我國引進(jìn)國際領(lǐng)先非開挖內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)

一、技術(shù)應(yīng)用背景

中國城市基礎(chǔ)建設(shè)快速發(fā)展至今已超過二十年，緊隨著城市道路交通建設(shè)的不斷延伸拓展，城市地下管網(wǎng)也在期間其實(shí)現(xiàn)了跨越式的大發(fā)展。但在“地上”建設(shè)飛速發(fā)展、管理及技術(shù)水平不斷提升的同時(shí)，“地下”城市市政管網(wǎng)的建設(shè)和管理相比之下仍舊滯后，與歐美發(fā)達(dá)國家也存在差距。

針對(duì)過去幾年頻發(fā)的管線泄漏爆炸、城市暴雨內(nèi)澇、路面坍塌等地下管網(wǎng)問題，國務(wù)院總理李克強(qiáng)于今年7月在國務(wù)院常務(wù)會(huì)議上，專門對(duì)推進(jìn)城市地下綜合管廊建設(shè)進(jìn)行了部署，長遠(yuǎn)來看，有望解決城市地下管網(wǎng)比較突出的“各自為政”及“馬路拉鏈”等問題。

但在短期內(nèi)，甚至在未來十年到二十年間，地下老舊管線更新改造問題仍會(huì)非常突出，特別是在基礎(chǔ)設(shè)施完備、交通壓力巨大而管廊建設(shè)暫時(shí)無法全面推進(jìn)的一、二線城市中心區(qū)域，則需要運(yùn)用其他綠色施工技術(shù)手段進(jìn)行解決。

非開挖管道更新修復(fù)技術(shù)作為一項(xiàng)城市地下管網(wǎng)改造的重要手段，因其環(huán)保性也慢慢為民眾所了解。該技術(shù)領(lǐng)域也在過去二十年間不斷發(fā)展提升，特別是翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)在歷經(jīng)數(shù)次換代升級(jí)后，逐漸成為歐美國家地下壓力管道的一項(xiàng)主要修復(fù)技術(shù)手段，其工程應(yīng)用也在國內(nèi)慢慢推廣開來。

二、技術(shù)操作流程

非開挖翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)的技術(shù)原理如下：用壓縮空氣或高壓水為動(dòng)力，將浸漬過粘合劑的管狀復(fù)合內(nèi)襯材料翻轉(zhuǎn)推入清理過的舊管道，在粘合劑固化后，形成一層與管道內(nèi)壁緊密結(jié)合的內(nèi)襯層，最終達(dá)到修復(fù)管道的目的。

翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)目前主要運(yùn)用于壓力管道，即燃?xì)夂妥詠硭艿?，并且在歐美已取得權(quán)威技術(shù)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的相關(guān)認(rèn)證證書（修復(fù)壓力范圍認(rèn)證、衛(wèi)生認(rèn)證等）。其主要技術(shù)參數(shù)（見表）所示：

三、技術(shù)推廣優(yōu)勢(shì)

（一）適用范圍廣

翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)是目前世界上唯一一項(xiàng)可用于燃?xì)飧邏汗艿佬迯?fù)的非開挖管道修復(fù)技術(shù)，可修復(fù)運(yùn)行壓力最高至3.0MPa的燃?xì)夤艿篮椭?.0MPa的自來水管道；因其過彎能力，技術(shù)也特別適用于難以開挖或無法開挖的城市中心區(qū)域地下管線。

（二）修復(fù)后管道性能佳

翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)可有效延長管道運(yùn)行年限達(dá)30年以上；且因內(nèi)襯材料厚度比其它修復(fù)材料（比如PE管）相比大大降低，僅為2mm至3.5mm修復(fù)后管道輸送能力基本不變；修復(fù)后管道中的內(nèi)襯材料與原管道內(nèi)壁緊密結(jié)合，也避免了以PE管作為修復(fù)材料進(jìn)行修復(fù)后管道一旦泄露后無法迅速確定漏點(diǎn)并進(jìn)行及時(shí)搶修的短板。

（三）技術(shù)可行性強(qiáng)

對(duì)比明開挖換管，翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)實(shí)施所需的土方開挖量可降低97%以上，并且可以最大限度避免在橋區(qū)、路口、地鐵、鐵路、河道、繁華商業(yè)區(qū)進(jìn)行開挖；施工過程中占地面積小，無須像其它修復(fù)技術(shù)在施工現(xiàn)場占用PE管預(yù)先焊接的空間；施工所需開挖的路面工作坑也可于白天以鋼板覆蓋并恢復(fù)正常交通通行。

因此，翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)工程實(shí)施的行政審批難度也大大降低，至今在國內(nèi)一線城市如北京、廣州等地的翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)工程均是當(dāng)年申報(bào)、當(dāng)年施工、當(dāng)年重新投入運(yùn)行。

（四）技術(shù)實(shí)施的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益高

翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)土方開挖量的降低，使管線修復(fù)過程中破壞周邊其它市政管線的風(fēng)險(xiǎn)也成比例下降，工程實(shí)施的拆遷補(bǔ)償成本僅為明開換管施工的10%至20%。以北京為例，翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)工程的經(jīng)濟(jì)成本對(duì)比明開換管可降低20%左右。

該技術(shù)實(shí)施期間噪音低、揚(yáng)塵小，對(duì)周邊居民正常的工作、生活及交通通行影響小，且單位長度管線修復(fù)碳排放量可降低90%以上，凸顯技術(shù)實(shí)施的社會(huì)效益。

四、技術(shù)效果范例

非開挖翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)于上世紀(jì)90年代末，開始運(yùn)用于國內(nèi)中低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)，期間技術(shù)及材料的研發(fā)也取得突破性進(jìn)展并獲得DVGW德國燃?xì)馀c水工業(yè)協(xié)會(huì)技術(shù)認(rèn)證。2011年北京市在國內(nèi)率先運(yùn)用這一技術(shù)修復(fù)高壓燃?xì)夤艿?，修?fù)后管道在實(shí)際運(yùn)行中也驗(yàn)證了其安全穩(wěn)定性和在中國的適用性。

北京市的燃?xì)夤芫€建設(shè)始于1958年。1997年，陜甘寧天然氣進(jìn)京，拉開了北京城市燃?xì)夤芫W(wǎng)建設(shè)迅猛發(fā)展的序幕。然而隨著城市建設(shè)的加快，燃?xì)夤芫€大面積施工的條件限制不斷增加，尤其城市核心區(qū)地上建筑密集，地下管線縱橫交錯(cuò)，且占?jí)呵闆r嚴(yán)重；而且明開施工對(duì)社會(huì)、交通、環(huán)境影響極大，施工中破壞周邊或上方非法占?jí)汗芫€的風(fēng)險(xiǎn)很高；在使用了幾十年的老舊管線隱患頻發(fā)的情況下，地上、地下條件都已不允許“開膛破肚”明挖修復(fù)，采用非開挖進(jìn)行管道內(nèi)襯修復(fù)更勢(shì)在必行。因此，北京市在全國率先引進(jìn)國際領(lǐng)先的非開挖技術(shù)進(jìn)行高壓管道修復(fù)。

為此，承擔(dān)北京城市燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行建設(shè)的北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)從2008年起，就與德國燃?xì)饧熬哂邪倌旯艿朗┕そ?jīng)驗(yàn)的德國KARL WEISS公司不斷交流論證，探索引進(jìn)高壓燃?xì)夤艿婪D(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)的可行性。2010年10月，北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)確定引進(jìn)德國KARL WEISS公司高壓翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)應(yīng)用于北京市，并把東三環(huán)（老虎洞-華威橋）800多米高壓燃?xì)夤芫€改造項(xiàng)目作為該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)工程，列入2011年集團(tuán)技術(shù)改造工程。德方項(xiàng)目經(jīng)理來京現(xiàn)場考察后，細(xì)化施工方案，并根據(jù)管網(wǎng)現(xiàn)狀進(jìn)行了噴砂清理、帶壓開孔等相關(guān)實(shí)驗(yàn)，以滿足北京市燃?xì)飧邏汗芫W(wǎng)現(xiàn)狀的修復(fù)要求。

為配合新技術(shù)的引進(jìn)實(shí)施，更好了解掌握該技術(shù)，檢驗(yàn)修復(fù)效果、解決修復(fù)后管線運(yùn)行管理中的問題及積累原始數(shù)據(jù)，北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)旗下高壓管網(wǎng)分公司與天環(huán)燃?xì)夤竟餐献鹘ㄔO(shè)成立了國內(nèi)燃?xì)庑袠I(yè)首個(gè)“管道修復(fù)技術(shù)實(shí)驗(yàn)中心”對(duì)實(shí)驗(yàn)工程開展籌備工作。

2011年9月11日夜間，北京東三環(huán)老虎洞-華威橋老舊燃?xì)飧邏汗艿佬迯?fù)實(shí)驗(yàn)工程開始實(shí)施。修復(fù)現(xiàn)場800多米老舊管道沿線已分段挖好近六個(gè)深淺、大小不同的工作坑。在工作坑內(nèi)技術(shù)人員首先對(duì)斷開的老舊管道內(nèi)部進(jìn)行高壓水清理和機(jī)械清理，隨后再對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行噴砂清理，以達(dá)到100%除銹效果。修復(fù)現(xiàn)場德國KARL WEISS公司技術(shù)人員將專用噴砂打磨機(jī)器放入已用水清理技術(shù)清理過的DN500燃?xì)夤艿纼?nèi)，連接大型真空吸砂機(jī)后開啟電源，管內(nèi)小型專用噴砂打磨機(jī)在管內(nèi)通過壓縮空氣驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)噴砂，對(duì)銹蝕管道內(nèi)壁進(jìn)行打磨清理，瞬間夾雜著銹斑和各種雜質(zhì)的廢砂從管道另一頭被全部吸出。管道內(nèi)壁清理干凈后，通過專用數(shù)控壓力翻轉(zhuǎn)設(shè)備，以壓縮空氣作為動(dòng)力，將浸漬高強(qiáng)度粘合劑的復(fù)合氣密性內(nèi)襯軟管翻轉(zhuǎn)推入管道中，待粘合劑固化后，套入管道中的內(nèi)襯軟管將與管道內(nèi)壁緊密貼合，管道由此得到修復(fù)。

實(shí)驗(yàn)工程完成后，經(jīng)國外權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)檢測證實(shí)，該技術(shù)完全適用于中國老舊高壓燃?xì)夤艿赖男迯?fù)。在試驗(yàn)修復(fù)后的燃?xì)夤艿莱晒νㄟ^冬供高峰運(yùn)行后，北京市燃?xì)饧瘓F(tuán)又應(yīng)用這一技術(shù)對(duì)建于1988年，已經(jīng)運(yùn)行24年的西三環(huán)航天橋至勁松橋約27公里次高壓燃?xì)饫吓f管線進(jìn)行整體修復(fù)。修復(fù)后的燃?xì)夤艿朗褂脡勖鼘⒀娱L30年。

該工程不僅填補(bǔ)了國內(nèi)高壓燃?xì)夤艿婪情_挖修復(fù)領(lǐng)域的空白，實(shí)現(xiàn)了該工藝從中低壓管道到高壓管道修復(fù)的跨越，也標(biāo)志著北京燃?xì)夤芫W(wǎng)在城市高壓管道修復(fù)工程技術(shù)上已處于世界領(lǐng)先地位。

其中，于2013年實(shí)施的北京西三環(huán)高壓燃?xì)夤芫€修復(fù)工程，因工程投入了世界領(lǐng)先的非開挖管道修復(fù)技術(shù)（翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)），且工程實(shí)施的地理位置特殊，工程實(shí)施難度大、周期短，為國內(nèi)單項(xiàng)管道技術(shù)改造工程投資額最高的案例，被中國非開挖協(xié)會(huì)評(píng)選為2013年年度非開挖優(yōu)秀工程。

這項(xiàng)技術(shù)目前也是廣州燃?xì)饧瘓F(tuán)在DN400及以上管徑老舊管道修復(fù)的首選技術(shù)手段。僅在2014年，廣州燃?xì)饧瘓F(tuán)運(yùn)用該技術(shù)就修復(fù)了廣州市區(qū)兩大東西主干道中山大道及黃埔大道DN500中壓管線2.1公里。

五、結(jié)語

非開挖翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)作為一項(xiàng)城市地下老舊管道的消隱改造技術(shù)手段，對(duì)比其它老舊管網(wǎng)技改手段，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益高。但作為非開挖管道修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)頂尖技術(shù)，目前在中國仍不為眾多市政管網(wǎng)運(yùn)營商所認(rèn)知。

隨著國內(nèi)城市建設(shè)的繼續(xù)深入和地下空間集約化管理制度的逐漸完善，非開挖翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)將日益明顯，其應(yīng)用范圍和規(guī)模與歐美發(fā)達(dá)國家的差距也將慢慢減小，成為中國老舊地下市政管線改造的一項(xiàng)重要技術(shù)措施。

（責(zé)任編輯：徐春芳）