随着滁州市城市化进程的不断推进，城市供水管道老化问题日益突出。据统计，滁州市区现有供水管道总长度超过1500公里，其中运行年限超过20年的管道占比约35%，超过30年的管道占比约12%。这些老旧管道普遍存在腐蚀、结垢、渗漏等问题，传统的开挖更换方式不仅施工周期长、工程造价高，而且对城市交通和居民生活造成严重影响。CIPP非开挖修复技术因其施工速度快、环境影响小、综合成本低等显著优势，正在成为滁州市供水管道更新改造的重要技术选项。
一、CIPP非开挖修复技术原理
1.1 CIPP技术概述与发展历程
CIPP（Cured-In-Place Pipe）原位固化法，也称翻转法内衬修复技术，由英国工程师Eric Wood于1971年发明，经过五十余年的发展，已成为全球范围内最成熟的管道非开挖修复技术之一。该技术的基本原理是：将浸渍了热固性树脂的柔性软管，通过水压或气压翻转送入待修复的旧管道内，使软管紧密贴合旧管内壁，然后通过加热（热水、蒸汽或紫外光）使树脂固化，在旧管道内部形成一层高强度、耐腐蚀的“管中管”结构。修复后的管道兼具旧管的结构强度和内衬管的防腐密封性能，设计使用寿命可达50年以上。
1.2 紫外光固化工艺原理
紫外光固化（UV-CIPP）是近年来发展最快的CIPP工艺变体。该工艺使用光敏树脂（通常为不饱和聚酯树脂或乙烯基酯树脂，添加光引发剂）浸渍玻璃纤维软管，将软管拉入或翻转入旧管道后，通过紫外光灯组在管道内缓慢行走，紫外光引发树脂发生光聚合反应，在30分钟至2小时内完成固化。紫外光固化工艺的主要优点包括：固化速度快（是热水固化的3-5倍）、施工过程无水污染（不需要热水循环系统）、固化过程中可实时监控（通过内置摄像头和传感器）、固化质量稳定可控。紫外光固化工艺适用于管径DN150至DN1200的各类管道，是目前市政供水管道修复的首选CIPP工艺。
1.3 热水/蒸汽固化工艺原理
热水固化（也称热固化CIPP）是传统的CIPP工艺，使用热固性树脂（通常为环氧树脂或聚酯树脂）浸渍聚酯纤维毡或玻璃纤维软管。将软管翻转入旧管道后，通过循环热水（或蒸汽）加热至60-90℃，使树脂发生热聚合反应，固化时间通常为4-12小时。热水固化工艺技术成熟、设备简单、树脂成本较低，适用于管径DN100至DN2400的大中型管道。该工艺的缺点包括：固化时间长、需要大量热水（存在能源消耗和废水处理问题）、固化质量受温度均匀性影响较大。
二、CIPP修复施工流程与技术要求
2.1 施工前准备工作
CIPP修复施工前的准备工作是确保修复质量的关键环节，主要包括以下步骤：
（1）管道CCTV检测评估：使用CCTV管道内窥检测机器人对待修复管道进行全面检测，记录管道的结构缺陷（破裂、变形、错口、脱节等）、管内沉积物状况、支管接口位置等信息，为内衬设计和施工方案制定提供依据。滁州市自来水公司已配备了多套高清CCTV管道检测设备，可满足日常检测需求。
（2）管道清洗：采用高压水射流清洗（压力15-30MPa）或机械刮管等方式，清除管道内壁的锈瘤、水垢、沉积物等，恢复管道原有内径，确保内衬软管与旧管内壁的充分贴合。对于渗漏严重的管段，还需在清洗后进行临时封堵止水处理。
（3）局部修复处理：对于管道内存在的个别严重缺陷（如大变形、错口超过管径30%、管道破碎等），在进行CIPP整体修复前，需先进行点位修复（如不锈钢套环、局部树脂固化等），确保截面基本平整。
2.2 内衬软管安装与固化
内衬软管的安装是CIPP修复施工的核心工序。对于紫外光固化工艺，通常采用拉入法：将预浸树脂的玻璃纤维软管通过牵引绳从一端检查井拉入管道，两端用专用扎头固定，然后充入压缩空气（压力0.3-0.5bar）使软管膨胀并贴合管道内壁。接着，将紫外光灯组从一端送入软管内，以0.2-1.0m/min的速度匀速行走，紫外光照射使树脂固化。整个过程中，通过灯组上的温度和压力传感器实时监测固化状态，确保树脂充分固化。
对于热水固化工艺，通常采用翻转法：将浸渍树脂的软管一端固定在人孔口，利用水柱压力（高度2-5米）产生的静水压将软管连续翻转入管道，然后连接热水锅炉，循环加热热水（先升温到固化温度，保温固化，再降温），全过程约需6-12小时。
2.3 施工后质量检验
CIPP修复施工完成后，必须进行严格的质量检验。主要检验项目包括：
外观检查：使用CCTV再次检测内衬管表面，检查是否存在气泡、褶皱、未固化树脂、白斑等缺陷。合格的内衬管应表面光滑、色泽均匀、无可见缺陷。
壁厚检测：在内衬管端部取样（或使用超声波测厚仪非破坏检测），验证内衬壁厚达到设计要求。供水管道CIPP内衬的设计壁厚通常为3-8mm（根据管径和工作压力确定）。
力学性能测试：抽取内衬样品进行弯曲强度、弯曲模量、拉伸强度等力学性能测试，确保达到国家标准GB/T 1040和GB/T 9341的要求。弯曲强度一般要求≥45MPa，弯曲模量≥5000MPa。
气密性/水密性试验：对修复管段进行水压试验或气密性试验，试验压力为工作压力的1.5倍（且不低于0.8MPa），稳压30分钟，压降不超过0.05MPa为合格。
三、CIPP技术在滁州供水管道的适用性分析
3.1 滁州市供水管道现状与修复需求
滁州市供水管网始建于20世纪70年代，经过50余年的建设与扩展，已形成以城西水库和沙河集水库为水源、多水厂联供的市政供水格局。市区供水管道管材类型多样，包括灰口铸铁管、球墨铸铁管、钢管、PE管、PVC管等。其中，灰口铸铁管主要铺设于上世纪70-90年代，距今已有30-50年，管径DN100-DN600，普遍存在内壁锈蚀严重、接口密封老化渗漏等问题，是CIPP修复的主要目标对象。此外，部分钢管管段（主要位于过河、过桥等特殊地段）也因外防腐层老化而出现不同程度的腐蚀渗漏。
滁州市老城区（琅琊区）的道路狭窄、地下管线密集，传统的开挖更换施工面临极大的交通疏导和管线保护压力。以滁州市天长路、南谯路等老城区主干道为例，这些道路下方DN300-DN400的供水主管道运行已超过40年，渗漏频发，但道路宽度仅20-30米，两侧商业密集，开挖施工的交通影响和社会成本极高。CIPP非开挖修复技术只需利用沿线检查井或少量开挖工作坑即可完成管道修复，对交通和商业活动的影响可降低80%以上，是在老城区进行管道更新的理想技术方案。
3.2 紫外光固化与热水固化的选择策略
结合滁州市供水管道的特点和施工环境，对两种CIPP工艺的选择建议如下：
紫外光固化工艺优先适用条件：管径DN200-DN800、管段长度50-300米、交通敏感区域（老城区主干道）、需要快速恢复供水的管段（如医院、学校周边）、对施工废水排放有严格要求的区域。紫外光固化的快速施工特性（单段修复可在4-6小时内完成从清洗到通水全过程）非常契合滁州市老城区供水管道的修复需求。
热水固化工艺优先适用条件：管径DN800以上、管段长度超过300米、管道存在较大变形（5%-10%）、预算较为有限的项目。热水固化工艺在大口径管道修复中具有成本优势，适合在滁州经济技术开发区等道路较宽、施工条件较好的区域使用。
四、滁州市CIPP修复工程案例分析
4.1 滁州市琅琊区供水主管道紫外光固化修复项目
2024年春季，滁州市自来水公司对琅琊区某主干道下的DN400灰口铸铁供水主管道实施了紫外光固化CIPP修复。该段管道铺设于1982年，全长约180米，管道埋深2.1米。修复前的CCTV检测显示，管道内壁锈蚀严重，存在多处环形裂缝和3处接口渗漏点，管道内壁摩阻系数（C值）已降至约60（新管约为130），严重影响输水能力和水质。
施工团队采用紫外光固化工艺，使用8mm厚的玻璃纤维增强内衬软管（树脂为乙烯基酯树脂），施工周期仅用时3天（含清洗、局部修复、内衬安装固化、端口处理和通水）。施工期间仅在管段两端各开挖一处2m×3m的工作坑，道路基本保持正常通行。修复后的管道内壁光滑如新，C值恢复至约130，通水流量提升约40%，管道结构强度得到显著增强。工程费用约120万元（折合约6700元/米），而同等管径的开挖更换费用估算约350万元（含道路恢复和管线迁改），综合节约投资约65%，而且避免了长达2个月的封路施工。
4.2 滁州市花园路跨河供水钢管CIPP修复案例
滁州市花园路DN300供水钢管跨越清流河段，长度约90米，运行年限25年。由于长期处于河岸高湿环境，管道外壁防腐层严重老化，内壁也出现中度锈蚀，2023年水质监测发现铁含量超标，且夜间最小流量检测提示存在不明渗漏。传统的更换方案需要开挖河岸或中断河流行洪，审批难度大、施工风险高。
经技术经济比选，最终采用热水固化CIPP工艺进行修复。施工中利用两端阀门井作为作业面，无需额外开挖工作坑。内衬采用6mm厚环氧树脂软管，经过管道清洗、软管翻转安装、热水循环固化（70℃恒温固化6小时）、端口密封处理等工序，前后施工时间共5天。修复后管道铁含量恢复正常，渗漏问题彻底解决，管道使用寿命预计延长30年以上。该项目的成功实施，为滁州市其他过河、过桥供水管道的非开挖修复提供了宝贵经验。
五、CIPP与传统开挖修复的综合对比
5.1 技术经济对比分析
将CIPP非开挖修复与传统的管道开挖更换进行全面对比，可以帮助决策者做出科学选择。在施工周期方面，CIPP修复一个标准管段（200米）通常需要2-5天，而开挖更换同样长度的管道需要15-30天（含道路恢复），CIPP节省75%以上的工期。在工程造价方面，对于DN300以下的管道，CIPP的单位成本约为传统开挖更换的50%-70%；对于DN300-DN600的管道，CIPP成本约为开挖更换的55%-80%；对于DN600以上的大口径管道，两者成本差距缩小甚至持平，但CIPP在工期和社会影响方面仍具有压倒性优势。
5.2 环境影响与社会效益对比
在环境影响方面，CIPP修复的碳排放量仅为开挖更换的15%-25%。开挖更换每公里DN400管道产生的建筑垃圾（旧管道、路面结构层、弃土等）约为800-1000吨，而CIPP修复几乎不产生建筑垃圾。在社会效益方面，CIPP修复避免了长期封路造成的交通拥堵、商业损失和居民出行不便。以滁州天长路为例，如果采用开挖更换方式，预计封路时间为30天，周边商业日均损失估计超过50万元，社会总成本远超工程造价本身。此外，CIPP修复不涉及管线迁改，避免了施工过程中损坏燃气、电力、通信等其他地下管线的风险。
5.3 适用条件与局限性
CIPP技术虽优势显著，但也存在一定的适用局限性。第一，CIPP修复会小幅减小管道内径（增加内衬厚度通常为管道内径的2%-4%），对于已严重结垢缩径的管道，修复后的过流能力可能仍低于原始管道水平；第二，CIPP要求待修复管道具有一定的结构残余强度，能够承受施工期间的翻转/充气压力，对于已完全坍塌或严重变形的管道（变形超过管径15%），CIPP不适用；第三，CIPP内衬在支管道接口处形成连续的密封层，需要在修复后使用专用设备（机械臂切割机器人）逐个打通支管道接口，增加了施工复杂性；第四，CIPP修复对施工人员的专业技能要求较高，需要经过专门培训的技术团队操作。
六、滁州市CIPP技术推广应用建议
6.1 建立管道修复优先级评估体系
建议滁州市自来水公司建立基于“管道健康状态-社会影响-经济效益”三维评价的修复优先级体系。优先安排以下管道进行CIPP修复：位于老城区交通要道下的供水主干管、过河/过桥等重要节点管道、运行超过30年的灰口铸铁管、年爆管次数超过2次的“高危”管道。通过CCTV检测和管壁取样的方式，每年对候选管道进行系统评估，编制年度CIPP修复计划。
6.2 培育本地化施工能力
当前安徽省内具备CIPP施工能力的企业较少，滁州市的CIPP修复项目多依赖外地施工队伍。建议滁州市自来水公司与本地市政施工企业合作，引进CIPP施工技术和设备，逐步培育本地化的管道非开挖修复施工能力。可考虑与合肥工业大学、安徽建筑大学等省内高校开展产学研合作，在滁州建立管道非开挖修复技术培训基地，培养专业技术人员。
6.3 制定滁州市管道修复中长期规划
CIPP修复虽然初期投资高于局部修补，但综合生命周期成本远低于反复修补和最终开挖更换。建议滁州市制定供水管道修复中长期规划（2025-2035年），将CIPP非开挖修复纳入城市基础设施更新改造的整体框架，每年安排专项资金用于管道非开挖修复，逐步降低老旧管道占比，提升城市供水管网的整体健康水平。到2035年，力争将滁州市运行超过30年的供水管道全部完成修复或更新，将管网漏损率从目前的约18%降低至10%以下，达到国内先进水平。