武汉中地大非开挖研究院

Wuhan CUG Trenchless Technology
Research Institute

管盾技术(全称：离心喷筑法灰浆内衬管技术;CCCP技术)是采用离心喷筑方式在管道内壁形成一个坚固的高性能复合砂浆内衬管;对于非圆形管道、箱涵及其它排水构筑物，也可采用人工喷涂方式。

管盾技术是将预先配制好的高性能复合砂浆泵送到位于管道中轴线上由压缩空气驱动的高速旋转喷涂器上，浆料在高速旋转离心力作用下均匀甩涂到管道壁上，同时通过专用绞车牵拉喷涂器在沿管道匀速滑行，在管壁形成厚度均匀、连续的内衬，每层浇筑厚度通常控制在1cm左右。当设计的内衬厚度较大时，可分多层浇筑施工，在前一层砂浆终凝后则可进行下一层的浇筑。管盾工艺流程如下：

管道清理(图1a)。彻底清除管道内的淤积物，采用高压水清除管壁上的浮泥、松散腐蚀层等;清除管内全部碎屑物，混凝土管道在内衬修复前，应保持表面潮湿。

管道预处理(图1b)。对管壁上的所有接口、沟缝、破洞等进行密封和填充，将管壁凸起物去除，使管道内壁平整。

旋喷器就位(图1c)。管道预处理后，将离心浇筑专用的旋喷器安置到待修复管段尾端(牵引端对面)，连接好料管、气管及牵引钢绳，调节喷涂器高度使之大致处于管道中轴线高度，在管口进行试浇筑以确定各项参数正常。

内衬浇筑(图1d)。根据管道直径、单次浇筑厚度及输浆泵的排量，确定牵引速度，确保内衬厚度均匀。需要进行多层浇筑时，须在前一层终凝后方可进行下一层的浇筑。在浇筑过程中，若出现供料不及时，可在原地暂停施工，待恢复供料后重新启动喷涂设备。若在某个修复段内有管径变化，或局部需要改变内衬厚度，可通过降低牵引速度或增加浇筑层数来达到。

                                                         (a)管道高压清洗                                         (b)管道预处理

                                                          (c)旋喷器安装                                              (d)离心喷筑

图1 管盾施工流程

管盾技术可用于对混凝土、陶土、砖砌、金属及塑料管材等各类排水管道的非开挖修复，其主要特点有：

1、结构性修复，适用于直径300～3,000mm的管道;

2、全自动旋转离心浇筑，涂层均匀、致密，厚度可调;

3、内衬材料可在潮湿基体表面浇筑，强度高、耐久性好，管道断面损失小;

4、内衬与混凝土、砖石砌体等牢固粘结，对基底上的缺陷、孔洞、裂缝等有填充和修补作用，使既有结构得到加强;

5、内衬厚度可自由调节，管道变径、转弯、台阶、错位等问题均不影响内衬的整体性;

6、一段修复距离可达200m，不同施工段的内衬可以无缝连接;

7、对于破坏严重的大直径管道，可在内衬层间添加钢筋网或其它增强材料，以实现更高的结构强度。

 

图2、圆形管盾喷筑现场

图3、非圆形管涵人工喷筑管盾技术

二、内衬材料

管盾专用的砼盾®H-70型非开挖修复砂浆是一种基于石英砂改性水泥及其他特殊添加剂的灰浆材料，它具有超高强度、涂抹性好，耐磨及耐腐蚀性好等特点;该材料针对因微生物腐蚀导致混凝土PH值降至3以下的环境使用。将材料与一定量的水充分拌和后，可形成一种适宜喷涂、浇筑、泵送或仅靠重力即可流入直径不小于6mm空洞的膏状材料;该灰浆在不依赖特殊养护的条件下可迅速硬化。

在拌和时，水的加量根据施工方法的不同在流塑和可塑范围内调节。内衬材料在泵送过程中具有良好的流动性，而当材料粘附到修复基体时，瞬间变成凝胶状，不产生“流挂”现象，确保内衬层在垂直方向上厚度均匀，适合厚喷涂。

另外，内衬材料在拌和过程中可加入“砼盾”添加剂，用于保护混凝土免受硫化氢类微生物腐蚀。

三、预处理

管盾施工前，需要对待修复管壁进行比较彻底的预处理，以提高内衬与管壁的粘结力。检查井预处理应符合以下要求：

管壁应无污泥、垃圾、油脂等异物，且管壁上的腐蚀层或松散结构均应清除，检查井内既有的有机涂层或内衬，应清除干净，以增强内衬与基体的粘结力;

管壁漏水时，应结合具体情况，采用快硬水泥或压力注浆等方式进行封堵;

大裂缝、凹陷坑、结构脱落等部位应用砂浆填实抹平，避免产生空鼓;

若管壁外围存在空洞，应采取注浆等方式将其填充，确保管外地层稳定;

四、工程验收

修复后的管道内应表面规整，无明显湿渍、渗水，严禁滴漏、线漏等现象。

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做1次性能复测(冻融性除外)。

施工过程中，应对现场搅拌好的内衬浆料进行现场取样制作试块并送业主指定的第三方机构测试，每段管道做一组样，抽样检测项目见表1-2：

表1-2管盾内衬材料现场抽样检测要求及依据

序号	检验项目		性能要求	检验依据
1	抗压强度/MPa	28 d	≥65	GB/T 17671
2	抗折强度/MPa	28 d	≥9.5
3	抗渗性能/MPa	28d	≥1.5	JGJ/T 70

---