当前国内大量老旧市政管道、小区管网服役年限超30年,混凝土管、波纹管普遍出现大面积坍塌、破裂、严重变形等结构性重度病害,常规内衬修复工艺无法恢复管道结构承载力,必须整体更换。碎裂管法非开挖管道置换作为原位换管的核心非开挖工艺,可在原管位直接破碎老旧破损管道,同步牵引全新优质管材完成置换,无需大范围破路开挖,完美适配老城区狭小场地管网升级需求。该工艺针对性解决重度破损管网改造难题,规避传统开挖换管工期长、成本高、扰民严重的问题,可实现管径同步扩容,有效提升管网排水、输水能力。目前碎裂管法非开挖管道置换已在全国多地老旧管网改造项目落地,成为重度病害管道原位更新的优选技术,助力城市管网系统性提质升级。
城市地下管网长期深埋地下,受地质沉降、地下水腐蚀、车辆荷载、管道老化等多重因素影响,不同管网的病害程度存在明显差异。对于仅出现局部渗漏、轻微腐蚀的管道,采用内衬修复工艺即可完成提质改造,但对于服役超30年、大面积坍塌、管壁碎裂、严重变形的混凝土管道、水泥波纹管、老旧铸铁管道,管道整体结构已完全失效,不具备内衬修复条件,必须进行整体管道更换。传统管网更换采用明挖开槽施工,需要大面积破除路面、开挖沟槽、吊装旧管、铺设新管,施工工程量大、周期长,且老城区道路狭窄、管线密集、建筑紧邻,大型机械无法进场,施工极易损伤周边既有管线与建筑地基,改造难度极大。
为破解重度破损老旧管道改造难题,碎裂管法非开挖管道置换工艺凭借原位更换、微创施工、管径可扩容的独特优势,成为老旧管网重度病害改造的核心技术。该工艺属于非开挖原位置换技术,无需改变原有管道走向与管位,依托专用碎裂管设备,从检修井进入管道内部,通过扩张破碎头将老旧破损管道整体碎裂挤压,将破碎残渣均匀挤压至管道周边土体缝隙中,不产生外运建筑垃圾,同步牵引全新HDPE高强度管材完成管道置换,一次性完成旧管破除、新管铺设双重工序。
相较于传统开挖换管和常规内衬修复,碎裂管法非开挖管道置换的适配场景更为精准,专门针对结构性彻底破损、无法修复的老旧管道,同时支持管径扩容改造,可将原有小口径管道置换为大口径管道,从根本上解决管网排水能力不足、淤积堵塞频繁的问题。整套施工流程无需大面积开挖路面,仅利用原有检修井或小型作业井即可施工,极大减少路面破除、绿植破坏、交通封堵范围,大幅降低施工对居民生活、城市交通的扰动。
碎裂管法非开挖管道置换施工有着严格的前期勘察与方案设计要求,施工前技术团队必须通过CCTV管道内窥检测、地质勘察,精准确认旧管破损范围、管道埋深、周边地质结构、地下管线分布情况,精准划定置换施工段落,避免施工过程中扰动周边完好管线与建筑地基。针对流沙层、高透水软弱地层,需提前采用注浆加固、降水固结等工艺稳定地层,防止管道碎裂挤压过程中出现地面沉降、土体塌陷等安全隐患。
在施工实施过程中,技术人员会严格控制破碎头推进速度、扩张力度与管材牵引速度,保证旧管破碎均匀、新管牵引平稳,杜绝新管拉伸变形、破损等问题。置换采用的HDPE管材具备高强度、耐腐蚀、柔韧性强、密封性好等优势,使用寿命可达50年以上,输水排水阻力小,可有效提升管网运行效率。整套工艺施工机械化程度高,工序简洁高效,相较于传统开挖换管,施工工期缩短50%以上,综合施工成本降低25%左右,施工安全性与社会效益大幅提升。
目前,碎裂管法非开挖管道置换工艺已被纳入全国多地市政管网改造技术标准,广泛应用于老旧小区雨污管网、城区老旧排水干线、乡镇供水管道的重度病害改造工程。随着城市老旧管网更新改造进入攻坚期,大量超期服役管道亟待整体更换,碎裂管法非开挖管道置换的市场应用规模持续扩大。未来,通过设备智能化升级、施工工艺精细化优化,该技术将进一步适配复杂地层、狭小空间、大管径置换场景,成为城市老旧管网系统性更新、提质增效的核心支撑工艺。