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南排市政管道非開(kāi)挖UV-CIPP紫外光固化樹(shù)脂內(nèi)襯修復(fù)，管道非開(kāi)挖修復(fù):淺析紫外光固化法CIPP內(nèi)襯修復(fù)工藝 ，紫外光固化法CIPP內(nèi)襯修復(fù)工藝來(lái)源于德國(guó)，目前已在世界各地得到廣泛應(yīng)用。作為CIPP修復(fù)工藝中的一種，它將碾壓好的玻璃纖維軟管拉入待修的管道中，用紫外光固化后完成修復(fù)，省去了搭架、翻轉(zhuǎn)、用水等環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、非開(kāi)挖修復(fù)的*性。
一：紫外光固化法的靈活性和創(chuàng)新性
所有的排水管道都是獨(dú)立的，其管徑以及形狀都各不相同，對(duì)于侵蝕性水流和機(jī)械承載能力有特殊要求，另外局部的條件也有較大的差異。紫外光固化法CIPP非開(kāi)挖修復(fù)一次性可以生產(chǎn)長(zhǎng)達(dá)500M的軟管，即使一段管道內(nèi)的尺寸有變化，或管道有30°以內(nèi)的弧度，都可以進(jìn)行無(wú)皺褶修復(fù)。軟管適合各種管道：圓形，橢圓形，蛋形，方形等特殊形狀，內(nèi)襯修復(fù)范圍：從DN150mm至DN1800mm，內(nèi)襯壁厚從3mm至15mm。靈活多樣、快速、高度的創(chuàng)新能力以及較短的反應(yīng)時(shí)間和*的解決問(wèn)題方法，使紫外光固化法CIPP內(nèi)襯修復(fù)工藝在城市管網(wǎng)修復(fù)的計(jì)劃和施工階段節(jié)約大量資源。
二：修復(fù)時(shí)間短，可立即投入使用
從到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)至完成內(nèi)襯修復(fù)任務(wù)：先將管道內(nèi)的積水排出，接著將碾壓好的樹(shù)脂玻璃纖維軟管從深井處拉進(jìn)要修補(bǔ)的管道內(nèi)。由于配置有縱向增強(qiáng)物吸收扭力，增大了抗拉強(qiáng)度，避免了玻璃纖維軟管劃傷或過(guò)度膨脹。在玻璃纖維軟管的一端安置好特殊的固定裝置后，使用壓縮空氣將管子撐開(kāi)，采用紫外光燈架進(jìn)行固化。樹(shù)脂變硬以后，玻璃纖維內(nèi)襯管便內(nèi)覆在下水管道上，它不僅具有密封的功能，還具有加強(qiáng)作用。管子變硬后，取下固定裝置，抽出管子內(nèi)膜，打開(kāi)側(cè)面進(jìn)水口，已損壞的舊管道便修好了。通常僅需要3—5小時(shí)，就可以完成一段舊管道的內(nèi)襯修復(fù)任務(wù)，這對(duì)于管網(wǎng)改造工作效率的提高是非常有利的。一旦損壞的管道在進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)作業(yè)后，馬上就可以投入運(yùn)行，這一工藝特點(diǎn)深受業(yè)主部門(mén)認(rèn)可。
三：與翻轉(zhuǎn)法CIPP修復(fù)工藝的對(duì)比
與傳統(tǒng)的聚酯針刺氈軟管用熱水固化工藝相比：紫外光固化工藝現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需水源，設(shè)備操作簡(jiǎn)單，固化時(shí)間短。整個(gè)固化過(guò)程，可以通過(guò)安裝在紫外光前端的CCTV監(jiān)控，讓內(nèi)襯過(guò)程隨時(shí)掌控。其次，紫外光固化法CIPP在固化作業(yè)后，可以立即拆卸掉。
四：高標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)工藝流程
紫外光固化法CIPP內(nèi)襯管生產(chǎn)選用的可持久的化學(xué)性的玻璃纖維為原材料，具有*抗腐蝕性。這主要是因?yàn)椴ＡЮw維軟管是屬于歐洲的無(wú)縫玻璃纖維增強(qiáng)夾層構(gòu)成，已被同行較早的認(rèn)可。嚴(yán)格控制整個(gè)樹(shù)脂的浸漬攆膠工藝流程，從生產(chǎn)流程到成品供應(yīng)，避免出現(xiàn)生產(chǎn)故障，確保修復(fù)材料的高價(jià)值。
五：材料性能
紫外光固化法CIPP所使用玻璃纖維內(nèi)襯管的高度回彈性和耐久性，基于其優(yōu)良的機(jī)械性能，獲得了合成纖維內(nèi)襯材料無(wú)法期望的材料比值。紫外光固化法CIPP玻璃纖維內(nèi)襯管的機(jī)械性能，適用于與長(zhǎng)時(shí)抗彎彈性橫量進(jìn)行直接的比較。在10000小時(shí)長(zhǎng)時(shí)應(yīng)力斷裂試驗(yàn)期間，確定荷載的衰減因子。該試驗(yàn)考慮了所試驗(yàn)材料的蠕變性能，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果所得出的預(yù)測(cè)表面50多年期間載荷的條件下的材料性能。另外，直接與其他內(nèi)襯管相比，紫外光固化法CIPP內(nèi)襯管的衰減因子為1.35，所產(chǎn)生的長(zhǎng)時(shí)抗彎彈性模量較高。因此，紫外光固化法CIPP內(nèi)襯管可以在相當(dāng)薄的壁厚條件下施工。
這表示，即使在的靜態(tài)荷載要求條件下，紫外光固化法CIPP內(nèi)襯管可以用很薄的壁厚達(dá)到與聚酯針刺氈管同樣的強(qiáng)度，如：16mm厚玻璃纖維結(jié)構(gòu)管內(nèi)襯由8個(gè)墊層組成，其強(qiáng)度與56mm厚的聚酯針刺氈內(nèi)襯相當(dāng)，這樣大大減小了管道內(nèi)襯的壁厚，使載流能力損失低，為管道橫截面小程度的被縮小提供了可能性。紫外線固化法CIPP玻璃纖維內(nèi)襯管不僅具有較高的抗拉強(qiáng)度性能，而且還具有佳的徑向延伸膨脹性能。但是，由于拉入法CIPP玻璃纖維內(nèi)襯管結(jié)構(gòu)的原因，該內(nèi)襯管無(wú)軸向延伸膨脹性能。內(nèi)襯管材料性能如下表：
紫外光固化法CIPP玻璃纖維內(nèi)襯管的生產(chǎn)除了取得DIN EN ISO 9001系列的認(rèn)證之外，還擁有紫外光固化法CIPP玻璃纖維內(nèi)襯管所需要適用性的所有數(shù)據(jù)（證明）。
在德國(guó)：獲得德國(guó)建筑技術(shù)研究院DIBT授予“通用建筑監(jiān)督許可證”。
在歐洲：獲得歐洲標(biāo)準(zhǔn)法國(guó)建筑科學(xué)技術(shù)中心CSTB EN 13566—4的認(rèn)證。
在美國(guó)：獲得美國(guó)ASTM F1216—NSF/ANSI標(biāo)準(zhǔn)14的認(rèn)證。
CIPP UV紫外光固化非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)(也常稱紫外光固化管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)、拖入式CIPP管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù))是指，采用機(jī)械牽引將浸滿感光性樹(shù)脂的氈制軟管拖入被修復(fù)的管道， 灌注壓縮空氣使其緊貼管道內(nèi)壁，通過(guò)紫外光燈照射使樹(shù)脂在管道內(nèi)部固化，形成高強(qiáng)度內(nèi)襯樹(shù)脂新管的管道整段內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)。
CIPP UV紫外光固化現(xiàn)場(chǎng)施工： 施工流程圖：
前期準(zhǔn)備： 施工準(zhǔn)備
交通維護(hù) 按照交通管理部門(mén)和道路管理部門(mén)的批準(zhǔn)，臨時(shí)占用道路。設(shè)置臨時(shí)交通導(dǎo)行標(biāo)志，設(shè) 置路障，隔離設(shè)施。設(shè)專職交通疏解員進(jìn)行交通導(dǎo)引。施工技術(shù)交底與安全技術(shù)交底： 前者指，施工前由施工團(tuán)隊(duì)的技術(shù)負(fù)責(zé)人向參與施工的人員進(jìn)行的技術(shù)，其 目的是使施工人員對(duì)工程特點(diǎn)、技術(shù)質(zhì)量要求、施工方法與措施和安全等方面有一個(gè)詳細(xì)的了解，以便于科學(xué)地組織施工，避免技術(shù)質(zhì)量等事故的發(fā)生。 后者指，施工前由施工團(tuán)隊(duì)的安全員向參加施工的人員進(jìn)行的該作業(yè)的安全操作規(guī) 程和注意事項(xiàng)的培訓(xùn)，其目的是提高施工人員的安全意識(shí)，避免意外事故造成人員安全 傷害。主要內(nèi)容有勞保用品的穿戴、設(shè)備安全操作注意事項(xiàng)、有限空間作業(yè)安全管理規(guī) 定、特定項(xiàng)目安全施工注意事項(xiàng)等。
現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)： 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘查， 明確待修復(fù)管段井號(hào)、用途、埋深、走向、管徑、材質(zhì)、長(zhǎng)度、是否存在支管和彎曲管 段、管段外填埋土質(zhì)； 確認(rèn)圖紙和有關(guān)資料的正確性并確認(rèn)每段管道修復(fù)的工藝要求及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。
采用 CCTV 視頻檢測(cè)設(shè)備對(duì)待修復(fù)管道進(jìn)行檢測(cè)，明確管道基本狀況和后續(xù)施工中的 疏通、清洗、預(yù)處理、CIPP 修復(fù)施工工作量； 影像判讀、缺陷識(shí)別、評(píng)估 對(duì)管道內(nèi)部的各類缺陷的進(jìn)行定義并分類，并按照輕重情 況確定其等級(jí)； 測(cè)量待修復(fù)管道非開(kāi)挖修復(fù)相關(guān)參數(shù)與原管道直徑、長(zhǎng)度。對(duì)于有明顯變形的管道管徑 要多點(diǎn)測(cè)量（獲取橢圓長(zhǎng)短徑）以計(jì)算管道橢圓度，為后續(xù)正確計(jì)算內(nèi)襯管徑和厚度提 供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)來(lái)源。
UV 內(nèi)襯設(shè)計(jì)：
基于 CCTV 檢測(cè)報(bào)告和管線屬性信息制定 UV 內(nèi)襯修復(fù)方案。UV 修復(fù)工程方案設(shè)計(jì)應(yīng) 該滿足以下原則： 修復(fù)后滿足原管道設(shè)計(jì)承載負(fù)荷的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求； 修復(fù)后滿足原管道設(shè)計(jì)排水流量的過(guò)流能力要求；
同一管段的點(diǎn)狀修復(fù)超過(guò) 3 處的，宜采用整體修復(fù)。
當(dāng)管道發(fā)生部分管段脫落缺失、管道接口錯(cuò)位、管道開(kāi)裂、管道局部腐蝕、管道滲漏等 局部輕微損壞時(shí)，可對(duì)管道進(jìn)行點(diǎn)狀修復(fù)。
軟管拖拉時(shí)應(yīng)滿足大允許拖拉力要求。
內(nèi)襯管壁厚度應(yīng)根據(jù)待修復(fù)管道檢測(cè)的影像資料或管道的評(píng)估報(bào)告進(jìn)行，同時(shí)應(yīng)充分 節(jié)后地下水、路面動(dòng)載、管道原設(shè)計(jì)資料、建設(shè)方的具體需求等因素，結(jié)構(gòu)缺陷等級(jí)為四級(jí)，且以管道老化或沿程損壞為主，應(yīng)采用結(jié)構(gòu)性修復(fù)結(jié)構(gòu)缺陷等級(jí)為三級(jí)，且以管道老化或沿程損壞為主，宜采用半結(jié)構(gòu)修復(fù)； 結(jié)構(gòu)缺陷等級(jí)為二級(jí)或一級(jí)，且以管道嚴(yán)密性為修復(fù)目標(biāo)時(shí)，宜采用防外滲修復(fù)。
疏通、清洗、檢測(cè)
管道封堵、疏通、沖洗與局部處理，管道修復(fù)前需對(duì)有水管道進(jìn)行封堵處理，再采用高壓清洗車和吸淤車對(duì)待修復(fù)管道進(jìn)行疏通、沖洗和抽水；發(fā)現(xiàn)管道內(nèi)壁存在較大凸起、異物穿插等缺陷應(yīng)先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；發(fā)現(xiàn)管道存在局部滲漏，影響 UV 內(nèi)襯固化修復(fù)的，應(yīng)先進(jìn)行局部點(diǎn)狀修復(fù)。
管道檢測(cè)，管道修復(fù)前應(yīng)對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行檢測(cè)，檢驗(yàn)疏通、清洗工作質(zhì)量和管道基本狀況已滿足UV 光固化內(nèi)襯修復(fù)施工要求；要求能對(duì)管道缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確的定位和缺陷名稱及等級(jí)判斷。
修復(fù)施工：
拉入 UV 內(nèi)襯軟管，拉入底膜
拉入軟管之前應(yīng)在原有管道內(nèi)鋪設(shè)墊膜（底膜），墊膜應(yīng)置于原有管道底部，并覆蓋大于 1/3 的管道周長(zhǎng)，且應(yīng)在原有管道兩端固定。
拉入內(nèi)襯，按以下規(guī)范要求，將內(nèi)襯管道拉入待修復(fù)管段內(nèi)部： 應(yīng)沿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 5m/min； 在拉入軟管過(guò)程中，不得磨損或劃傷軟管； 軟管兩端應(yīng)比原有管道長(zhǎng) 300-600mm軟管拉入原有管道之后，應(yīng)對(duì)折放置在底膜上。
紫外光固化，充氣膨脹軟管，按內(nèi)襯軟管材料、管徑對(duì)充氣壓力、速度的要求沖入壓縮空氣，膨脹軟管： 充氣前應(yīng)仔細(xì)檢查扎頭捆綁是否妥當(dāng)；
充氣裝置宜安裝在軟管入口端，且應(yīng)裝有控制和顯示壓縮空氣壓力的裝置； 充氣前應(yīng)檢查軟管各連結(jié)處的密封性，軟管末端宜安裝調(diào)節(jié)閥； 壓縮空氣壓力應(yīng)能使軟管充分膨脹擴(kuò)張緊貼原有管道內(nèi)壁； 應(yīng)嚴(yán)格按照內(nèi)襯產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)充氣流程執(zhí)行，且不可一次性或過(guò)快沖入大量壓縮空氣膨脹軟管，避免導(dǎo)致內(nèi)襯褶皺，影響固化的管道質(zhì)量。
UV 固化 采用紫外光固化時(shí)應(yīng)符合下列規(guī)定： 紫外光固化過(guò)程中內(nèi)襯管內(nèi)保持空氣壓力，使內(nèi)襯管與原有管道緊密接觸； 應(yīng)根據(jù)內(nèi)襯管管徑和壁厚控制紫外光的前進(jìn)速度； 應(yīng)詳細(xì)實(shí)時(shí)記錄固化過(guò)程中管內(nèi)壓力、溫度和燈鏈的巡航速度等參數(shù)，并提供固化前后 過(guò)程的視頻； 內(nèi)襯固化完成后，應(yīng)緩慢降低管內(nèi)壓力至大氣壓；
后處理及驗(yàn)收：內(nèi)襯端頭切除：
固化完成后，卸掉扎頭、回拉內(nèi)膜、內(nèi)襯管端頭應(yīng)進(jìn)行密封和切割 處理; 端口應(yīng)切割平整，并密封內(nèi)襯管和原有管道間的空隙； 閉氣或閉水試驗(yàn)，確認(rèn)內(nèi)襯軟管無(wú)破裂、滲漏故障；
支管開(kāi)孔：對(duì)于有支管的主管道修復(fù)后，應(yīng)依據(jù)管道權(quán)屬單位的要求，采用管道切割打磨修復(fù)機(jī)器人， 在支管接頭位置打磨通孔。尋找打磨鉆孔位置的方法主要有： 在鋪設(shè)內(nèi)襯軟管前讓切割修復(fù)機(jī)器人進(jìn)入管道，行駛至支管位置處在線纜計(jì)米器處用膠 布記錄； 內(nèi)襯材料，管徑合適時(shí)，固化后在支管位置處會(huì)凹陷，通過(guò)肉眼識(shí)別凹陷位置尋找 開(kāi)孔位置； 采用推桿式小型切割修復(fù)機(jī)器人從支管進(jìn)入，打通從支管到主管內(nèi)襯的通孔。
相關(guān)設(shè)備及施工隊(duì)人力配置
施工人員一覽表:
六、安全施工管理
1、安全施工依據(jù)的相關(guān)法規(guī)：
1) 施工安全符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《建筑施工安全檢查標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 59-2011 的有關(guān)規(guī)定。
2) 管道修復(fù)施工符合《城鎮(zhèn)排水管道維護(hù)安全技術(shù)規(guī)程》CJJ 6-2009 和《城鎮(zhèn)排水管渠與泵站維護(hù)技術(shù)規(guī)程》CJJ 68-2007
3) 施工機(jī)械的使用符合《建筑機(jī)械使用安全技術(shù)規(guī)程》JGJ 33 – 2012 的規(guī)定。
4) 施工臨時(shí)用電符合《施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電安全技術(shù)規(guī)范》JGJ 46 – 2005 的規(guī)定。
國(guó)產(chǎn)非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)的任重道遠(yuǎn)
隨著全社會(huì)水環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，結(jié)合實(shí)際情況科學(xué)的運(yùn)用各種技術(shù)維護(hù)城市管網(wǎng)的正常運(yùn)行，已是刻不容緩。我國(guó)市場(chǎng)迫切需要實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵修復(fù)產(chǎn)品的國(guó)有化，用自己的修復(fù)材料和設(shè)備來(lái)支撐CIPP技術(shù)在國(guó)內(nèi)的大量推廣應(yīng)用。終實(shí)現(xiàn)工藝、設(shè)備、材料的相互配合，開(kāi)發(fā)出屬于我們自己的高性價(jià)比的非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)。
