較普遍，且多采用具有可變性塑料介質(zhì)拖入原管，利用熱力或化學方法使材料硬化的方法修復原管。在南京市環(huán)湖路及西干長巷供水管道修復工程中，設(shè)計采用HDPE內(nèi)襯加固原有的DN800管道，有效解決了原管加固修復的技術(shù)難題，該方法施工安全性好、周期短、綜合成本低，社會效益顯著。

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擴展閱讀：自來水管道施工技術(shù)管理論文

自來水管道施工技術(shù)管理探討

摘要：管道施工作為自來水管網(wǎng)工程的重點以及難點，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到市政管網(wǎng)質(zhì)量，為此應嚴格控制管道施工質(zhì)量。提高自來水管道施工的管理和技術(shù)水平，確保管道施工質(zhì)量和安全則是重中之重。經(jīng)過多年自來水管道工程施工管理，對管道施工中存在的通病進行了整理并提出了相應的防治措施。關(guān)鍵詞：城鎮(zhèn)自來水；管道施工；通病與防治中圖分類號：tu74文獻標識碼：a文章編號：1施工質(zhì)量方面存在的通病與防治1.1臨時水準點的測量放樣與復核

通�。河捎谂涮坠芫�利用道路水準點或道路中心線交裝的特點，施工人員的測量工作敷衍了事，同時為了提高工作效率，降低工作量，沒有進行必要的二次復核工作，利用道路的臨時水準點或道路中心線（雨污水管位）與各已成型的基層基準面，進行施工高程與軸線放樣，且未定期對臨時水準點進行復核，致使高程與軸線控制存在偏差。防治：建設(shè)建設(shè)單位必須委托具有一定工作信譽和工作經(jīng)驗的專業(yè)勘測單位提供準確的臨時水準點。明確必須根據(jù)臨時水準點與道路中心線進行測量放樣，并定期進行復核，并對每次復核的基本數(shù)據(jù)進行及時準確的記錄。為避免出現(xiàn)多重累計偏差，在管道標高與軸線的測量放樣過程中，不得以雨污水管位與各基層的相對距離、高差進行測量放樣。為確保管道安裝時管頂標高的準確性，安管期間管頂標高必須采用水準儀進行高程測量與允許偏差的控

制。

1.2管道軸線、標高控制

通�。阂颥F(xiàn)狀地下管線管位或其他障礙物與設(shè)計管位相沖突，需增設(shè)水平或上下彎頭或在一定距離內(nèi)利用管道允許借轉(zhuǎn)角度。由于施工設(shè)計水平的制約，該管道位置的具體可調(diào)整范圍沒有相應的界定，同時在設(shè)計圖紙中也沒有對其位置進行準確的標記，影響了施工建設(shè)工作的管道安置。

防治：對于施工建設(shè)過程中涉及到的高度、寬度等基本數(shù)據(jù)進行準確的計算，并在施工的實際過程中進行強化，特殊情況需要適當變更的數(shù)據(jù)需要上報設(shè)計部門和管理部門，審批合格后進行相關(guān)的公示，并對建筑施工中隱蔽性的數(shù)據(jù)進行準確的標記，以保證所有施工建設(shè)活動具有足夠的數(shù)據(jù)依靠，確保施工建設(shè)的質(zhì)量。1.3預留口與割接點位置的施工

通�。侯A留口與割接點位置未按設(shè)計圖紙施工到位，導致后續(xù)的管道鋪設(shè)不得不進行局部的調(diào)整，這一調(diào)整將改變原有的施工計劃安排，甚至是需要對城鎮(zhèn)的綠地、人行道路等進行一定程度的破壞，不僅影響城鎮(zhèn)的整體市容也影響了群眾的日常出行；割接點位置雖按設(shè)計圖施工到位，但是實際施工的位置和管道的性能屬性與設(shè)計要求的數(shù)值不相符合，并沒有進行及時的匯報，可能存在重大的安全隱患，威脅群眾的生命財產(chǎn)安全。

防治：預留口位置必須以道路中心線為基準，按設(shè)計圖紙施工到位，且保證在新建道路外側(cè)1m以上。若因征地拆遷不到位等其它

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