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浅谈不同非开挖技术在市政管网修复中的应用实践.pdf

编号：162641

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浅谈不同非开挖技术在市政管网修复中的应用实践.pdf

1、浅谈不同非开挖技术在市政管网修复中的应用实践上海城投水务（集团）有限公司供水分公司顾晨浩2023年11月23日背景“上海2035”规划：将“卓越的全球城市”作为上海的目标愿景；供水行业：持续提升从源头到龙头的供水水质，推动城市供水安全和服务管理再上新台阶。在“城市管理应该像绣花一样精细”的理念下，在智慧水务的技术赋能下，供水行业不断创新拓展；城投水务供水公司对于隐患、老旧供水管道持续进行更新改造，提高城市供水安全性和供水水质。05003002015年 2016年 2017年 2018年 2019年 2020年 2021年 2022年历年老旧管网改造情况老旧道路老旧街坊管

2、网改造情况与经验自2017年起，供水公司启动老旧管网改造计划，力度逐年递增。近三年虽受疫情影响，全年改造公里数仍达近300公里。在实践中，供水公司不断探索。在不同场景下，尝试达到管网改造效率、质量、成本的最优化效果。结合道路大中修、架空线落地、积水点改造、小区综合整治、美丽家园建设等政府实事工程改造的，跟进立项改造。淤积严重易造成水质问题的及易爆管漏水的，优先单独立项改造。无直埋开挖敷设条件的大口径隐患、老旧管道，引入非开挖修复工艺。非开挖修复技术技术介绍试点情况4Part 101 非开挖修复技术非开挖修复并非不开挖；采用少开挖地表方式恢复原有给水管道系统性能的更新和维修的技术和方法。

3、拥挤的市中心非开挖修复技术可减少施工时段对于周边交通的影响，大幅度减低施工噪音持续的时间。重要公共设施非开挖修复技术可大幅度减少开挖面积，减少对施工区域周边的环境影响。高速公路、高架桥非开挖修复技术可应用于高速公路、高架桥下的管道改造中，以避免对民众正常生活通行的影响。什么是非开挖修复技术？修复前修复后02 修复规模0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 2018年2019年2020年2021年2022年2023年修复长度（米）历年供水公司非开挖修复量 2018年至今，供水公司已实施新型供水管道非开挖修复工程多达27.3公里，体量全国第

4、一。02 修复规模位于中心城区的管道占比73%区域分布管龄分布管材分布中心城区（黄浦、静安等）73%郊区27%50年以上管龄33%25年以上50年以下管龄67%灰口铸铁94%混凝土6%管龄在50年以上的占比33%管材以灰口铸铁为主，占比94%03 工艺类型修复工艺种类非结构性修复半结构性修复结构性修复内衬功能管道内外部压力完全由原有管道承受的修复工艺。管道内外部压力由内衬层和原有管道共同承受的修复工艺。管道内外部压力全部由内衬层承受的修复工艺。设计考虑的因素原有管道内表面情况以及表面预处理要求；内衬修复要求。原有管道剩余结构强度；内衬修复要求；内衬层需要承受的真空压力，外部地下水静水压力。内衬

5、修复要求；内衬层需要承受的管道内部水压力；外部地下水静水压力、土压力及车辆等活荷载；真空压力。内衬修复方法环氧树脂喷涂CIPP常温固化不锈钢内衬CIPP蒸汽翻转固化CIPP热水翻转固化CIPP紫外光固化紫外光+蒸汽二元固化FIPP热塑成型供水公司修复比例部分修复工艺过弯头处使用2%34%2%19%24%19%CIPP（Cured in Place Pipe）技术，原位固化法，国内常称翻转法；FIPP（Formed in Place Pipe）技术，原位热塑成型管道修复技术。应用案例分享9Part 2 非结构性修复：环氧树脂喷涂半结构性修复：CIPP常温固化/不锈钢内衬结构性修复：CIPP热

6、水翻转固化/CIPP紫外光固化/紫外光+蒸汽二元固化/FIPP热塑成型01 环氧树脂喷涂（非结构性修复）技术介绍：环氧树脂喷涂是通过离心喷涂、人工喷涂、高压气体旋喷等方法，将环氧树脂内衬浆液喷涂到管道内壁，形成内衬层的管道修复方法。应用案例：双阳路DN300-2018年实施管道冲洗拖铲清管喷涂作业01 环氧树脂喷涂：优缺点n过弯能力强；n造价较其他工艺低。优点n非结构修复，强度较其他工艺低；n适用口径较小（DN300-DN500）；n涂层结构较薄，不稳定；缺点02 CIPP常温固化（半结构性修复）CIPP常温固化技术介绍：CIPP常温固化是采用气压翻转的方式，将浸渍树脂的聚酯纤维软管置入待

7、修复的管道内，充填压缩空气使软管与待修复的管道内壁紧密黏合，经过常温固化后达成内衬与母管一体化的修复方法。CIPP常温固化02 CIPP常温固化：案例案例：河南南路DN1000弯头处平顺、褶皱轻微，水压试验合格。1次连续过11个弯头。中心城区核心道路路口，复兴东路隧道口。2023年实施，1966年灰口铸铁管90米。02 CIPP常温固化：优缺点n过弯能力强，可连过4个以上45弯头；n管道经修复后与一般日常管网的养护无缝对接，非管中管形式，无须特殊配件即可进行承插或法兰连接；n造价较其他全结构工艺较低。优点n半结构性修复，使用寿命较全结构短；n预处理工艺要求高、时间长，多喷砂步骤；n需评估原管

8、强度，原管强度过低会导致达不到水压试验供水公司企业标准（1.0MPa）；n材料为德国进口，供货周期较长，可适当备料；n不适用于混凝土管道。缺点03 不锈钢内衬（半结构性修复）技术介绍：不锈钢内衬是将不锈钢材料按照确定尺寸裁剪后，卷成圆筒状，逐张运送排布至待修复的管道内，贴合其内壁后焊接固定成整体内衬层进行管道修复的方法。03 不锈钢内衬：优缺点n过弯能力强；n可作为过弯能力较差的全结构修复工艺的补充；n造价在非开挖修复工艺中较低。优点n半结构修复，强度较低；n适用口径为DN1000及以上；n需不锈钢支撑环配合确保运行安全；n因负压风险，水厂及泵站周边使用有一定风险。缺点04 CIPP热水

9、翻转固化（结构性修复）n全结构性修复；n过弯能力强，可连过4个45弯头以上；n可施工口径为全结构修复工艺最大（DN1500）。优点n占路面积极大（水塔）；n修复后等待时间极长（热水冷却）；n造价对比其他全结构工艺并无优势。缺点技术介绍：CIPP热水翻转固化是采用充水翻转的方式，将浸渍热固性树脂的聚酯纤维软管置入待修复的管道内，充填热水使软管与待修复的管道内壁紧密贴合，通过热水循环加温使其固化形成内衬管的修复方法。应用案例：四平路DN1500-2004年实施。05 CIPP紫外光固化（结构性修复）技术介绍：CIPP紫外光固化是采用牵拉方式，将浸渍光固性树脂的玻璃纤维软管置入待修复的管道内，充填压

10、缩空气使软管与待修复的管道内壁紧密贴合，通过紫外光照射使其固化形成内衬管的修复方法。05 CIPP紫外光固化：案例案例：兰州路DN9002020年实施，1955年灰口铸铁管-600米。河边道路狭窄，地下管线复杂。紧邻杨树浦港，工作井内地下水情况严重。05 CIPP紫外光固化：优缺点n全结构性修复；n材料今年已实现国产化生产供应（厂商较少）；n造价或有进一步下降空间。优点n过弯能力差，极限为22.5；n弯头处基本均需采用不锈钢内衬配合修复；n该工艺涉水层目前较薄、与结构层结合较差，有一定风险；n结构层为玻纤材质，特殊场景下风险未知。缺点06 紫外光+蒸汽二元固化（结构性修复）技术介绍：紫外光

11、+蒸汽二元固化是采用牵拉方式，将浸渍光固性树脂的玻璃纤维软管置入待修复的管道内，充填压缩空气使软管与待修复的管道内壁紧密贴合，通过紫外光照射使其固化形成第一层高强度支撑管；采用气压翻转的方式，将浸渍有热固性树脂的软管翻转置入第一层支撑管中，充填压缩空气使软管与第一层支撑管内壁紧密贴合，通过蒸汽循环加温使其固化并与第一层支撑管内壁紧密粘接；最终形成外层为玻璃纤维材质，内层为聚酯纤维材质的复合结构内衬管的修复方法。u 2023年实施，1988年混凝土管，1060米。u 杨树浦水厂-松花江泵站重要输水管u 彰武路位于同济大学正门口交通繁忙，阜新路为单向单车道、双向单车道，施工作业空间极其有限。案例：

12、彰武路、阜新路DN120006 紫外光+蒸汽二元固化：案例06 紫外光+蒸汽二元固化：优缺点n全结构性修复；n各类修复工艺中管道强度最高。优点n过弯能力差，极限为22.5；n弯头处基本均需采用不锈钢内衬配合修复；n双工艺施工，施工周期较其他工艺长；n结构层为玻纤材质，特殊场景下风险未知；n材料为德国进口，供货周期较长，不可备料；n造价为各类修复工艺中最高。缺点FIPPFIPP热塑成型07 FIPP热塑成型（结构性修复）技术介绍：FIPP热塑成型是采用牵拉方法将生产压制成型的改性聚氯乙烯内衬管置入待修复管道内，通过静置、加热、加压等方法将内衬管与待修复的管道内壁紧密贴合的修复方法。07 FI

13、PP热塑成型：案例2022年实施，1991年灰口铸铁管159米。1次连续过2个45弯头。中心城区核心道路，南北高架正下方。弯头处平顺、褶皱轻微，水压试验合格。案例：成都北路DN100007 FIPP热塑成型：优缺点n全结构性修复；n过弯能力强，可连过4个45弯头以上；n材料实现国产化生产供应（原材料美国进口），一周到货；n造价在全结构修复工艺中较低。优点n全结构性修复，但强度较半结构高出不多；n预处理在全结构工艺中要求较高，一旦疏忽易造成弯头处管道破损。缺点技术比较典型技术环氧树脂喷涂CIPP常温固化不锈钢内衬CIPP热水翻转固化CIPP紫外光固化紫外光+蒸汽二元固化FIPP热塑成型结构类

14、型非结构半结构全结构建议口径DN300-DN500DN500-DN1200DN1000-DN2000DN500-DN1500DN600-DN1200DN600-DN1200DN500-DN1200占路面积小小小大小小小作业时间中短短长短中短过水断面减少小小小小小小小过弯能力9045904522.522.545造价比较-精细化管理28Part 3 技术标准工程在线监管施工节点三维建模01 技术标准标准编写成果材料可控，明确材质及浸泡实验要求技术可行，确定修复工法选择参数奠定基础，推进供水非开挖修复定额制定结果可溯，明确验收及后评估要求02 工程在线监管通过监理管理系统，采用信息化手段，使用

15、GPS定位、工程现场照片等方式监控管网改造工程的全过程，确保管网改造工程管理精细化。工程监理系统街坊排管情况街坊排管情况道路排管情况03 施工节点三维建模实时监控，远程三维查看施工进度、查验施工量立体展示，模型与GIS相结合，从宏观聚焦到局部数据治理，帮助运维人员快速定位问题手机激光雷达覆土后重现施工现场手机端三维模型项目建设预期展望关注小管径、多支管、多弯头场景适用场景更广质量安全上材料性能更高，施工工艺更稳定进一步减少开挖面积，占道时间更短，噪音更低降低预处理成本，材料、设备国产化安全性能更高环境影响更小综合成本更低谢谢！上海城投水务（集团）有限公司供水分公司顾晨浩2023年11月23日

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