WITBEE®万宾®垫衬法产品技术指南

一、垫衬法介绍

垫衬法修复技术是采用完全不开挖的方式进行修复，不会破坏原有管道周边的环境，仅利用检查井便可进行施工作业，占地面积小，安全措施较少，无需人员进入施工管道，操作简单。经垫衬法修复技术修复后的管道，结合了热塑性塑料的柔韧性、延展性、耐腐蚀等优点和混凝土强度高的特点，将原有管道变成了一个刚柔相济的结构，以此保护管道不被污水或硫化氢、氨气等气体腐蚀，提高了耐久性，延长了结构使用寿命。

二、适用范围

(1)适用于波纹管、钢筋混凝土管、钢管浆、砌石管、砖砌管道等原管道材质。

(2)适用于雨水管、污水管、工业废水管、箱涵等修复工程;直径在300～2000mm的各种管道的衬砌;管道断面为圆形、椭圆形或特殊几何形状。

(3)适用于排水管道局部和整体修理。

(4)适用于弯曲、错位的复杂管道的修复。

(5)不适用于检查井损坏修理。

三、工艺原理

垫衬法修复技术是通过检查井将带有锚固键的塑料衬垫作为内衬管，通过牵引机置入原有管道内，在内衬管与原有管道间环形空隙进行注浆锚固，使原有管道重生的修复方法。浆料固化后，内衬管与管道内壁结合在一起，形成新的管道结构，起到防渗、防腐蚀、加固的作用。

内衬管在其背面增加锚固键是很有必要的，它作为与旧管的支撑，与旧管壁构成的环状空间用灌浆材料填充。

根据系统的结构不同，可通过多层内衬的组合达到结构所需的总厚度，同时形成多道设防、控制渗漏的管壁结构。

四、垫衬法施工工艺流程及操作要求

(一)施工工艺流程

施工工艺流程如图4-1所示：

图4-1  垫衬法施工工艺流程示意图

(二)工序操作要求

1. 施工准备

熟悉设计文件和图纸，掌握待修复管道以及施工影响范围的沿线情况，编制修复工程施工组织设计及专项施工方案，并经上级批准、监理审核;涉及施工图细化、调整的应经设计认可;涉及给排水设施运行配合的，应经相关管理部门审批，而后根据施工图、现场情况进行测量放线，确定修复段管线走向及管线长度，确定操作坑的位置及操作坑开挖宽度，确定总体布置方案。

2. 排水导流

根据现场实际调查观测，在夜间居民用水量最大时测算现况管道排水流量，确定导流管管径。排水导流过程如图4-2所示，要对2号检查井与3号检查井之间管道进行垫衬法修复处理，先在1号检查井下游管口0.5m处用充气气囊临时堵水，在2号检查井上管口及4号检查井上管口采用排水堵头、红砖、堵漏材料等砌筑封堵墙进行截流。对施工区域内进行围堰截水工程，DN1000以上采用砌筑封堵墙，不宜采用气囊封堵，要保证施工区域内操作人员的安全。采用气囊充气堵塞时，应随时检查气囊的气压，当气压降低时应及时充气。当封堵墙砌筑完成后，可将气囊临时封堵拆除，导流管在1号检查井与4号检查井之间连接，上游段宜设泵排水，保证通水流畅。

图4-2  排水导流过程示意图

3. 检查井清理

一般利用现有检查井作为施工操作坑，对检查井内气体进行检测，强制通风20分钟以上，并保持连续通风，对不能满足要求的检查井进行开挖改造，也可加内衬进行施工。改造检查井作为施工操作坑时，注意检查管线是否在坑中心位置，管底尺寸是否满足要求，坑内是否无塌方、无积水、无各种油类及杂物，宽度、深度应符合设计要求。

4. 管线内窥探测、穿绳

采用CCTV管道内窥系统对管道内部状况进行观察，采用自动爬行器将钢丝绳从管道的一端拖到另一端，为管道清洗做好准备，这是至为重要的第一步，管道的除垢与清洗，SCL膜的牵引等工作，都得依赖这一钢丝绳。当管道内的沉积物因过多而导致穿绳困难时，可采用空压机送双胶塞带钢丝绳穿绳。

5. 管线机械清洗

对将清理的管道进行充分通风，必要时可用带直径约0.5m风管的风机进行通风。用毒性(易燃、易爆)气体测量仪测试至少5分钟，5分钟内都在爆炸极限的1/4(约100×10-6)以下;要用测氧仪测试至少5分钟，5分钟内需要氧气含量都在18%以上，作业人员方可下井作业。

下井作业(低于2m)要佩戴头盔、安全带等防护用品，以防不测。非专业人员不得下井，现场要有安全员监督。

使用泥浆泵将检查井内的污水排出至井底淤泥层面;将需要疏通的管线进行分段，分段的办法根据管径与长度分配，相同管径两检查井之间为一段。

稀释淤泥可用高压水车从分段的两侧检查井向井室内灌水，再用管道清淤装置稀释淤泥，清洗管壁。将清洗后的泥水从上段检查井用水泵排到下段检查井。

将两检查井内的淤泥抽吸干净，向井室内用高压水枪冲击井底，再次稀释少量剩余的淤泥，然后抽吸完毕。

使用高压清洗车进行管道疏通时，应将高压清洗车水带伸入上游检查井低部，把喷水口按管道流水方向对准管道进行喷水，由下游检查井负责对井内淤泥进行吸污。

清淤结束，下井施工前，应严格检查施工人员的安全措施是否到位，对检查井内剩余的砖、石、部分淤泥等残留物进行人工清理，直到清理完毕为止。对管内影响内衬施工的障碍物宜采用专用工具或局部开挖的方式进行清除。

预处理后的原有管道清洗后再次探测，检查清洗效果。清洗后的管道应无沉积物、垃圾及其他障碍物，不应有影响施工的积水;管道表面应洁净，应无影响衬入的附着物、尖锐毛刺、突起现象。

6. 衬垫铺设安装

安装衬垫前，应对待修复管道的内部情况进行复查，衬垫应根据实际情况，按照设计要求和施工方案提前预制焊接成型。衬垫焊接应通过测量及计算确定管径、长度、弯曲度，其内径应比原有管道内径小3cm，焊缝要满足质量要求。

衬垫内衬采用卷筒形式包装运输，施工前采用钢架支撑，钢支架应搭设牢固，支架滚轮应坚固、光滑。衬垫和气囊可同时安装，也可安装衬垫后再安装气囊，据实际情况而定，优先选用同时安装，其通过牵引的方法置入原有管道。气囊只作管道两端堵头用，气囊进入管道前应进行检查，确保其不漏气。漏气的检查方法应根据气囊的使用说明确定。

牵引衬垫前，先用无纺布类材料对衬垫进行包裹保护，再用铁丝将包裹严实的衬垫绑扎好，牵引时钢丝绳与绑扎的铁丝连接，不得与衬垫直接相连。置入衬垫时，应控制好速度，不得超过0.2m/s，以免过急致其损坏;进入管道的衬垫应尽量保持平整，不可扭曲。牵拉操作应一次完成，不得中途停止。SCL膜伸出原有管道端口的距离应满足内衬管应力恢复和热胀冷缩的要求。衬垫安装好后，宜经过24h的应力恢复后进行后续操作。将衬垫内衬与原有管道的结构基层固定，在管道两端进出口处安装密封条，并通过锚固板及螺栓将衬垫端口固定在管道壁上，同时安装好灌浆管、回浆管、排水排气管等预埋件并封堵。

对于多个井段连续修复施工的，施工后切割中间井的井内内衬部分;对于两井之间修复施工的，施工后切割同步施工的伸出工作井井壁多余内衬部分。

7. SCL膜固定密封及注水支撑

衬垫内衬两端应使用法兰盘进行封口，也可采用压条和堵漏材料等其他方式封口。封口完成后，气囊两端应用挡板将其固定，气囊内应充满水，将衬垫内衬管支撑成满管，且气囊膜内的压力应保持恒定，充气压力通常根据施工现场具体工况确定。注水压力将管道封闭后在衬垫内注水并控制其注水高度，水位高度至少控制在7.5m以上(高度的起始位置为上游顶部管口)，利用水的重力和压力支撑衬垫，使其填满整个管道。

8. 灌浆准备及施工

灌浆前，管道内壁应保持湿润状态，以便灌浆料的流动。灌浆平台控制高度可根据管道长度确定，长度在50m以内的管道，灌浆平台高度为5m，超过50m以上的管道，平台高度应相对提高(管道每增加10m，灌浆平台相应增加1m)，然后制备浆料，从灌浆孔中注入SG100高徽浆，使SG100高徽浆填充衬垫与混凝土管道之间的间隙，从而使衬垫与管道形成一个整体，灌浆结束后，进行闭浆，闭浆管高度比上游管道口顶部高出1.5m，待闭浆管出浆即可。

灌浆采用水平衡原理，利用灌浆料的自重推动浆料流动并充满管道。制浆机容量不小于200L，转速1440转/分钟，搅拌时间为5~6分钟。灌浆时，应符合下列要求：

(3)灌浆料与水按材料说明的比例进行调配，应在搅拌机中高速搅拌5分钟，搅拌后的灌浆料应在20分钟内用完(或按灌浆料的技术要求执行)。

(4)灌浆过程中，灌浆应快速持续进行，使灌浆密实。

闭浆管反出浆料并保持在一定高度即可闭浆，闭浆管高度应高出进浆口1.5m。

灌浆完成后，一段时间后方可拆除气囊膜，拆除时间应综合考虑温度、湿度等因素。一般情况下，夏季至少为24小时，冬季至少为48小时，具体情况应根据现场做的灌浆料试块确定，一般24小时的抗压强度应不小于30MPa。拆除气囊膜后，应进行端部处理，灌浆管、排气管等管件端部切口应平整，并与法兰齐平。衬垫端部切口必须用快速密封胶(或树脂混合物)封闭衬垫与老管内壁的间隙。

9. 管线连接

给水管段修复后，要对中间操作坑内的管件处进行PE法兰焊接/管件的安装，连接方式如图4-3所示，管件连接准备工作在待修管线断管后可进行管件的预置，可先把三通和一端的钢体经法兰焊接完成，精确的连接长度应在PE法兰焊接完成后确定。

图4-3  管线连接示意图

10. 管道试压

衬垫内衬管灌浆拆膜后应进行闭水试验，以检查管道的密封性。闭水试验按现行国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268)无压管道闭水试验的有关规定进行。

五、垫衬法质量控制

1. 衬垫焊接质量控制措施

尽量减少弯管处和零星膜的焊接。衬垫表面应清除油脂、水分、灰尘、垃圾和其他杂物。施焊的焊工必须持有省级质量技术监督局颁发的《锅炉压力容器焊工合格证》，且施焊项目与证书规定项目相一致。在焊接操作时应有一位焊接主管人员进行监督。如果焊接在晚上操作，应有充足的照明。当环境温度和不利的天气条件严重影响SCL膜焊接时，应停止作业。应对焊接机定时保养，要经常清理焊接机中的残留物。

2. 衬垫敷设质量保证措施

衬垫敷设前，应保证管道预处理效果，原有管道内壁无裸露的具有刺破SCL膜的物质。

卷扬机牵引置入衬垫时，速度应控制在0.2m/s，牵拉过程中牵拉力不应大于内衬管允许拉力的50%，以免过急致其损坏;应尽量保持平整，不可扭曲。

管道封闭后，从下游端注水孔内注水，达到相应压力，压力水头应以上游端管口位置加7.5m计，并保证压力水头在拆除气囊前的恒定压力。

专人监管施工，发现SCL膜破损，要及时修补或更换。

3. 灌浆质量保证措施

浆液应具有较强的流动性、固化过程收缩小、放热量低的特性，固化后应具有一定的强度;注浆过程中，严格控制注浆压力，注浆终压必须达到设计要求，并稳压，防止出现压力偏小注浆不饱满或压力偏大SCL膜内陷。根据进浆量来检查注浆效果，当注浆量出现过大异常现象时，应停止注浆，检查SCL膜情况，必要时及时调整浆液配合比，改善注浆工艺。注浆完成后应密封内衬管上的注浆孔，且应对管道端口进行处理，使其平整。

4. 材料质量保证措施

进入施工现场所用的主要原材料的规格、尺寸、性能等应符合工程的设计要求，每一个单位工程的同一生产厂家、同一批次产品均应按设计要求进行性能检测，衬垫焊接完成后应进行焊缝检测，符合要求后方可使用。

垫衬法施工应做好焊接温度、搭接宽度、气囊内水压、灌浆压力、灌浆用量、灌浆用时、拆膜时间等记录和检验。

SCL垫衬法管道修复工艺对施工过程中需要检查验收的资料应进行核实，符合设计、施工要求的管道方可进行管道功能性试验。

工程完工后应按现行行业标准《城镇排水管道检测与评估技术规程》(CJJ181)等有关规定对修复更新管道进行检测。