DN800 水泥管非开挖内衬修复技术的选用

DN800 水泥管非开挖内衬修复技术的选用

潘汉良

（佛山市水业集团有限公司南庄分公司 广东佛山 528000）

【摘要】内衬是一种非开挖修复地下管道的方法，较之于其

它修复技术，该技术有施工周期短、安全性高和适用性强的优点。

本文结合佛山大道（魁奇路至季华路）DN800 水泥管非开挖内衬修

复技术进行了探讨。

【关键词】水泥管；非开挖；内衬修复技术

随着我国经济发展，城市建设越来越规范正规；地下管网的

改造更新是城市建设中的重点，也是难点。我国城市的地下管网

很多都到了更新修复期，在地下管网改造中既要不影响城市功能，

不破坏道路环境，又要使老旧管网及时得到改造更新，保障城镇

用户的用水安全，是城市地下管网改造中的突出问题；选取科学、

合理又经济可行的施工方法，能取得良好的经济效益和社会效益。

1 工程概况

佛山大道（魁奇路至季华路）DN800 水泥管全长约 2.1 公里，

在 1995 年安装于佛山大道西侧慢车道，管材为大沥谭边水泥制品

厂生产的三阶段预应力管（根据了解此批次管材质量一般）。其中

魁奇路以北约 290 米路段，分别在 2008 年 2 月 21 日和 2010 年 3

月 26 日出现过两次爆管，其余路段暂时没有出现爆管现象。从爆

管现场情况看，主要出现管身处爆裂，初步分析可能此段管因处

于主要交通路口受到大型车辆行走碾压、震动引起管身爆裂。由

于佛山大道交通非常繁忙、车流量很大，水管爆漏给集团公司带

来极大的经济损失和较坏的社会影响，用传统的管道开挖、重新

铺设新管的改造技术是难以进行，所以需对佛山大道（魁奇路至

季华路）DN800 水泥管进行非开挖内衬修复，将水泥管易引起爆漏

的弱点得到较好的控制。

2 非开挖内衬修复管道的技术比较

根据目前国内内衬修复给水管道的技术，分有内衬薄壁 HDPE

管、内衬不锈钢管、管道翻衬和裂管法等修复管道技术，结合我

施工现场的实际情况，可考虑采用内衬薄壁 HDPE 管或内衬不锈钢

管技术修复管道。如表 1 所示。

表 1 穿插 HDPE管内衬修复技术和穿插不锈钢管内衬修复技术对比

序号 项目 内衬 HDPE 管修复 内衬不锈钢修复

1 施工成本 低 高

2 工艺

特点

HDPE 管采用热熔焊接，

焊接速度快，质量可靠，

操作简便；一次穿插一

公里以上，施工速度快；

HDPE 管柔韧性强，可过

不大于 15°弯头；

不锈钢管需要使用不锈钢板

卷制，焊接工作量大，焊接

速度慢；穿插时，应尽量减

小不锈钢进入修复管道的角

度，放置不锈钢管在管口处

被折弯

3 管道

性能

HDPE 管具有很强的耐

酸、碱、盐、油等多种

输送介质的腐蚀，使用

寿命长；管道内壁光滑

不结垢，流体摩阻损失

小

不锈钢的耐腐蚀性是相对

的，不锈钢与其极化电位不

同的介质、原管道等接触时，

容易受到电化学腐蚀；管道

光滑，但随着运行时间增长

会有垢层产生，流体摩擦阻

力会逐渐增大

4 使用

范围

和 适 用 于 Φ 80 ～ Φ

1600mm 各种材质管道的

内衬修复；HDPE 管不适

合于高温介质输送管

道，最高温度为 60℃

适合各种口径管道的修复；

不锈钢内衬修复可以输送较

高温度介质

不锈钢内衬是将 1.5mm 左右厚的薄不锈钢板在地面焊成管材，

然后单面压 U 或者双面压 U 使其缩径，拉入被修管道中打压涨起，

形成不锈钢管中管。值得注意的是。与地面上使用的不锈钢薄壁

水管不同的是使用环境不同。在中高压供水干管中内衬，薄壁不

锈钢管不仅要经受内压的考验，还要承受开关泵等造成水垂现象

的外压考验，因不锈钢管壁过薄，几乎没有外承压能力，它会随

着管内压力的变化“呼吸”，这种“呼吸”效应会使被修管道破损

处的地下水和泥沙进入管道夹层中，日积月累，会造成内衬管塌

堵，只能开挖修复。近年来，随着科学的发展，机械焊接不锈钢

的合格率几乎是百分之百，合格率没问题，但是，在三通、弯头、

变径等管件部位不锈钢内衬需要手工焊接，焊接质量会随着操作

人员的技术水平波动，这也是影响工程质量的薄弱环节。

此外，不锈钢是无极性材料，而金属管件和钢管是有极性材

料，两者长时间连接会使无极性不锈钢向有极性转化，发生电化

学锈蚀。然而，不锈钢耐高温的特性，又是其它材料不可比拟的。

可考虑在内腐蚀较重的供热管道修复中使用。

2.1 方案的选用。内衬薄壁 HDPE 管修复技术，我司已从 2003

年开始使用，至 2011 年底共完成 5 项内衬管修复工程，管径从

DN400～DN1000 管，修复长度为 1935 米，从内衬管修复至 2012 年

一直没有发生爆漏情况。由于我司现阶段在内衬管修复工程中只

应用过内衬 PE 管技术，没有更多可选性，考虑到内衬不锈钢管修

复技术虽是新技术，结合国内不锈钢内衬修复工程的成功案例和

优势，以及公司对创新推广新技术的要求，最终确定选用不锈钢

内衬修复技术。

3 不锈钢内衬修复主要技术指标

（1）本次不锈钢内衬修复工程使用 304 不锈钢板（0Cr18Ni9），

厚度δ1.2mm。（2）不锈钢板材满足 GB/3280-92 和 GB/4237-92 国

家标准要求。焊接材料满足 GB/T983-1995 国家标准。（3）管道焊

接施工应满足 GB50235-97 国家标准。不锈钢内衬管道焊缝外观整

齐、无气孔、无未焊透、无裂纹、无焊瘤、无咬肉。（4）不锈钢

内衬管径设计：DN800（等径结构）。（5）修复管道质量要求：修

复管道满足 GB50268-2008《给水管道工程施工及验收规范》，管道

试验压力不小于原管道工作压力的 1.5 倍，稳压 30min 无压降。

修复后的管道寿命为 50 年以上。（6）提供不锈钢板内衬修复材料

生产商的产品相关质量证明文件。

4 不锈钢内衬施工工艺

4.1 现场勘察。用管线探测仪器进行管道走向、深度及分支探

测，以确定管道方位，调查管道材质，设计作业井位置。勘察作

业井 2 米-3 米范围内有无障碍物、周边交通影响程度和作业井上

有无建筑物等。4.2 作业井设计。该管段具体情况是中间为梯形钢

管，两端水泥管各为 130 米和 90 米。设计作业井 2 处（管道两

端），作业井尺寸 3.5 米×1.5；不锈钢内衬只衬到钢管处。并作

好施工防护围栏。本段管道开口处为钢管，只需用气割割掉管道

上部即可。4.3 管道内部调查。管道内部调查采用管道专用 CCTV

管道摄录设备对管道内部进行摄像检查，以便于在施工前探查清

楚管道内部情况，在内衬施工前把探查出的管道缺陷进行预先处

理，以保证内衬质量并把管道内的情况及资料通知甲方。4.4 管道

清洗。用清洗设备对管道内的凸出物、污垢、泥沙等残留物进行

清洗，使管道内部清洁光滑，以利于内衬管的衬入。4.5 衬管方法。

（1）制管：把不锈钢板通过制管设备制成超符合设计要求的管坯，

经检验合格后包装运到现场。不锈钢管坯板厚度：1.2mm；每段长

度：3.8m；衬管直径：DN800mm。其他材料：氩气、不锈钢焊丝、

过度板、管口封板、劳保用具、防护设施及一些辅料。（2）衬管：

本次施工计划采用内部作业法，把管坯（每段 3.8 米，留有纵焊

缝不焊）卷起用专用运输设备运进原管道内，然后在管道内把管

坯用专用涨管器把内衬管承圆，使不锈钢衬里与原管道紧贴在一

起，然后进行氩弧焊搭接焊接。在衬管时把预先制好的不锈钢管

坯输送进原管道内，用专用涨管器把内衬管定位并涨圆，使内衬

管与原管道紧贴在一起，然后进行氩弧焊接连接。并对焊口进行

钝化处理。4.6 不锈钢内衬管与原管道的连接。如果不锈钢内衬与

管道连接处为钢管，在施工中，先在原管道钢管上焊接一圈 100mm

宽 5mm 厚的不锈钢过渡板，然后将内衬管焊接到不锈钢过渡板上。

5 施工效果

此工程在 2012 年 9 月初开始施工，历时约二周，一次试压成

功。至 2017 年初，经近几年的监测，未发现该处发生漏水现象，

运行状态良好。

6 结束语

综上所述，不锈钢衬管耐腐蚀、承压高、表面光滑不结垢并

对水质无污染，符合安全、卫生、健康、节能、环保型的管道标

准，且能保证衬后管道寿命达 50 年以上。该技术具有占用场地小、

可减少开挖工作坑，交通影响不大，施工便捷，造价较低等优点，

且比较适合修复大口径管道。

参考文献：

[1]郑小明，朱风翔，姚黎光，张建中，刘遂庆.大口径给水

管道不锈钢薄板内衬修复技术与工程实践.网上资料.

[2]范秀清.城市排水管道非开挖修复技术探讨.市政技术，

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[3]苗艳艳，樊勇.非开挖技术在城市地下管道修复中的应用.

非开挖技术，2007，24（2）：（131～132）.