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摘要：基于城市供排水管网改造修复的迫切性，本文介绍了中小口径原地修复的胀管施工工艺，同时结合济南市供排水管道实际应用状况，介绍了典型管道的胀管施工技术。
关键词：中小口径管道、胀管施工法
中图分类号：P756.2文献标识码： A 文章编号：
1 概述
随着城市基础设施的老化，城市供排水系统受到破坏的可能性越来越大。一方面地下各种管道各占其位，管道位置资源非常紧张，二是城市开挖的成本和难度越来越大。管道深埋地下，管道更换不仅费用巨大，同时还会带来环境及社会问题。在具有标志性意义的地点或繁华敏感地点，根本不具备开挖施工的条件。因此基于原有旧管道位置的管道修复技术显得迫切和需要。
目前适用于管道非开挖铺设的定向钻拉管技术及顶管技术已经大量应用，对于技术已相对成熟的涨管施工技术，由于城市发展水平及工程习惯等原因，未引起足够的重视，国内尚没有广泛应用。
2 胀管修复技术
涨管修复技术具有无需开挖地面，利用原有管线位置，增大管道口径，缩短工程施工时间，工程综合实施成本低，减少扰民等多种优点，尤其对老区提升服务水平意义很大。
胀管设备主要由液压动力站、主机、钻杆、胀头刀具、胀管器等组成。施工时首先在原有老管道内推入钻杆，然后连接胀头刀具回拖，通过胀头刀具胀破碎旧管线，然后挤压碎片进入周围土壤形成空洞，同时完成同等或更大直径新管线的铺设施工任务。
胀管施工原理图
该方法适用于铸铁、球墨铸铁、PVC管、钢管等各种管线的置换安装，使用范围较广，能够满足城市给水的管材要求。目前国内每年完成的胀管施工量不超过20公里，胀管施工法原理简单，设备稳定，成功率高，随着城市的发展和群众对于环境的要求提升，预计将很快迎来胀管施工市场的启动阶段。
2.1技术特点及应用分析
涨管法在供水管道施工技术应用上有如下主要特点：
（1）受机械拉力，材料强度等制约，涨管法目前一次最大涨管铺设距离宜控制在100-150米；
（2）对于管段道中支管，阀门，三通等管件部位，新管道铺设完毕后需在支管处的部位开挖，完成与原支管的连接及阀门等管件的安装。这要求对原支线、管件的位置了解准确，否则可能造成开挖位置不准确或施工用配件准备不全，影响施工进度情况。
（3）如管道有支管，需要必要的停水时间，或需要安装临时供水管线。
（4）如原管道有弯头（上下翻，左右变换位置等），因设备拉杆不能弯曲，弯头处必须采用开挖处理的方法，所以在实际施工时，需要对这种情况提前摸底，防止造成无法实施的情况。
涨管施工主要适用于：中小口径、支管管件少，原管道周围障碍少的PE管铺，实用中仍有一定局限性，但根据城市老管网的特点，针对性和实用性较强。
2.2经济技术分析
（1）施工管材的选择：
各种管材材料价格、安装费、接口开口费用比较如下：
球墨铸铁管在DN300以上具有价格优势；PE管在DN300以下具有价格优势；大口径附有防腐的钢管不具有价格优势，同时由于腐蚀等因素钢管一般用于过河，过路，上下翻，合口等特殊部位。在小孔径管道中，PE管的使用经济性是最高的。
（2）施工方案的选择：
开挖铺设管道需要办理道路挖掘手续，开挖土方外运，回填，路面恢复等，由于影响面大，在市区内不易办理手续或办理手续的费用一直呈上升趋势。涨管施工只需开挖有限的工作坑井，施工手续相对好办理，开挖费用更是能节省80～90%。以DN300PE管施工为例：常规工程施工与非开挖胀管施工对比如下：
涨管施工费用，从目前的国内资料来看，涨管施工的费用尚没有标准，可以从投入，回收，工作量等方面估算，总体来看成本呈下降趋势，并且与传统施工比较，具备较强的竞争力。
3 胀管施工案例
济南市经七路是一条贯穿济南东西的主要商业街和交通要道，1992年道路修建时在道路南北两侧各铺设了DN200～300UPVC管作为主配水管。经过尽20年的运行及管材本身硬脆易损的特点，两条管线经常发生漏水事故。近年来济南水务也多次有计划重新更换原有管道，但因地理位置特殊，始终没有太好的解决办法。后来选取了一个长度为100米的DN300典型段管道做试点，准备置换同口径的DN300PE管，施工效果良好。
该管段原管线正上方布设一排电力管道，管道下方还有热力管线，按照传统开挖方法，由于没有新管道位置，根本不具备更换条件。这也正是胀管施工法的优势所在，施工中只设置了三个工作井，中间井为机器工作井，为两方向施工井，东西两侧井为管道入口井。设备选型使用了50吨胀管机，和PE专用切割胀头，经实际测量，施工入口管道胀裂拉力为30吨，全程平均拉力约20吨，回拖速度平均1-1.2米/分钟，每段施工时间3-4小时，整个施工过程非常稳定，施工期间路面不封闭，对环境干扰小，对路面市政设施无影响，取得了较好的效果
4、市场前景分析
由于涨管工艺的适用性受到社会发展水平，城市发展水平，原管道本身情况等影響，目前的涨管市场尚未真正启动。但是随着国家对供水管网的越来越重视，管网质量已经成为影响水质的重要因素，以及供水行业整体服务水平面临提升的挑战，管网提升已经迫在眉睫。以济南水务集团为例，现有各种老旧管线达400余公里，其中DN300以下管线260余公里，有更换新管的需求。所以从行业发展大局和长远来说，市场潜力巨大。
非开挖技术都具有一定的不确定性，存在一定风险，包括投资风险，技术风险和市场风险。对涨管来说不存在市场风险，投资风险主要是设备投资，目前涨管设备主要由美国和德国生产，价格较高，但设备质量稳定，从长期来看风险不大。涨管技术应用受到管材、周边设施、支管、管件布置、老旧管线资料完整程度影响，这些基础资料的情况很大程度上决定了涨管的成败，这也是涨管工艺推广的难度所在。
关键词：中小口径管道、胀管施工法
中图分类号：P756.2文献标识码： A 文章编号：
1 概述
随着城市基础设施的老化，城市供排水系统受到破坏的可能性越来越大。一方面地下各种管道各占其位，管道位置资源非常紧张，二是城市开挖的成本和难度越来越大。管道深埋地下，管道更换不仅费用巨大，同时还会带来环境及社会问题。在具有标志性意义的地点或繁华敏感地点，根本不具备开挖施工的条件。因此基于原有旧管道位置的管道修复技术显得迫切和需要。
目前适用于管道非开挖铺设的定向钻拉管技术及顶管技术已经大量应用，对于技术已相对成熟的涨管施工技术，由于城市发展水平及工程习惯等原因，未引起足够的重视，国内尚没有广泛应用。
2 胀管修复技术
涨管修复技术具有无需开挖地面，利用原有管线位置，增大管道口径，缩短工程施工时间，工程综合实施成本低，减少扰民等多种优点，尤其对老区提升服务水平意义很大。
胀管设备主要由液压动力站、主机、钻杆、胀头刀具、胀管器等组成。施工时首先在原有老管道内推入钻杆，然后连接胀头刀具回拖，通过胀头刀具胀破碎旧管线，然后挤压碎片进入周围土壤形成空洞，同时完成同等或更大直径新管线的铺设施工任务。
胀管施工原理图
该方法适用于铸铁、球墨铸铁、PVC管、钢管等各种管线的置换安装，使用范围较广，能够满足城市给水的管材要求。目前国内每年完成的胀管施工量不超过20公里，胀管施工法原理简单，设备稳定，成功率高，随着城市的发展和群众对于环境的要求提升，预计将很快迎来胀管施工市场的启动阶段。
2.1技术特点及应用分析
涨管法在供水管道施工技术应用上有如下主要特点：
（1）受机械拉力，材料强度等制约，涨管法目前一次最大涨管铺设距离宜控制在100-150米；
（2）对于管段道中支管，阀门，三通等管件部位，新管道铺设完毕后需在支管处的部位开挖，完成与原支管的连接及阀门等管件的安装。这要求对原支线、管件的位置了解准确，否则可能造成开挖位置不准确或施工用配件准备不全，影响施工进度情况。
（3）如管道有支管，需要必要的停水时间，或需要安装临时供水管线。
（4）如原管道有弯头（上下翻，左右变换位置等），因设备拉杆不能弯曲，弯头处必须采用开挖处理的方法，所以在实际施工时，需要对这种情况提前摸底，防止造成无法实施的情况。
涨管施工主要适用于：中小口径、支管管件少，原管道周围障碍少的PE管铺，实用中仍有一定局限性，但根据城市老管网的特点，针对性和实用性较强。
2.2经济技术分析
（1）施工管材的选择：
各种管材材料价格、安装费、接口开口费用比较如下：
球墨铸铁管在DN300以上具有价格优势；PE管在DN300以下具有价格优势；大口径附有防腐的钢管不具有价格优势，同时由于腐蚀等因素钢管一般用于过河，过路，上下翻，合口等特殊部位。在小孔径管道中，PE管的使用经济性是最高的。
（2）施工方案的选择：
开挖铺设管道需要办理道路挖掘手续，开挖土方外运，回填，路面恢复等，由于影响面大，在市区内不易办理手续或办理手续的费用一直呈上升趋势。涨管施工只需开挖有限的工作坑井，施工手续相对好办理，开挖费用更是能节省80～90%。以DN300PE管施工为例：常规工程施工与非开挖胀管施工对比如下：
涨管施工费用，从目前的国内资料来看，涨管施工的费用尚没有标准，可以从投入，回收，工作量等方面估算，总体来看成本呈下降趋势，并且与传统施工比较，具备较强的竞争力。
3 胀管施工案例
济南市经七路是一条贯穿济南东西的主要商业街和交通要道，1992年道路修建时在道路南北两侧各铺设了DN200～300UPVC管作为主配水管。经过尽20年的运行及管材本身硬脆易损的特点，两条管线经常发生漏水事故。近年来济南水务也多次有计划重新更换原有管道，但因地理位置特殊，始终没有太好的解决办法。后来选取了一个长度为100米的DN300典型段管道做试点，准备置换同口径的DN300PE管，施工效果良好。
该管段原管线正上方布设一排电力管道，管道下方还有热力管线，按照传统开挖方法，由于没有新管道位置，根本不具备更换条件。这也正是胀管施工法的优势所在，施工中只设置了三个工作井，中间井为机器工作井，为两方向施工井，东西两侧井为管道入口井。设备选型使用了50吨胀管机，和PE专用切割胀头，经实际测量，施工入口管道胀裂拉力为30吨，全程平均拉力约20吨，回拖速度平均1-1.2米/分钟，每段施工时间3-4小时，整个施工过程非常稳定，施工期间路面不封闭，对环境干扰小，对路面市政设施无影响，取得了较好的效果
4、市场前景分析
由于涨管工艺的适用性受到社会发展水平，城市发展水平，原管道本身情况等影響，目前的涨管市场尚未真正启动。但是随着国家对供水管网的越来越重视，管网质量已经成为影响水质的重要因素，以及供水行业整体服务水平面临提升的挑战，管网提升已经迫在眉睫。以济南水务集团为例，现有各种老旧管线达400余公里，其中DN300以下管线260余公里，有更换新管的需求。所以从行业发展大局和长远来说，市场潜力巨大。
非开挖技术都具有一定的不确定性，存在一定风险，包括投资风险，技术风险和市场风险。对涨管来说不存在市场风险，投资风险主要是设备投资，目前涨管设备主要由美国和德国生产，价格较高，但设备质量稳定，从长期来看风险不大。涨管技术应用受到管材、周边设施、支管、管件布置、老旧管线资料完整程度影响，这些基础资料的情况很大程度上决定了涨管的成败，这也是涨管工艺推广的难度所在。