在日常生活中，排水管道经常会出现老化、堵塞、渗漏等问题，给居民生活带来诸多困扰。传统的排水管道修复方法往往需要开挖地面，造成破坏和浪费，给环境和居民带来不必要的损失。而排水管道紫外光固化法修复技术的出现，彻底改变了这一局面。紫外光固化法（Ultraviolet Cured-in-Place Pipe简称UV-CIPP）是利用紫外光照射将拉入原有管道内的浸润树脂软管固化形成管道内衬管的非开挖修复方法，是原位固化法修复管道技术之一，最早于20世纪80年代开始在英美法德日等发达国家开始应用，目前我国也逐步引进并应用于排水管道修复中。

一、适用范围及优势

1、适用范围

（1）适用于排水管道、供水管道、化学及工业管道等的重力和压力管道；

（2）适用于圆形、椭圆、矩形等不同形状管道；

（3）适用于弯曲转角小于45˚管道；

（4）适用于管径范围150⁓2000mm；

（5）适用于基础结构基本稳定、管道线形无明显变化、管道壁体无严重破损，影响使用功能的管道；

（6）适用于管道内壁局部蜂窝、剥落、小型破裂，结构呈现微变形、渗漏、腐蚀、脱节、接口错位小于等于直径的15%等病害修补；

（7）适用于管道的整体修复、局部修复。

2、工艺特点

（1）无需开挖，只需要利用检查井即可对原管道进行整体或局部修复，可修复排水管道存在的破裂、错口、脱节、树根侵入、渗漏等结构性和非结构性缺陷。施工占地面积小，对周边环境影响非常小。无需开挖，施工工期短。

（2）内衬层一般不超过 12mm，过流断面损失小，内衬层光滑、连续，降低了管道的表面粗糙度，提高了管道的过流能力。

（3）内衬软管固化后具有强度高、弹性模量大的特点。

（4）固化速度快，效果好，节约能源和施工设备。

（5）软管浸渍树脂后，稳定性高、储存时间长，在不见光的情况下可以保存6个月以上。树脂配制和浸渍等不必在现场操作，可以利用车间设备预先制备，现场工作量小，成功率高。

（6）内衬管基材韧性好，与复合树脂浸渍相溶性好，内衬层隔绝了腐蚀环境，完全抑 制了管道的内腐蚀。

（7）适用性好，可用于管径为 50～2200mm 的各类管线的修复。

二、材料

1、材料组成

紫外光固化法的主要材料为软管和树脂。软管采用玻璃纤维增强的聚酯纤维毡组成，至少两层。软管内表面为聚乙烯内膜（固化后去除），外表面为不透光外膜，软管的抗拉及柔韧性应满足施工牵引力、安装压力和树脂固化温度的要求，并能适应管道弯曲、变径等部位的修复。树脂为感光性树脂，如不饱和聚酯树脂(UP)、环氧树脂(EP)。

璃纤维软管结构

2、材料力学性能

软管和树脂固化后内衬管。内衬管力学性能指标应满足下表要求。

内衬管初始力学性能指标

三、管道设计

1、软管直径

软管的直径（外径）与待修管道的内径一致，以保证固化后内衬管与原有管道的内壁紧密贴合在一起，达到应力的连续传递。必须在修复前认真复核确认待修复管道的内径。

2、软管长度

软管的长度应大于两检查井中心间距离，以保证两端部施工（牵拉和扎头绑扎）要求。

3、软管壁厚

地下管道需要承载其上部土层压力、地下水压力、地面活动荷载和其他需考虑的外部荷载。因此管道修复时，内衬管壁厚应根据修复情况进行计算。

管道的修复分为半结构性修复和结构性修复两种。半结构性修复是指原管道结构基本完好仍能承受其上部土层压力和动载，只存在裂纹、错口、腐蚀、渗漏等缺陷，修复内衬管只需承受地下水静水压力。结构性修复是指原有管道结构已没有足够强度承载其上部土层压力和动载，管道出现严重腐蚀、部分缺失、坍塌或纵向裂缝等情况，修复内衬管需独立承受全部外部压力。

内衬管壁厚根据内衬管使用树脂的参数、管道直径、管道所处地质条件等参数，依据《城镇给水排水管道原位固化法修复工程技术规程》T/CECS 559中不同条件下内衬管壁厚计算公式计算所得或依据设计。下面为某企业部分内衬管壁厚计算结果。

注：表中“半”代表“半结构性修复”，“全”代表“结构性修复”

四、施工工艺

紫外光固化法施工前需对原有管道进行CCTV检测、评估并制定原管道预处理方案。采用牵拉工艺将浸渍树脂软管置入原管道内，充入空气使之膨胀后放入紫外灯架进行固化。

1、工艺流程

施工准备→封堵、临时排水→清淤、预处理→修复前CCTV检测→软管的树脂浸渍→拉入垫膜→拉入玻纤软管→固定扎头→软管充气→安装灯架→紫外光固化→尾端切除→抽出软管内膜→修复后CCTV复查→拆除封堵恢复通水。

2、各工序要点

2.1 施工准备

施工前应对施工区域进行临时围挡，以保障施工人员、设备及行人安全。安放施工警示牌、导行标志，夜间施工需安放警示灯等。检测待修管段内有毒有害气体指标，采取通风措施，保证井下作业安全。

2.2 管道封堵、疏通、冲洗

管道修复前需对管道进行封堵处理，再采用高压清洗车和吸淤车对待修复管道进行疏通、冲洗和抽水。

2.3 对管道内壁进行视频检测与局部处理

管道修复前对管道内壁进行检测，对管道缺陷进行准确定位和判断，对不符合紫外光固化的管道进行预处理。

管道内壁存在的凸起、异物穿入、树根等缺陷采用管道切削打磨机器人进行局部处理，避免划伤内衬软管。

管道存在的局部渗漏，影响固化修复的，先进行局部点状修复。

管道内破裂

2.4 拉入底膜并固定

底膜置于原有管道底部，并覆盖大于1/3的管道周长，并在原有管道两端固定。

2.5 软管折叠，平整拉入原有管道

沿着管底的垫膜将浸渍树脂的软管平稳、缓慢地拉入原有管道，拉入速度不得大于6~8m/min，软管两端比原有管道长300-600mm，拉入后的内衬修复材料应处于底膜上方。

2.6 捆绑固定扎头，充气保压

扎头捆绑妥当，按内衬软管材料、管径对充气压力、速度的要求充入压缩空气，膨胀软管，使软管充分膨胀扩张紧贴原有管道内壁。

2.7 放入紫外灯架，牵引至管道另一端，并进行固化

光固化过程中内衬软管内保持空气压力，使内衬管与原有管道紧密接触；根据内衬管管径和壁厚控制紫外光灯架的前进速度。

在待修管道段上游将来水进行改道或上、下游采用气囊封堵并导流，保证此管段暂停使用。同时对管段内积水进行抽排，保证CIPP修复不受影响。

在这期间，应检查和记录温度传感器在整个固化过程中测量到的速度和温度。若内衬管内的温度超过130℃，则应在保持工作压力和巡航速度不变的情况下加大空气流量；若内衬管内的温度低于80℃，则巡航速度应下降5cm/min。若一盏紫外线灯在固化过程中出现故障，则须立即相应调整固化巡航速度。同时，还应注意预定义的固化参数或温度范围，当光源到达尾端的扎头时，关闭紫外线灯架组，固化过程即告完成。

2.8 修复前CCTV检测

对经过预处理的原管道进行CCTV检测录制视频留档。为最终确定管道修复时的缺陷状态，如检测发现管道情况恶化，缺陷等级增加、缺陷数量增加，其变化量超过工艺允许范围的，则申请设计变更。

五、质量检验

紫外光固化后，须进行CCTV复查和材料的力学性能测试。

材料的现场取样一般在窨井处固化尾端选择表面光滑平整的局部切割，切割的尺寸按照第三方测试机构的要求实施，取样时须注意以下几个方面：

1、应检查减去纯树脂层和外织物层之后的复合管管壁厚度。

2、样本表面不得有气孔、褶皱或空洞。

3、须确保取样区域经过充分的紫外线辐射/固化。

4、样本复合管内不得存在任何明显的不平整。

六、常见质量问题

1、针孔与缺口

内衬管翻转加热固化之后,在使用过程中有管外的水流渗入管内。可能的原因是软管的防渗膜破损或者软管在运输过程或施工过程中出现损坏。

对于这种损坏形式,如果没有可见的渗漏则影响不大。但如果渗漏明显则需要采取补救措施,如果是局部渗漏可以采取局部内衬修复技术;如果大面积出现渗漏则需要全部重新修复;在大直径的污水管道中,也可以采取人工灌注环氧树脂的方法补救。

2、起皱

CIPP 修复工程中可能出现轴向与环向两类褶皱，,轴向起皱产生的主要原因可能是原管径测量不准,内衬管直径过大,或者原管道内径不一致。环向起皱的原因可能是翻转过程中压力不足,或者由于旧管道直径在修复段内不一致引起的。

3、起泡

在施工过程中,如果固化温度过高或者防渗膜与织布之间黏合不牢固,就有可能出现起泡现象。起泡使得内衬管很容易被磨损,严重降低了内衬管的使用寿命。

4、软弱带

如果施工工艺控制不好,或者施工环境不适宜,有可能导致内衬管固化不完全,从而出现软弱带。加热的温度太低、加热固化时间太短或管外地下水温度低等都可能是影响软管的充分固化的原因,使内衬管道的结构强度达不到要求。出现这种情况的工程应该被判为不合格,应重新进行修复,如果只是局部出现软弱带,可以切除该部分,然后进行局部修复。

5、隆起

管道内的杂物清理不干净,或者管道错位破损都有可能导致内衬管的隆起(图 5-17)。这些隆起可能会对流体的通行造成阻碍。

6、白斑

如果编织软管没有被树脂或聚酯浸透,这些未浸透的区域在固化后会使内衬管内壁留下一些白斑。这些白斑是不符合要求的,需要进行局部的切除和修复,如果在整个管段上出现了较多的白斑,就要求全部移除,重新修复。

7、内衬管开裂

开裂的原因可能是冷却速度过快,内衬管收缩而引起的。一旦内衬管出现开裂,就应判为不合格工程,需要局部重新修复,或整段重新修复。

8、内衬管与旧管分离

翻转与固化时气压或水压不足、旧管破坏严重、内衬管直径比旧管内径小等都有可能。

来源：中科管道

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