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翻转内衬法用于供水管道修复浅析广州市自来水公司 王晓东、崔丹、张黎明、谢昀广东供水2009年第四期点击数： 764 1 国内非开挖技术概况根据不完全统计，2008年我国利用非开挖技术完成的管道修复和管道更换工程量达229.4公里，略多于2007年的210.8公里。历年我国非开挖管道修复和更换的工作量见下图：2008年我国非开挖管道修复和更换工程具有以下几个特点：大部分管道采用的是改进的内衬法（模压法、拉拔缩径法和折叠变形法），占全部工程量的62.4，翻转内衬法（CIPP）所占比例也较大，约15.3；修复的管道类型中工业管道和自来水管道所占的比例较大；所修复的管道直径均在2 米以下，主要为0.51.0 米的管道，管材以钢管为主。2 国内翻转内衬法应用及厂家情况经从相关厂家和水司多方了解，翻转内衬法在国内供水行业应用较少，基本还处于试验阶段。在污水、排水行业应用较多，因为污水和排水管道对卫生性能、密封性能要求较低，而且有检查井可作为施工时的工作井，避免开挖路面。国内有能力实施翻转内衬法的厂家情况如下：（1）中拓管道清洗修复工程有限公司该公司为中原油田行业公司成员单位，是国内首家以非开挖技术作为主导的管道清洗、修复、监测的专业化公司。该公司目前拥有“U”型HDPE管穿插法、复合材料软管翻转法（CIPP）、涂覆法、内衬不锈钢法等多种非开挖修复技术。该公司在深圳、南京、湖南岳阳、武汉等水司采用CIPP翻转内衬法修复过供水管道。（2）管丽环境技术（上海）有限公司该公司是成立于2003年12月的外商独资企业，从日本引进了CIPP翻转内衬发管道非开挖修复技术。至2008年12月底，完成相关工程业绩40宗，修复管道总长度达到7100米，业务区域主要在上海、浙江、湖南等地，主要工程类型为污水、排水管道修复。（3）上海阿思列夫非开挖工程有限公司该公司是由丹麦派尔公司直接在中国设立的分公司。丹麦派尔公司成立至今已有60年历史，是世界第二大非开挖管线修复工程公司。该公司业务区域在上海市，与自来水、污水、天然气管道公司都有合作。2004年该公司在上海四平路首创世界最大口径非开挖压力管道翻转内衬修复工程DN1500。（4）上海华焰燃气管道工程技术发展有限公司该公司是原上海市煤气公司改制成立的一家专门从事非开挖和燃气、自来水、化工等管道特种技术开发和施工一体化的科技型施工企业。该公司采用非开挖技术的主要工程类型为燃气管道。（5）河北肃安实业集团有限公司该公司是一家多行业、跨地区具有综合实力的集团公司，注册资本3000万元，下设八个分公司、六个联合体，掌握U-HDPE内衬穿插法、CIPP翻转内衬法等非开挖修复技术。该公司主要业务区域在北京市及少量外省市，主要工程类型为煤气管道修复，有北京市自来水管道修复的实例。（6）香港其士国际集团公司其士集团1970零年在香港成立。经过三十多年的发展，现已成为一家跨国综合企业，业务遍及中国、东南亚、欧洲、北美洲、澳洲及中东地区。其士集团于1998年开拓管道翻新业务，并于香港成立首间管道翻新公司。其士管道科技采用比利时诺道公司衬管材料及CIPP修复技术，擅长翻新直径75亳米至1,200亳米的各类管道，在香港地区有较多工程实例。3 管道非开挖修复技术对比3.1 传统的内衬法（小管穿大管法）施工时将一直径较小的新管插入或拉入旧管内，新管和旧管之间的环形空间通常用灌浆固结。该方法施工简单，对工人的技术要求低，施工速度快，投资少。缺点是过流断面损失较大、环形间隙要求灌浆、支管连接需开挖进行、一般只适用于圆形断面管道。该方法目前已较少使用。3.2 穿插内衬法分为普通的HDPE缩径法、U-HDPE穿插法等。这种修复技术是在施工前，临时将新管的断面减小，就位之后再使它膨胀恢复到原来的大小和形状，以保证与旧管紧密结合。新的衬管首先减小尺寸(在现场或加工厂)，随后插入旧管，最后使用热力、压力或自然的方法恢复原来的大小和尺寸。该方法的优点是：不需灌浆，施工速度快；过流断面损失很小；可适应较大曲率半径弯管；可长距离修复，接头少，甚至没有；可在开挖的工作坑或人井内进行施工。缺点是：支管接头需开挖进行；旧管的结构破坏会导致施工困难；不同的方法对操作人员技术要求不同。3.3 CIPP翻转内衬法CIPP翻转内衬法即把灌浸有热硬化性树脂的软管材料运到工地现场，利用水和空气的压力把材料翻转送至管道并使其紧贴于管道内壁，通过热水、蒸气、喷淋或紫外线加热的方法使树脂材料固化，在旧管内形成一根高强度的内衬树脂新管的方法。该类型修复技术还有牵引法内衬。该方法的优点是：施工速度快；没有接头、表面光滑、流动性好；可适应非圆形断面、弯曲的管段和有小变形的地方；可利用现有的人井或少量开挖作为入口；新旧管之间没有环形空间、新管具有防腐、抗渗的功能。缺点是：需特殊的施工设备，对工人的素质要求高；工程规模小时，成本较高；树脂固化时间较长；每个工程要求不同的编织管；旋工时，必须控制地下水的渗透。3.4 其它方法其它方法还有螺旋制管法、爆管法等，由于采用较少，这里不做比较。CIPP翻转内衬法与HDPE穿插法相比，适应的范围更广，但对材料、施工技术的要求更高。4 广州水司工程实例介绍4.1 项目背景修复管道位于黄石东路，材质为砼管，总长度330米，安装于1990年。由于管材自身的脆性及管道接口橡胶圈老化等原因而经常发生爆漏，严重影响供水和交通安全。由于该管位于中心城区主干路的车行道上，较难按常规大开挖工艺实施管道更新，所以决定试点使用翻转内衬法进行修复。4.2 施工过程4.2.1 施工准备待修复的D600砼管管面覆土约1.2米，新设置市政管道常用的圆形砖砌阀门井形式作为内衬修复工艺临时工作井，且工作井盖采用预制钢筋混凝土阀门井盖，夜间施工时打开井盖作业，白天复盖恢复路面交通。工作井开挖深度为管底以下30-50厘米，所需空间不仅能满足将衬管插入原管的需求，还能满足一个工人的施工工作空间。4.2.2 管道清洗 本工程采用机械清洗和高压水清洗相结合的方法，配以内窥镜检测，以管道内壁无尘、无颗粒、无油垢，无超过1cm尖锐突起为合格，管道清洗是本工艺中时间最长且最为重要的一道工序，管道清洗的干净程度将直接影响内衬施工效果。主要包括清洗管及残留水及碎屑物的清除两项工作。清管操作是采用清管器以低速通过严重结垢的管道内壁，彻底清除附在其上的结垢物、沉积物、原涂层的松疏或变质的残留物以及其它外界异物。碎屑物的清除操作是采用柱塞器通过砼管内壁，以清除管内壁的残留水及碎屑物。4.2.3 翻转内衬将充满树脂的内衬管通过翻转舱内的滚筒挤压并卷入翻转压力舱内。整条内衬管最后将拉成一卷。内衬管的另一端被固定在一个翻转头上。图1 内衬现场实况图内衬管在舱内空气压力的作用下，将从里面向外翻，因为翻转，原本处于外表面的涂层将成为内表面,也就是翻转以后新的管道内壁，而涂满树脂的织物支撑结构则与原管道内壁相贴。在空气压力的作用下，衬管在管道内以每分钟约2米的速度前进，且该速度可以通过翻转舱内滚轴的转速来控制。在穿管过程中,内衬管是在没有摩擦的情况下进入原管，避免了其遭到损坏的风险。此外，内衬管的直径只比原管直径有轻微缩小，它的延长性和极大的柔韧性使其能在较低的翻转压力下达到标准的直径值。因此,内衬管可以自然抵消母管内已存在的各种问题：如母管的直径变化,管道部分缺损，甚至椭圆状的变形等。多余的树脂可以用作填充母管内表面的不平,孔眼,缺损,凹槽等各种缺陷。4.2.4 衬管养护 待内衬管到达工作井末端后并露出约1米的长度时，将其末端固定，接着在多出部分的内衬管上插入一些用来释放空气的管子,这些管子同时连接在一个放散筒上。然后一端通过翻转车上的蒸汽锅炉将蒸汽注入衬管内，另一端通过放散筒释放蒸汽。这样衬管内的温度就开始不断升高,达到某一恒温直到环氧树脂固化。内衬固化采用常温带压固化。环氧树脂的固化时间取决于以下因素:工作段长度,母管直径,地下情况,使用的蒸汽锅炉功率以及空气压缩机的流动速率。本工程采用常规参数，固化压力为0.08Mpa，固化时间约6小时。当环氧树脂固化后，停止输入蒸汽改用冷空气进行降温，直到衬管内的温度达到常温。图2蒸汽养护设备4.2.5 管道末端处理 管线内衬固化工序完成后，切除管端多余内衬，管口端部采用专业密封胶和不锈钢压环使封口加强。末端处理是为衬管末端提供机械保护并在母管与衬管间形成一个平滑均匀的过渡面，从而防止衬管因长期使用而造成端口损坏。每段衬管两端都以此种方法处理完成后，传统的管道连接方式均完全适用。图3 末端机械密封系统示意图（说明：1母管；2衬管；3快速密封剂；4塑料垫圈；5不锈钢环）4.2.6 连接维修 对于今后的维修养护或安装新支管，只需要用慢速切割机将衬管后的管道割断，在两边安装套环，然后用传统的连接方法连接。例如原管道是铸铁管，先在切割边装一个不锈钢套环，然后用铸铁套筒或铸铁法兰安装一个新的三通。4.3 技术经济比较在对黄石东路北侧DN600混凝土管实施非开挖翻转内衬修复新工艺试验的同时，在该路段南侧车行道上实施大开挖工艺安装DN800球墨铸铁管，两种工艺不同口径的供水管道安装费用作经济对比，见下表：由上表数据可知，D600砼管非开挖内衬修复工艺与DN800球管采用开挖施工工艺的综合单价分别为4700元/米和4520元/米，两种工艺在造价方面的差异主要表现在主材费及开挖费上。非开挖内衬修复工艺由于采用进口内衬材料及引进国外先进技术，内衬材料的成本较高。另一方面，非开挖内衬修复工艺的道路开挖修复费用较开挖工艺明显减少，且前者采用夜间施工白天照常通车的施工安排，对交通影响较小且具有较好的社会及环境效益。5 CIPP翻转内衬法的实施建议5.1 CIPP翻转内衬法施工技术比较成熟，适应的管道范围较广，国内能实施该项施工方法的厂家很多，具备在供水行业实施的条件，可作为正常大开挖修复工艺的一种有益的补充。5.2 CIPP翻转内衬法在国内各地水司均为在个别案例中试点采用，还未得到大范围推广，造成工程造价较高，且修复后的维护管理经验不熟练，不建议大面积推广。5.3 在交通繁忙、地下管廊紧张、过道路、过铁路等短距离、局部关键路段的管道修复，可采用该方法进行。参考文献：1 颜纯文. 2008年我国非开挖行业调查与分析，2009年非开挖技术会议论文专辑2 蔡晓东，李田. 翻转法在四平路给水管道修复工程中的应用和效益评估，上海建设科技，2005.53 孙悦平. 管道非开挖修复技术的分类和设计，中国给水排水，2005.94 许诚. CIPP翻转内衬修复技术用于污水管非开挖修复，2006.6采用内衬技术修复DN800供水管道工程实例1 前言1.1项目背景 随着惠州市南部招商引资速度的加快，南部区域逐步成为惠州经济发展的重要增长点。与此同时，该区域市区一些供水管道已残旧、老化、破损，出现漏水以及爆管；根据国家及省、市政府的相关文件精神，为了保障安全供水、高效供水，保障城镇居民用水和饮用水卫生安全，节约水资源，我司决定分片区、逐步推进市区管网改造工程。陈江镇陈甲路长约4000米的DN800供水管道承担着陈江、潼侨等区域的供水重任，今后还将成为南部和市区两大区域重要的连通管道。我司技术人员经现场勘察，发现该段管道多处出现严重老化、暗漏、破损现象，近几年多次发生爆管事故，严重影响周边区域的用水安全。因此，必须对该段管道实施改造，保障该区域长久用水安全。1.2 内衬技术推广范围 不锈钢内衬修复为目前管道修复的新型技术，该技术已达到了国内外领先技术水平，并获得国家专利局的发明专利。由于不锈钢内衬管道修复技术是新型专利技术，此项专利技术应用于管道再生领域，目前国家有关部门对此新兴行业还未曾颁发资质证书。我司经多方论证，调查研究，实地考察，了解到此项技术已在国内管网改造中广泛应用，如安徽淮南自来水公司DN500管道、齐鲁石化DN400管道、山东泰安自来水公司DN1000管道、东莞常平自来水公司DN800、DN1200管道等；并且我司去年已在东平东湖西路的DN800供水管道改造工程中，采用此技术方法进行了试点，施工方法科学合理，改造后的管网运行良好。2 技术对比及社会效益评价按照传统供水管网改造施工工艺、不锈钢内衬专利技术施工工艺及PE管道内衬技术进行经济对比及社会效益评价对比分析。2.1从施工技术分析城市地下管道的改造更新是城市建设中的重点，也是难点。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、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）按照传统管网改造施工方法，工程要大面积开挖破路，再全面停水，拆除残旧管道，之后再重新铺设一条DN800管道。对于交通繁忙的陈甲路，要对管道全线进行开挖破路，施工机械和管材长期占道，影响交通现状，阻塞交通。全线开挖工作量大，导致机械和粉尘污染环境。且该地段地下管线复杂，纵横交错，开挖作业施工难度大，易破坏周边各公用设施。新开挖的管槽软，新管道在地下要经历一个较长的地壳沉降应力变化过程，对管道接口及阀门等薄弱环节有影响。同时此管段施工还涉及破路赔偿和绿化赔偿等诸多问题。（2）非开挖地下管道不锈钢内衬技术是国家新型专利技术，在国内管道改造工程中广泛应用。非开挖地下管道不锈钢内衬技术就是结合原管道所处的环境情况及管道的特殊点（如阀门、三通、弯头等），合理设置作业井，一般情况下是每隔500米左右设置一个2m3m的作业井，从而大大减少了开挖面积，避免了大面积开挖破路，不会伤及管网临近的其他公用设施，对道路交通影响很小；在施工中，通过专用设备把不锈钢衬入原地下管道内壁上，使供水管道改造成内壁为不锈钢的复合管道，改造后的管道使用寿命可达40年以上。我国是一个人均资源很低的国家，使用不锈钢内衬技术改造地下管道，可以不用更换现有的管道，而是对现有的地下管道进行改造，有效利用和节约了现有资源。（3）采用PE管道内衬技术是根据壳管的要求，预制柔性的PE内衬管，将内衬管缩径后，动力牵引进入壳管，然后依靠PE管自身的弹性或外界的压力，使内衬管恢复原来的形状。该内衬技术主要适用于DN500以下小口径管道，内衬管事先预制。内衬管缩径幅度大，管径缩小10%20%左右，无法满足给水管道改造的理想效果；穿管困难，如壳管条件不好，易导致内衬管在穿管过程中破损；强度较小，时间长了会产生老化；长度较大时，对入口的条件要求相对较高，材料不适用于供水管道。2.2 从社会效益分析非开挖地下管道不锈钢内衬技术方法改造该段管网和传统改造方法从合理有效、供水安全、环境影响、经济时效等方面对比分析来看，采用新型内衬技术方法具有以下优点：（1）此改造工程采取非开挖技术，不需要破补道路和实施拆除、迁移，对交通影响小，涉及对外协调问题少，管道施工难度相对较小；采用非开挖地下管道不锈钢内衬技术方法改造此段管道比重新铺设新管道投资费用少，改造较为经济；采用非开挖地下管道不锈钢内衬技术方法工期短，且分段试压、通水，对周边单位和居民用户用水影响范围小；（2）工程使用的内衬材料均为奥氏体不锈钢材质，耐腐蚀、承压高、寿命长，表面光滑不结垢，对水质无二次污染，对环境无污染，提高了供水质量，安全、卫生；供水摩擦阻力小，提高流量能力10%-20%。同其它管道相比，对管道的更新改造属于材质升级，使管道的供水标准达到发达国家的要求；管道长久运行、维护成本低，安全性能高；节约资源，符合国家建设节约型社会的产业政策。3 项目建设与实施3.1专利技术工艺施工流程（详见右上图）3.2 专利技术施工方案3.2.1现场勘察及施工井设计勘察施工井位23米范围内有无防碍物，主要是其他管线及周边交通防碍程度和作业井上有无建筑物等。采集管道走向、埋深等具体数据，以确定管道方位，布设作业井位置。该段管道的内衬施工从一点开始，首先关闭阀门，进行的内衬施工，并逐一开挖和施工，在整个管道施工中共开挖十多处作业井。3.2.2热胀冷缩及作业管道排水不锈钢的热膨胀系数1610-6cm/cm/。由于温度的变化水泥管也发生膨胀，从而抵消一部分内衬管的膨胀长度。同时为了更有效的消除内衬管的热胀冷缩，把不锈钢过度板改成V型，用来抵消不锈钢内衬管在温度变化下的伸缩。管道断开后，管道内的水流入施工井和牵引井内，然后用排水泵把水抽出。 3.2.3管道内部调查及管道清洗道内部调查采用管道专用的内窥摄录设备对管道内部进行摄像检查，该设备具有防水遥控摄像功能，以便于在施工前探查管道内部情况，在内衬施工前把探查出的管道缺陷进行预先处理。用专用的机械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，利于内衬管道的衬入。3.2.4制管及衬管工艺把不锈钢板通过氩弧焊接的方法制成不锈钢内衬管，经检验合格后运到现场。用专用运输设备，将不锈钢内衬管运入管道内,然后用专用膨胀架将内衬管撑圆并与原管道贴附。用氩弧焊进行焊接连接。3.2.5端口的密封连接及水泥注浆作业井的管道是水泥管时的密封连接；作业井的管道是钢管时的密封连接；作业井内水泥管道的连接及管道恢复；作业井内碳钢管道的恢复为补偿和消除原管道自身的腐蚀、破损等缺陷，同时使不锈钢内衬管与原管道之间更好的结合。在原管道与内衬管之间产生的间隙用水泥浆进行填充。3.2.6试压验收管道衬完后对内衬管进行试压，试验水压为工作压力的1.5倍，30min压降0.05MPa为合格。4结论该管道改造工程采用不锈钢内衬技术，管道施工影响范围小、投资少、工期短、见效快、利用效率高，是合理可操作的施工方法。此段供水管道经改造后，将会消除该段管道的供水隐患，实现安全供水、高效供水。合同管理制度1 范围本标准规定了龙腾公司合同管理工作的管理机构、职责、合同的授权委托、洽谈、承办、会签、订阅、履行和变更、终止及争议处理和合同管理的处罚、奖励；本标准适用于龙腾公司项目建设期间的各类合同管理工作，厂内各类合同的管理，厂内所属各具法人资格的部门，参照本标准执行。2 规范性引用中华人民共和国合同法龙腾公司合同管理办法3 定义、符号、缩略语无4 职责4.1 总经理：龙腾公司经营管理的法定代表人。负责对厂内各类合同管理工作实行统一领导。以法人代表名义或授权委托他人签订各类合法合同，并对电厂负责。4.2 工程部：是发电厂建设施工安装等工程合同签订管理部门；负责签订管理基建、安装、人工技术的工程合同。4.3 经营部：是合同签订管理部门，负责管理设备、材料、物资的订购合同。4.5 合同管理部门履行以下职责：4.5.1 建立健全合同管理办法并逐步完善规范；4.5.2 参与合同的洽谈、起草、审查、签约、变更、解除以及合同的签证、公证、调解、诉讼等活动，全程跟踪和检查合同的履行质量；4.5.3 审查、登记合同对方单位代表资格及单位资质，包括营业执照、经营范围、技术装备、信誉、越区域经营许可等证件及履约能力（必要时要求对方提供担保），检查合同的履行情况；4.5.4 保管法人代表授权委托书、合同专用章，并按编号归口使用；4.5.5 建立合同管理台帐，对合同文本资料进行编号统计管理；4.5.6 组织对法规、制度的学习和贯彻执行，定期向有关领导和部门报告工作；4.5.7 在总经理领导下，做好合同管理的其他工作，4.6 工程技术部：专职合同管理员及材料、燃料供应部兼职合同管理员履行以下职责：4.6.1 在主任领导下，做好本部门负责的各项合同的管理工作，负责保管“法人授权委托书”；4.6.2 签订合同时，检查对方的有关证件，对合同文本内容依照法规进行检查，检查合同标的数量、金额、日期、地点、质量要求、安全责任、违约责任是否明确，并提出补充及修改意见。重大问题应及时向有关领导报告，提出解决方案；4.6.3 对专业对口的合同统一编号、登记、建立台帐，分类整理归档。对合同承办部门提供相关法规咨询和日常协作服务工作；4.6.4 工程技术部专职合同管理员负责收集整理各类合同，建立合同统计台帐，并负责