预应力钢筒混凝土管(PCCP)因其高承压能力、耐久性和经济性,被广泛应用于大型输水工程。然而,在长期运行中,受地质沉降、接口老化或腐蚀等因素影响,管道接口易发生渗漏,威胁供水安全与基础设施稳定。传统开挖修复不仅工程浩大、成本高昂,且对社会交通与环境造成严重干扰。因此,高效、可靠的非开挖修复技术已成为行业发展的必然选择,它能在基本不影响管道上方设施和正常通水的情况下,快速恢复管道结构完整性与密封性。
针对PCCP接口渗漏问题,目前工程界已形成了从内衬修复、复合材料加固到应急快速堵漏的系列成熟技术方案。这些方案可根据损伤程度、管道工况及施工条件进行精准选择与组合应用。
该技术通过在原有管道内部安装新的密封结构来止漏并加固。主要包括: 内衬钢管法:在接口或损坏段内部安装定制的钢制内衬管,形成紧密套合。例如,在宁波市周公宅水库引水工程的DN2600大口径PCCP修复中,就成功应用了该方法,有效解决了接口松脱漏水问题。该法密封防水可靠,能显著提升管段承压能力。 HDPE管穿插与专用接头法:一种更新的专利技术,在老旧管段内套入高密度聚乙烯(HDPE)管,并通过由HDPE法兰、钢套筒和聚合物密封腔组成的专用接头组件,与未修复的PCC管段实现牢固、密封的连接。此法特别适用于老旧管道的分段修复。
此技术利用高性能纤维复合材料在管道内壁或外壁形成高强度加固层,尤其适用于存在结构损伤的管道。 碳纤维增强聚合物(CFRP)修复:遵循美国水工协会(AWWA)C305标准,将碳纤维布/板用专用树脂粘贴于管道表面。该技术既可对管道外壁进行加固,也能在内部重建损坏管段。其优势在于材料强度高、厚度薄,几乎不减小过流断面。 特制复合纤维粘接法:一种类似的内衬固化技术。将浸渍专用树脂的复合纤维布送入管内,贴合于内壁,固化后形成与原管壁协同受力的高强度复合材料内衬板。该技术对PCCP等多种管材的裂缝和渗漏均有良好修复效果。
针对突发性接口或管体小范围破损,需快速止水的紧急情况。 机械式双面堵漏装置:一项专利技术通过将漏水孔扩为椭圆穿孔,使用由双头螺栓拉紧的内、外弧形压板,配合内、外止水橡胶垫,从管道内外两侧实施机械压紧堵漏,并在穿孔内灌注砂浆强化。该方法无需人员进入管道,可实现当天快速应急处置。
成功的修复依赖于精准的“诊断”与“对症下药”。工程实践通常始于详细的管道内部检测与状况评估,以确定损坏的确切位置、性质和范围。例如,在广州市西江引水工程中,针对大口径PCCP与钢管接口的复杂漏水问题,工程人员结合具体工况,综合设计并实践了专属的非开挖修复方案,为类似工程提供了宝贵借鉴。
国际上的大型工程案例也展示了非开挖修复技术的巨大潜力。利比亚“人造大河”工程中,针对直径4米的PCCP管道损坏,在无法立即更换的情况下,创新性地采用了在管道内部安装多段金属焊接承插环的临时衬砌修复方法,成功支撑管道在修复期间维持运行供水。此外,在环境敏感区域,对在役严重劣化的PCCP管道,采用分阶段开挖并结合外部CFRP修复的策略,能够在保证管线不停运的同时完成加固。
综上所述,面对PCCP管道接口漏水这一普遍挑战,现代非开挖修复技术已发展出一套多元化、精细化、高效化的解决方案体系。从永久性的内衬更换和复合材料加固,到应急性的快速机械堵漏,技术门类日趋完善。未来,随着材料科学的进步(如性能更优的树脂与纤维)、智能化检测技术(如机器人内窥与实时监测)以及标准化施工工艺的进一步发展,非开挖修复技术将在保障城市“生命线”安全、延长基础设施寿命、实现绿色低碳维护方面发挥更为关键的作用。工程决策者需依据实际损坏状况、工期要求、成本预算及长期运行目标,科学选择最优的修复技术组合。