检查井非开挖整体修复方法探究.doc

河北艾米克拉管道科技有限公司
检查井非开挖整体修复方法探究
1. 引言
近年，我国经济飞速发展，城市化水平日益
加快，对公共基础设施的要求也不断提高。检查
井作为基础设施的重要组成部分，其结构和运行
的好坏直接关系到城市的经济发展与环境的保护。
检查井是排水管道系统中连接管道以及供养
护工人检查、清通和出入管道的附属设施
[1] ，其
运作的环境十分恶劣，一方面要克服周围土体、
外部交通负荷以及地下静水压力，另一方面要面
临着各种污水废气的侵蚀，因此极易被引发各种
类型缺陷。常见的缺陷类型分为关联性缺陷和自
身性缺陷，关联系缺陷是指与周围道路，以及相
互依存的设备出现问题，一般采取开挖方式修复；
自身性缺陷即检查井自身的结构和功能方面出现
问题，包括错口、脱节、腐蚀、渗漏、沉积、浮渣等，
可采用开挖和非开挖 2 种方式对其修复，而非开
挖修复方法以对环境影响小、非开挖、便捷等优点在检查井修复方法中脱颖而出，引起了大量学
者的关注。
检查井的非开挖工艺在欧美等国家被广泛应
用，而在国内尚处于起步阶段 , 没有统一的国家、
地方、行业标准
[2] 。但是非开挖修复方法千差万别，
在先前的学术研究中大多以理论分析为主，缺少
与实践工程相结合，因此该研究通过现场工程试
验，对四种非开挖修复工艺（紫外光固化法
[3] 、
检查井预制内衬法
[4] 、离心喷涂法 [5] 、玻璃纤维贴
片加固法
[6] ）进行综合性对比分析，为非开挖技
术研究和排水管道修复提供参考。
2. 工艺方案
2.1 紫外光固化修复工艺
2.1.1 工艺简介
紫外光固化修复材料是由含有光敏剂的聚酯、
玻璃钢布以及其他数种树脂组合而成，在紫外光的照射下，通过光敏剂引发聚合反应，从而引起
整个材料的固化，达到修复检查井的的目的。
2.1.2 工艺流程
具体施工步骤：
（1）井壁清洗：通过高压水车对检查井内壁
先进行清洗；
（2）注浆堵漏：井内渗漏区域进行聚氨酯堵
漏处理，然后使用高温灯管进行内壁进行烘干，
再通过打磨机对井壁进行打磨，确保井壁光滑整洁；
（3）内衬材料的浸渍：先把玻璃纤维布等内
衬材料裁剪出相对应的尺寸，再将搅拌均匀的光
敏树脂与玻璃纤维布浸渍充分；
（4）铺设内衬材料：先用丙酮除去井壁的油脂，
干燥后将表面均匀抹一层粘结剂，然后将内衬材
料粘贴于井壁，垫层的连接采用压边搭接，同一
面层与上下相邻面层采用品字形铺设，确保面层
连接紧密；
（5）紫外光照射：用一定功率的紫外灯固化
处理；
（6）接口处切割：按照管径尺寸进行切割，
注意切口平滑，再用毛毡等材料浸渍树脂塞入接
口处的空隙内，防止接口处渗漏。
2.2 玻璃纤维整体贴片修复工艺
2.2.1 工艺简介
玻璃纤维加固工艺（GFRP），是用玻璃纤
维聚合物来加固混凝土结构，通常用于桥梁、堤
坝等大型工程的加固处理。实验将该工艺引入到
检查井的加固修复中，再配合人工喷涂的方法，
来解决检查井由于外力过大引起的破裂问题。
2.2.2 工艺流程
具体施工步骤：
（1）井壁清洗：同上 2.1；
（2）注浆堵漏：同上 2.1；
（3）玻璃纤维垫层的铺设：先在井壁涂刷底
胶，然后将玻璃纤维垫层逐块铺设三层（单片尺
寸 1.27m×1.27m），井壁与管道接口处向管内
多铺设 2-5cm 保证连接处密封，再用同尺寸的钢
板按压，固化后拆除；
（4）接口处切割：同上 2.1；
（5）检查井整体喷涂：通过喷枪，将防腐砂
浆喷涂于玻璃纤维表面，确保均匀，无遗漏点。

2.3 检查井预制内衬法修复（水热固化）工艺
2.3.1 工艺简介
检查井预制内衬修复工艺，是通过浸满热固
性树脂的预制检查井衬里毛毡，利用注水翻转将
其送入到清洗干净的检查井内，并使其紧贴井壁，
通过热水加热使树脂在井内侧固化，形成高强度
的内衬树脂的新检查井。
2.3.2 工艺流程
具体施工步骤为 :
（1）井壁清洗：同上 2.1；
（2）注浆堵漏：同上 2.1；
（3）检查井内衬毛毡定制：精确的测量井深、
井颈、井底尺寸，检查井形状等，然后交给厂商
进行定制，确保预制衬里与原井完全一致；
（4）毛毡浸渍树脂：先调配热固型树脂，并
搅拌均匀，然后将毛毡与树脂浸渍完全，注意材
料要低温保存；
（5）内衬安装与固化：向预制内衬中加水，
将其原位翻转入待修复的检查井内，通过水压将
内衬材料紧压在井壁，然后加热固化，注意加热
的温度和时间；
（6）接口处切割：同上 2.1。
2.4 离心喷涂法修复工艺
2.4.1 工艺简介
离心喷涂检查井修复技术是使用高速旋喷器
产生的离心力将调配好的内衬浆料均匀、连续的
浇筑到待修复检查井内壁，同时通过卷扬悬吊旋
喷器在井内上下往复移动，从而在井壁形成厚度
均匀连续的内衬。
2.4.2 工艺流程
具体施工步骤：
（1）井壁清洗：同上 2.1；
（2）注浆堵漏：同上 2.1；
（3）喷涂内衬厚度设计：根据防腐砂浆抗压
强度计算出所需内衬材料的厚度，根据该次实验
的防腐砂浆强度，计算出厚度在 25mm；
（4）高性能复合砂浆配备：按照复合砂浆的
产品说明加入定量灰料、水，然后在搅拌机内充
分搅拌，注意砂浆粘度要达到喷涂的标准；
（5）离心喷涂：喷涂过程中，内衬材料厚度
是通过喷涂次数来控制的，可以多次喷涂直至内
衬厚度达到设计要求；为保证喷涂均匀，注意调
整卷扬机速度、泵量，尽量每次喷涂的厚度控制
在 2-3mm；
（6）井底人工抹平。
3. 结果对比分析
3.1 待修检查井缺陷类型分析
该研究选择了四处待修检查井，分别位于上
海市遵义路、上海市云锦路、上海市哈密路、江
苏省宜兴市。其中三处的检查井缺陷类型相同，
均为腐蚀、渗漏，一处为破裂。经分析讨论，分
别采用四种不同的非开挖方式进行修复，详细见
表 1。

3.2 修复工艺流程对比
表 2 是四种工艺的流程对比。四种工艺修修
复前需对检查井进行预处理和注浆堵漏等辅助措
施，以提高检查井持久性修复效果。
四种工艺的核心技术各不相同：紫外光固化、
水热固化两种工艺技术要求高，需要严格控制反
应条件；离心喷涂工艺可实现完全自动化，操作
相对简单；玻璃纤维加固技术，是对传统修复工
艺进行了改进，将玻璃纤维加固工艺引用到检查
井加固修复中，然后配合人工喷涂法进行综合修
复，工艺较为复杂。
从后续处理来看，紫外光固化法、检查井预
制内衬法都需要对接口处的内衬材料进行裁剪；
离心喷涂法则需井底抹平处理；玻璃纤维整体贴
片法不仅需要对接口处材料进行裁剪，还对井壁
进行砂浆喷涂处理，工艺相对复杂。
综上，离心喷涂工艺实现自动化操作，施工
相对简便；紫外光固化、预制内衬法施工较复杂；
玻璃纤维整体贴片法施工最复杂。

3.3 修复材料及成本对比
对四种工艺的修复材料、环境友好性、成本
等进行了比较，如表 3 所示。可以看出，离心喷
涂法所用材料以复合砂浆为主，环境友好性较高，
且成本低廉；其它三种工艺的修复材料都以树脂、
复合材料为主，成本较高，且树脂气味刺鼻，在
施工过程中容易流出，一旦渗入土壤会对周围环
境造成影响，环境友好性较差。

3.4 修复结果分析
实验组运用四种非开挖修复方法对检查井进
行了修复研究。修复后的分别对检查井的修复材
料进行性能测试结果均满足行业要求。为探究四
种工艺的持久性效果，实验组对四种修复方案进
行了追踪分析，将修复 2 年后的结果进行对比，
具体结果见图 2。
紫外光固化修复后的结果如图 2 第 1 竖排，
可以看出，井身结构完好，腐蚀、渗漏问题已经完全修复；井壁整体较平滑、密实，但局部有小
幅度凹凸不平，因为该工艺材料的铺设是通过人
工按压的方式，光敏树脂很难均匀铺平，但并不
影响检查井正常运行；接口处发现部分材料脱落，
但没有出现渗漏现象；检查井整体运作正常，认
为该工艺修复的检查井达到了一定的持久性修复
效果。
玻璃纤维整体贴片法修复后结果如图 2 第 2
竖排。可以看出，井身结构较好，之前破裂的井
身已完全康复；井壁光滑、无结垢、无裂缝；接
口处完好，没有渗漏、材料脱落现象；认为该工
艺修复的检查井持久性修复效果较好，不仅能满
足检查井加固要求，而且对井身破裂缺陷也能较
好修复。
检查井预制内衬法修复结果如图2第3竖排。
从井身来看，结构完好，没有腐蚀、渗漏现象；
井壁十分光滑，没有结垢现象，但局部出现纵向
皱纹，可能是井受到周围土体压力过大造成的；
由于井内水位过高，无法判断出接口处的情况。
从修复后的井身，井壁来看，该修复工艺的持久
性效果比较一般。
离心喷涂法修复的检查井数量较多，因此进
行了抽检，随机抽检的井从井身、井壁、接口处
等修复结果均良好，图 2 第 4 排是部分抽检的检
查井图片。从井身来看，结构完好，运作正常；
井壁材料较密实，并用洋镐击打、刮蹭，但井壁
均完好无损；接口处密封良好，无材料脱落问题。
整体来看，由于离心喷涂材料是复合砂浆，它能
与原井壁紧密粘合，因此很少出现脱落问题，另
外新的内衬不但能承担一定的结构强度，而且还
能有效的修复渗漏、腐蚀问题，经讨论认为该修
复工艺的持久性修复效果较好。

4 结论
该研究通过对检查井非开挖修复的四种工艺
（紫外光固化法、玻璃纤维整体贴片法、预制检
查井内衬法、离心喷涂法）进行现场试验，以及
对修复 2 年后的效果进行追踪分析。结果表明：
(1) 检查井由外力过大造成的井身破裂问题，
常规修复很难满足对井身的加固要求，因此该实
验对常规工艺进行改进：将用于桥梁隧道工程的
“玻璃纤维加固工艺”引用到检查井非开挖修复
领域中，再配合防腐砂浆的整体喷涂处理，可以
完美的修复检查井因外力过大造成的井身破裂问
题。
(2) 四种工艺都可以对检查井的腐蚀、渗漏等
进行修复。在施工中，对检查井进行一定的辅助
修复（如注浆堵漏处理）可以大大提高其修复效果。
(3) 针对本次调查结果，发现离心喷涂法的持
久性修复效果比较理想；综合材料成本，工艺复
杂度、环境友好性和持久性修复效果等方面来看，
离心喷涂法均表现出较高的优异性。