随着国内城市地下管网运行年限不断增加,管道腐蚀、接口渗漏、管壁破裂、局部变形等病害逐步显现。传统开挖修复方式需要破除路面,容易带来交通扰动、扬尘噪声、渣土处置等问题,在城区建成区实施存在较多制约。紫外光固化修复工艺(UV‑CIPP)作为原位固化非开挖修复技术的重要类型,依靠光化学反应在原有管道内部生成内衬管,在市政雨污管网更新项目中得到较为广泛的应用。
紫外光固化修复的核心原理依托光聚合反应完成成型。工艺所使用的玻璃纤维软管预先浸渍含有光引发剂的光敏树脂,将软管牵引进入待修复管道后,通过压缩空气使软管膨胀,使其贴合原有管道内壁。特定波长的紫外光照射软管时,树脂内部光引发剂吸收光能,分解产生活性基团,推动树脂单体发生交联聚合,液态树脂逐步转变为三维网状高分子固态结构,在旧管内部形成连续无缝的内衬管,构建“管中管”复合结构,以此恢复管道结构强度与输水功能。
完整施工流程分为前期检测预处理、软管就位、充气贴合、紫外光固化、后处理及验收几个阶段。施工前期,借助管道CCTV检测设备完成管道内部勘察,记录管径、缺陷位置、管道形变等基础信息,据此编制修复方案。随后开展管道清淤、冲洗作业,清除管壁沉积物、尖锐凸起,对影响施工的局部渗漏点位优先处置,保障管道内壁平整洁净,避免软管被划伤破损。
预处理结束后,在管内铺设底膜,通过牵引设备将浸渍树脂的软管平稳拉入管段,控制牵引速度,减少软管扭曲褶皱。软管就位后安装两端密封扎头,分阶段通入压缩空气,维持稳定压力,让软管充分舒展并紧贴管壁。随后将紫外灯架送入软管内部,控制灯架匀速移动,同步采集管内温度、压力数据,管控固化参数,保障树脂充分反应。固化结束待内衬自然冷却,取出灯架,切除管道两端多余内衬材料,做好管口密封处理,再次开展CCTV复检,必要时辅以密闭性试验,确认修复质量满足工程要求。
该工艺适配DN150‑DN2000区间多种管径,可应用于混凝土管、钢管、塑料管道等多种材质,圆形、部分非圆形管道均可实施修复,适用于管道渗漏、接口错位、管壁腐蚀等结构性及功能性缺陷治理,但对管道基础稳定性有一定要求,严重塌陷类病害不适合直接采用该工艺处理。
对比传统开挖修复,紫外光固化工艺无需大面积开挖路面,作业面主要集中在检查井位置,对城市交通、绿化、市政设施扰动较小,现场渣土产出少,施工过程环境友好。内衬成型后不需要注浆填充,内衬内壁光滑,可维持较好过水能力。单段管段固化作业耗时较短,能够压缩整体工期,适合城市主干道、居民区等对施工扰动较为敏感的区域。固化成型的内衬管具备不错的耐腐蚀、抗渗透性能,可承担一定内外荷载,设计使用年限可达到50年左右。
在实际工程实施中,工艺质量受多方面因素影响。树脂原材料性能、软管存储运输条件会直接影响最终成型质量;管道预处理不到位,管壁尖锐杂物会损伤内衬软管;固化阶段温度、行进速度、管内压力管控不当,容易出现固化不完全、局部褶皱等质量隐患。因此施工环节需要严格按照材料参数管控各项指标,做好全过程参数记录。
综合来看,紫外光固化修复工艺契合城市管网更新的发展需求,在减少城市施工扰动方面具备突出价值。伴随材料与施工管控体系持续完善,该工艺将在市政管网运维领域发挥更大作用,同时也需要结合现场管道实际工况合理选型,做好前期勘察与过程管控,保障项目长期运行效果。