HDPE管穿插技術(shù)修復(fù)排水管線的局限性

寧克遠(yuǎn) (北京海華通管道修復(fù)有限公司)

一、我國排水管道的一般特征和修復(fù)的目標(biāo)

　　1、排水管道與修復(fù)有關(guān)的一般特點(diǎn)
　　（1）早期的排水管道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度一般較差
　?。?）管線上有窨井，間隔一般在80米以內(nèi)
　?。?）窨井口徑一般700毫米
　　（4）管道埋設(shè)較壓力管道深得多（-15米）
　?。?）管內(nèi)表面處理達(dá)到干燥程度是較困難的
　　（6）口徑較大，支管較多
　　2、排水管道修復(fù)的目標(biāo)
　?。?）恢復(fù)管道的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
　?。?）提高管道的抗?jié)B漏性能
　　（3）提供管道的防腐蝕性能
　　一條管道修復(fù)技術(shù)的選取，必須結(jié)合待修復(fù)管道的實(shí)際情況來進(jìn)行分析，對(duì)于排水管道來說，在清楚其一般特征和業(yè)主的修復(fù)的目標(biāo)的基礎(chǔ)上，首先要確保技術(shù)可行，然后考慮經(jīng)濟(jì)效益，綜合確定技術(shù)方案。

二、HDPE管穿插修復(fù)技術(shù)的主要工法

　　1．Sliplining---滑入襯裝法。1995年以前，這種工法在許多舊管道修復(fù)中有應(yīng)用。它是將比舊管道口徑小得多的PE管拉入到原有的舊管道中，所以這種工法會(huì)造成輸送能力的大幅降低。1996年我曾有一篇文章專門論述其施工方法，現(xiàn)隨著市政發(fā)展，急需大幅度提高管輸能力，所以這種技術(shù)已經(jīng)沒有市場了。
　　2．Swagelining---是采用拉伸、滾輪碾壓等方式將PE管截面積縮小后拉入舊管道，然后再經(jīng)膨脹復(fù)原與舊管貼合在一起。這是目前國際上塑料管穿插技術(shù)中爭議最小的工藝。它所采用的是與ASTM標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)的PE管，比較常規(guī)的PE管安裝只增加了縮徑工序，所以這時(shí)就須注意：1）美國專利宣稱超高壓聚乙烯管在破裂前其徑向膨脹系數(shù)為 12-15％，出于安全考慮，常取其一半值來確保襯里緊密脹貼時(shí)不被脹裂，因此，襯管徑向膨脹，最好不要超過它原來直徑的6％，這樣才能保證內(nèi)襯工藝的安全性。2）一般，PE管縮徑10％后在足夠長的時(shí)間內(nèi)可自行恢復(fù)7％。
　　3．U－liner---將PE管壓制成U型后拉入舊管，最后再經(jīng)膨脹復(fù)原與舊管貼合在一起。壓U型工藝最早起源于英國Insituform公司采用PVC管修復(fù)下水道，因?yàn)镻VC管道材質(zhì)的柔性。待PE管采用壓U型工藝時(shí)，因?yàn)樗膭傂员仨殞⑺芰瞎艿谋诤駵p下來才能實(shí)現(xiàn)。我公司Re-III塑料管穿插技術(shù)屬于此類工藝。

三、HDPE管內(nèi)襯修復(fù)排水管線的局限性

　　在排水管道修復(fù)中采用HDPE管穿插法最需要關(guān)注的問題有兩個(gè)：一是材料環(huán)剛度性能，二是管道埋設(shè)較深，如何利用窨井口進(jìn)行免開挖施工。
　　 埋地非壓力管已普遍將環(huán)剛度作為質(zhì)量控制的指標(biāo)，歐洲標(biāo)準(zhǔn)CEN對(duì)埋地HDPE排污管環(huán)剛度的要求為：
　　 管系列（S）　　　　　　　 環(huán)剛度/KPa
　　 16　　　　　　　　　　　　　　 ≥2
　　 12.5　　　　　　　　　　　　　 ≥4
　　 8　　　　　　　　　　　　　　 ≥16
　　 即使舊有排水管道的問題在接口密封,管身質(zhì)量很好,作為內(nèi)襯層的HDPE管只需承擔(dān)靜水壓力時(shí),也需要達(dá)到一定的環(huán)剛度值，勢必要開挖一定長度的引溝進(jìn)行安裝作業(yè)，除可以卷在軸架上的小口徑管道外，都無法利用窨井進(jìn)行免開挖作業(yè)。同時(shí)，作業(yè)坑尺寸對(duì)于PE管穿插修復(fù)舊管道來說也是質(zhì)量控制的重要參數(shù)，作業(yè)坑的長度應(yīng)根據(jù)管道埋深作相應(yīng)的調(diào)整，歐美企業(yè)常用的計(jì)算公式為：
　　 L＝d×ф
式中：L--操作坑長度
　　 d--埋地深度
　　 ф--塑料管口徑（英寸）
　　 我們參照ISO/TC138的有關(guān)規(guī)定，PE管的最小曲率半徑為25D，針對(duì)排水管道的埋深特點(diǎn)，下表所示作業(yè)坑尺寸還應(yīng)做適當(dāng)?shù)脑黾印?/p>

表1　　 　　 　 作業(yè)坑尺寸

　　當(dāng)聚乙烯管材進(jìn)行一定的連續(xù)變形時(shí)，會(huì)發(fā)生應(yīng)力松馳，即會(huì)產(chǎn)生微小的分子鏈斷裂造成內(nèi)傷，各種穿插工藝中加溫、變徑、軋制Ｕ型等工法的使用，對(duì)應(yīng)力松馳起加速作用。所以，作業(yè)坑的長度不能簡單地看做施工難易的尺度，它是影響插入后PE管性能的重要影響因素。
　　 上表中數(shù)字令人驚訝，而開挖作業(yè)坑的結(jié)果是什么呢？阻斷交通、環(huán)境破壞和沖擊市民生活，侵?jǐn)_了已經(jīng)處于穩(wěn)定平衡的地層結(jié)構(gòu)，特別是因?yàn)樽鳂I(yè)坑開挖很深，對(duì)周邊建筑物的損傷更大，所以綜合評(píng)價(jià)的結(jié)果，用HDPE管穿插法修復(fù)排水管道基本是不可行的。