T/CECS 1472-2023 城镇排水管道碎裂管法修复工程技术规程

T/CECS1472-2023

中国工程建设标准化协会标准

城镇排水管道碎裂管法修复工程

技术规程

Technicalspecificationforpipeburstingrepair

engineeringofurbansewerpipeline

中国工程建设标准化协会标准

城镇排水管道碎裂管法修复工程

技术规程

Technicalspecificationforpipeburstingrepair

enginceringofurbansewerpipeline

T/CECS1472-2023

主编单位：广州市市政集团有限公司

广州市市政公路协会

批准单位：中国工程建设标准化协会

施行日期：2024年5月1日

2023北京

前言

《城镇排水管道碎裂管法修复工程技术规程》(以下简称规

程)是根据中国工程建设标准化协会《关于印发<2021年第一

批协会标准制订、修订计划>的通知》(建标协字〔2021〕11号)

的要求进行编制。编制组经过深入调查研究，认真总结实践经

验，参考有关国内外标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本

规程。

本规程共分6章和1个附录，主要内容包括：总则、术语和

符号、基本规定、设计、施工、质量检验与工程验收等。

本规程的某些内容可能直接或间接涉及专利，本规程的发布

机构不承担识别这些专利的责任。

本规程由中国工程建设标准化协会管道结构专业委员会归口

管理，由广州市市政集团有限公司负责具体技术内容的解释。执

行过程中，如有意见或建议，请反馈给广州市市政集团有限公司

(地址：广东省广州市越秀区环市东路338号，邮编：510060,

邮箱：1271535624@)。

主编单位：广州市市政集团有限公司

广州市市政公路协会

参编单位：新疆鼎立非开挖工程有限公司

江苏苏武建设工程有限公司

新兴铸管股份有限公司

北京市市政工程设计研究总院有限公司

广东省建筑设计研究院有限公司

上海防灾救灾研究所

广州市自来水工程有限公司

·4·

广州金土岩土工程技术有限公司

广东建咨工程管理有限公司

主要起草人：安关峰谢武王谭王荣林

代春生刘添俊王嵩董倩倩

陈雪华徐政杨帆张韬臻

陈浩亮赫磊郑芝鑫杨粤

吕纬王和川钟亮

主要审查人：宋奇叵樊锦仁高立新赵远清

王长祥杨涛胡晶国王光明

刘福宏胡群芳巴振宁

·5·

目次

1总则............................................................................................(1)

2术语和符号................................................................................(2)

2.1术语.................................................................................................(2)

2.2符号.................................................................................................(2)

3基本规定....................................................................................(5)

4设计............................................................................................(7)

4.1一般规定............................................................................................(7)

4.2管道结构设计....................................................................................(8)

4.3工艺选择与设计................................................................................(10)

4.4水力计算............................................................................................(24)

5施工............................................................................................(26)

5.1一般规定............................................................................................(26)

5.2施工准备............................................................................................(27)

5.3设备选型............................................................................................(28)

5.4气动碎裂管法....................................................................................(31)

5.5静拉碎裂管法....................................................................................(34)

5.6液压碎裂管法....................................................................................(36)

5.7短管置换施工....................................................................................(37)

6质量检验与工程验收................................................................(39)

6.1一般规定............................................................................................(39)

6.2质量检验............................................................................................(39)

6.3工程验收............................................................................................(42)

附录A碎裂管法管道置换施工作业记录单..........................(44)

·6·

用词说明............................................................................................(48)

引用标准名录........................................................................................(49)

附：条文说明....................................................................................(51)

·7·

Contents

1Generalprovisions...............................................................(1)

2Termsandsymbols................................................................(2)

2.1Terms...............................................................................................(2)

2.2Symbols............................................................................................(2)

3Basicrequirements...............................................................(5)

4Design....................................................................................(7)

4.1Generalrequirements.......................................................................(7)

4.2Pipelinestructuredesign...............................................................(8)

4.3Processselectionanddesign..........................................................(10)

4.4Hydrauliccalculation.......................................................................(24)

5Construction.........................................................................(26)

5.1Generalrequirements.......................................................................(26)

5.2Preparationforconstruction...........................................................(27)

5.3Equipmentselection.......................................................................(28)

5.4Pneunaticpipeburstingmethod...................................................(31)

5.5Staticpullingpipeburstingmethod...............................................(34)

5.6Hydraulicpipeburstingmethod...................................................(36)

5.7Shortpipebursting...........................................................................(37)

6Qualityinspectionandengineeringacceptance...................(39)

6.1Generalrequirements.......................................................................(39)

6.2Qualityinspection............................................................................(39)

6.3Engineeringacceptance..................................................................(42)

AppendixAPipelinereplacementconstructionrecord

sheetofpipeburstingmethod........................(44)

·8·

Explanationofwordng............................................................(48)

Listofquotedstandards............................................................(49)

Addition:Explanationofprovisions....................................(51)

·9·

1总则

1.0.1为规范城镇排水管道碎裂管法修复工程技术的应用，做

到技术先进、经济合理、安全环保、保障质量，制定本规程。

1.0.2本规程适用于城镇排水管道碎裂管法修复工程的设计、

施工与验收。

1.0.3碎裂管法适用于DN100～DN1200的塑料管、混凝土

管、陶土管、钢管、铸铁管等管道的修复。

1.0.4城镇排水管道碎裂管法修复工程的设计、施工与验收，

除应符合本规程规定外，尚应符合国家现行有关标准和现行中国

工程建设标准化协会有关标准的规定。

·I·

2术语和符号

2.1术语

2.1.1碎裂管法pipebursting

采用碎裂管设备从内部破碎或割裂原管道，将原管道碎片挤

入周围土体形成管孔，并同步置入新管道的方法。根据破碎动力

可分为气动碎裂管法、静拉碎裂管法和液压碎裂管法。

2.1.2气动碎裂管法pneumaticpipebursting

利用气动锤的冲击力从原管道的内部将其破碎，并将破碎的

管道碎片挤入到周围的土层中，同时将新管或套管从气动锤的后

面置入，完成管道置换的方法。

2.1.3静拉碎裂管法staticpullingpipebursting

在静拉力的作用下，利用切割刀具等装置破碎原管道.并利

用扩管头将破碎的管道碎片挤入到周围的土层中，并同步置入新

管道的方法。

2.1.4液压碎裂管法hydraulicpipebursting

利用液压碎管设备的扩张力将原管道破碎，把破碎的管道碎

片挤入到周围的土层中，利用作用于管道前端/后端的拉力/推力

同步将新管置入，完成管道置换的方法。

2.1.5脆性管道brittlepipe

管道受到径向力作用时，管体材料呈现低伸长率断裂特征。

2.1.6延性管道ductilepipe

管道受到径向力作用时，管体材料呈现高延伸率变形特征。

2.2符号

2.2.1材料性能及承载力

·2·

fn—管材的纵向抗压强度设计值；

[F]——管材允许拉力：

[F、]—管材允许顶力：

R管道结构的抗力强度设计值；

S—作用效应组合的设计值；

y——新管道重度；

σ——管材的屈服强度；

o.原管道材料强度。

2.2.2作用

F碎裂力平行于管道方向的分力；

F—碎裂管施工的摩擦力；

Fp—一碎裂管总拉力；

F土层压力平行于管道方向的分力：

T上覆土层压力。

2.2.3几何参数

A水流有效断面面积：

A——管材环向最小截面面积；

d——原管道外径：

d新管道外径；

d—原管道内径；

d—新管道内径：

D—原管道起始点埋深：

D—原管道终止点埋深；

H——原管道中心距地面的高度；

1.设备工作坑长度；

L'拖管工作坑长度；

LI靠背墙厚度：

L——支撑架长度：

L碎裂管主机长度；

·3·

L₄——快接拉杆长度；

L₅——预留作业空间长度；

L₆——工作坑造斜长度；

L┐——工作坑底部水平长度；

Lp——新管道起始点与终止点的地表距离；

L——碎裂头超过新管道外径长度；

Rm——管材许用弯曲半径；

t——原管道壁厚；

θn——碎裂头的角度。

2.2.4计算系数及其他

B——管道修复前后过流能力比；

fbp—管片破碎因子；

fcd——土体压缩受限因子；

I——水力坡降；

n——粗糙系数；

n。——原管道的粗糙系数；

n——新管道的粗糙系数；

N—安全系数；

Q——设计流量；

R——水力半径；

v——流速；

αp——拉力安全系数；

μsp——管道外壁与土的摩擦系数；

η——不同管材的折减系数；

Yo——管道的重要性系数。

·4·

3基本规定

3.0.1碎裂管法修复工程宜按检测、评估、设计、施工、验收

的步骤实施。

3.0.2原管道的检测与评估应符合现行行业标准《城镇排水管

道检测与评估技术规程》CJJ181和现行协会标准《室外排水管

道检测与评估技术规程》T/CECS1507的有关规定。

3.0.3工程所用主要原材料的性能应符合现行国家标准《混凝

土和钢筋混凝土排水管》GB/T11836、《排水用柔性接口铸铁

管、管件及附件》GB/T12772的有关规定，出厂合格证明、检

验报告应齐全、准确。

3.0.4凡涉及安全、节能、环境保护和主要使用功能的材料、

产品，应在进场时或施工中按规定进行见证检验。

3.0.5工程实施前应查明原管道的材质、性能与破坏情况、工

程地质和水文地质条件，并应获得管道外缘1.5m～2.5m范围

内沿线地下管线的资料、建(构)筑物的类型及状态。

3.0.6利用碎裂管法修复的排水管道，其结构设计工作年限不

得低于50年。

3.0.7碎裂管法工艺的选择应考虑地质条件、地下水情况、管

道扩容量、新管类型、原管道状况、管道埋深、邻近地下管线及

建(构)筑物的分布情况等因素，根据管道破碎方式，可采用气

动碎裂管法、静拉碎裂管法和液压碎裂管法等。

3.0.8在施工场地受限、无法实现工作坑开挖的区域可采用短

管置换施工：

3.0.9碎裂管法施工前应对原管道进行碎裂管施工安全性评估，

施工不得影响周围管线与设施。

·5·

3.0.10碎裂管法施工前应对邻近地下管线及地下设施采取专项

保护措施，对于可能造成邻近影响的，应在施工过程中进行动态

监测。

3.0.11施工单位应具备相应资质，施工人员应经培训；施工设

备应满足施工要求。

3.0.12施工前，应对新管道材质进行结构性能检验，且管材的

抗拉压承载力应满足施工要求和本规程的有关规定。

3.0.13修复工程施工应满足有限空间作业安全要求。

3.0.14当管道内需采取临时排水措施时，应按现行行业标准

《城镇排水管渠与泵站运行、维护及安全技术规程》CJJ68的有

关规定对原管道进行封堵，并应符合下列规定：

1当管堵采用充气管堵时，应随时检查管堵的气压，当管

堵气压降低不满足施工要求时应补气；

2管径大于1000mm的管道，宜采用固定式封堵；

3当管堵使用大于2d时，宜在上游增设固定式管堵；

4应制定临时专项调排水方案，临时排水设施的排水能力

应满足修复工艺的施工和检测要求；

5污水应合规处置，不得随意排入自然水体。

3.0.15施工单位应限制施工现场的粉尘、废气、建筑垃圾、污

水、光辐射、噪声等对环境造成污染和危害。

·6·

4设计

4.1一般规定

4.1.1碎裂管法修复工程设计应包括管道结构设计、工艺选择

与设计以及水力计算等。

4.1.2碎裂管法修复工程设计应依据原管道的设计资料、检测

报告和评估结果进行，设计前应对原管道的结构状态、布设情

况、支管连接和附属连接设施进行检测与评估。

4.1.3碎裂管法可实施等直径管道置换或扩径管道置换。当管

道周围为坚硬土质或砂卵砾石地质条件时，不宜进行扩径管道

置换。

4.1.4根据碎裂管施工工艺特点、材质的力学性能，原管道可

按表4.1.4分为脆性管道和延性管道。

表4.1.4原管道按照管材的力学性能分类

管道类型脆性管道延性管道

混凝土管(CP)√一

钢筋混凝土管(RCP)√一

聚合物混凝土管(PCP)√一

石棉水泥管(ACP)√—

陶土管(VCP)√一

灰口铸铁管(CIP)√一

球墨铸铁管一√

玻璃钢管玻璃钢夹砂管(FRP、GRP、RPMP)一√

预应力钢简混凝土管(PCCP)√

钢管、不锈钢管(SP)一√

·7·

续表4.1.4

管道类型脆性管道延性管道

硬聚氯乙烯(PVC-U)管一√

高密度聚乙烯(HDPE)管一√

聚乙烯双壁波纹管一√

聚丙烯管(PP)一√

钢带增强型高密度聚乙烯管一√

4.1.5新管道结构设计除应符合现行国家标准《给水排水工程

管道结构设计规范》GB50332的有关规定外，尚应复核管道在

置换过程中承受最大牵拉力或顶推力作用。

4.2管道结构设计

4.2.1管道结构上的作用，按其性质可分为永久作用和可变作

用，并应符合下列规定：

1永久作用应包括结构自重、竖向和侧向土压力、管道内

的水重力、地基的不均匀沉降和管轴线偏差引起的纵向作用等。

2可变作用应包括地面人群荷载、地面堆积荷载、地上车

辆荷载、温度变化、压力管道内的静水压力、运行工作压力或设

计内水压力、管道运行时可能出现的真空压力、地表水或地下水

的作用，以及施工拉力、顶力等荷载。

4.2.2管道结构设计时，对不同的作用应采用不同的代表值，

并应符合下列规定：

1对永久作用，应采用标准值作为代表值；对可变作用，

应根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值；

2可变作用组合值，应为可变作用标准值乘以作用组合系

数；可变作用准永久值，应为可变作用标准值乘以作用的准永久

值系数；

3当管道结构承受2种或2种以上可变作用时，承载能力

·8·

极限状态或正常使用极限状态应按短期效应的标准组合设计，可

变作用应采用标准值和组合值作为代表值；

4正常使用极限状态按长期效应组合设计时，可变作用应

采用准永久值作为代表值。

4.2.3管道结构的强度计算应满足下式要求：

Y₀S≤R(4.2.3)

式中：Y一管道的重要性系数，按表4.2.3取值；

S—作用效应组合的设计值；

R管道结构的抗力强度设计值。

表4.2.3管道的重要性系数

安全等级

重要性系数一级二级

破坏后果很严重破坏后果严重

Y1.11.0

4.2.4管道结构上作用代表值、作用效应组合的设计值、永久

作用与可变作用的分项系数应符合现行国家标准《给水排水工程

管道结构设计规范》GB50332的有关规定。

4.2.5对各种材料和相应的成型工艺制作的圆管，其强度标准

值应按国家现行标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T

11836、《非开挖工程用聚乙烯管》CJ/T358的有关规定采用。

4.2.6对埋设在地表水或地下水以下的管道，应根据设计条件

计算管道结构的抗浮稳定性。计算时.各项作用均应取标准值，

且抗浮稳定性抗力系数不应低于1.10。

4.2.7置换的管道应根据施工工法进行施工阶段的结构强度验算。

4.2.8管道结构上覆土压力作用应按管道置换后土体的重度计算。

4.2.9一次性置换管道的长度应考虑管材、管径、摩擦性能、

周围土质和原管道特征等因素。

·9·

4.3工艺选择与设计

I工作坑

4.3.1工作坑应满足碎裂管法施工空间和受力要求，工作坑采

用支护结构时应按现行行业标准《建筑基坑支护技术规程》JGJ

120的有关规定进行设计。

4.3.2静拉碎裂管法长管置换时，设备工作坑长度应按下式计算：

L≥L+L₂+L₃+L+L(4.3.2)

式中：L——设备工作坑长度(m)(图4.3.2);

LI——靠背墙厚度(m);

L₂——支撑架长度(m),可按表4.3.2取值；

L₃——碎裂管主机长度(m),可按表4.3.2取值；

L₄——快接拉杆长度(m),可按表4.3.2取值；

L——预留作业空间长度(m),可取0.2m。

1—原管道；2—快接拉杆；3—碎裂管主机；4—支撑架：5—靠背墙；6—胀管头

图4.3.2静拉碎裂管法设备工作坑布置示意

表4.3.2静拉碎裂管设备参数

静拉碎裂管机型号200kN400kN800kN1250kN2500kN

支撑架长度(m)1.01.21.51.82.1

碎裂管主机长度(m)1.01.21.82.63.0

快接拉杆长度(m)0.60.81.21.92.2

碎裂管设备宽(m)0.50.650.81.11.3

·10·

4.3.3气动碎裂管法长管置换时，设备工作坑最小长度可按

表4.3.3取值。

表4.3.3气动碎裂管法设备工作坑最小长度

气动锤外径尺寸(mm)18002700350045006000

设备操作坑底部长度(m)2.53.04.05.06.0

4.3.4管道长管置换用塑料管时，拖管工作坑长度应按下列公

式计算：

L'≥L₆+L(4.3.4-1)

(4.3.4-2)

式中：1.'—拖管工作坑长度(m)(图4.3.4);

L—工作坑造斜长度(m);

L—工作坑底部水平长度(m),静拉碎裂管法和液压

碎裂管法施工可取0.5m～1.0m;气动碎裂管法施

工可按表4.3.4取值；

H——原管道中心距地面的高度(m);

R.—管材许用弯曲半径(m),且R≥25D₀.D。为管道

计算直径，以管壁中心线度量。

1新管道：2地面滚轮架；3一防磨垫；1—原管道

图4.3.4塑料管长管置换拖管工作坑布置示意

表4.3.4气动碎裂管法施工拖管工作坑底部水平长度推荐值

气动锤外径尺寸(mm)18002700350045006000

「作坑底部水平长度(m)2.22.53.51.25.2

·11·

4.3.5管道置换用金属管时，静拉碎裂管法施工工作坑底部水

平长度应为单根金属管长度的1.1倍～1.2倍；气动碎裂管法施

工工作坑底部水平长度应为单根金属管长度的1.1倍～1.2倍和

本规程表4.3.4推荐长度之和。

4.3.6碎裂管法工作坑底部净宽度尺寸应为施工设备或材料最

大外沿尺寸各加0.2m。

4.3.7采用短管置换施工前，应在检查井内设置靠背墙，靠背

墙宜采用厚壁弧形钢板制成，并保持与检查井内壁弧度相一致。

当靠背墙无法满足承载力要求时，可设置独立承压或与检查井联

合承压式的承力墙。

Ⅱ管道置换

4.3.8碎裂管法施工应结合原管道材质选用不同的施工工艺，

并应符合表4.3.8的规定。

表4.3.8不同管材对应的碎裂管工艺选择

气动碎静拉碎液压碎

类型原管道

裂管法裂管法裂管法

混凝土管(CP)√√√

钢筋混凝土管(RCP)√√√

聚合物混凝土管(PCP)√√√

脆性管道

石棉水泥管(ACP)√√√

陶土管(VCP)√√

灰口铸铁管(CIP)√√√

硬聚氯乙烯(PVC-U)管√√×

钢管、不锈钢管(SP)√√×

延性管道球墨铸铁管√√×

聚乙烯双壁波纹管×√*×

高密度聚乙烯(HDPE)管√√√

·12·

续表4.3.8

气动碎静拉碎液压碎

类型原管道

裂管法裂管法裂管法

玻璃钢管/玻璃钢夹砂管

√√√

(FRP、GRP、RPMP)

延性管道聚丙烯管(PP)√√×

预应力钢筒混凝土管(PCCP)×××

钢带增强型高密度聚乙烯管X××

注：1表中“√”表示适用，“×”表示不适用：

2表中“√·”为有条件制约因素，部分可行：当采用静拉碎裂管实施聚乙

烯双壁波纹管置换时，受限于地质条件，当管道周围为流砂或者淤泥时，

不宜采用此工艺；

3预应力钢简混凝土管、钢带增强型高密度聚乙烯管、阀门、不锈钢压箍、

修复镶条、点状修补位置等管道不宜采用碎裂管施工工艺。

4.3.9碎裂管法施工设备宜综合原管道管径、土质特点、管道

长度及周边环境等因素的影响进行选择，并宜符合表4.3.9-1~

表4.3.9-3的规定，土质分类应符合表4.3.9-4的规定。

表4.3.9-1气动碎裂管法工艺选择

管径范围一次长度土质类别适应性

气动锤外适用管径

同径扩径

径尺寸(内径)同径扩径同径

置换置换扩径置换

(mm)范围围置换置换置换

(mim)(m)(m)

一类、二类可扩径2

个名义尺寸级差；三类

180200～300√√<90<60

一类、土可扩径1个名义尺寸

二类，级差

三类.

一类、二类可扩径2

四类

个名义尺寸级差；三类

270300～400√√<120<90

土可扩径1个名义尺寸

级差

·13·

续表4.3.9-1

管径范围一次长度土质类别适应性

气动锤外适用管径

同径扩径

径尺寸(内径)同径扩径同径

置换置换扩径置换

(mm)范围置换置换置换

(mm)(m)(m)

一类、二类可扩径2

个名义尺寸级差；三类

350400～700√√<150<120

土可扩径1个名义尺寸

一类、

级差

二类、

三类、一类、二类可扩径1

450700～900√√<130<100四类个名义尺寸级差；扩径

后管径尺寸不大于90mm

600900～1200√×<100不可扩径置换

注：1采用2个名义尺寸极差扩径时，需要进行现场试验，确定一次施工长度；

2当施工土质为三类土时，扩径施工需要进行现场试验.确定一次施工

长度：

3当施工土质为四类土时，不宜进行扩径施工：同径施工需要进行现场试

验，确定一次施工长度；

4表中名义尺寸级差为100mm;

5表中“√”代表适用.“×”表示不适用，

表4.3.9-2静拉碎裂管法工艺选择

管径范围一次长度土质类别适应性

设备回适用管径

同径扩径

拖拉力(内径)同径扩径同径

置换置换扩径置换

(kN)范围置换置换置换

(mm)(m)(m)

一类、二类可扩径2

一类、

个名义尺寸级差：三类

二类、

20050～200√√<30<25土可扩径1个名义尺寸

三类、

级差；扩径后管径尺寸

四类

不大于200mm

·14·

续表4.3.9-2

管径范围一次长度土质类别适应性

设备回适用管径

同径扩径

拖