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，“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)達國家也存在差距。

針對過去幾年頻發(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)院總理李克強于今年7月在國務(wù)院常務(wù)會議上，專門對推進城市地下綜合管廊建設(shè)進行了部署，長遠來看，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)暫時無法全面推進的一、二線城市中心區(qū)域，則需要運用其他綠色施工技術(shù)手段進行解決。

非開挖管道更新修復技術(shù)作為一項城市地下管網(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)襯修復技術(shù)在歷經(jīng)數(shù)次換代升級后，逐漸成為歐美國家地下壓力管道的一項主要修復技術(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)襯修復技術(shù)的技術(shù)原理如下：用壓縮空氣或高壓水為動力，將浸漬過粘合劑的管狀復合內(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，最終達到修復管道的目的。

翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復技術(shù)目前主要運用于壓力管道，即燃氣和自來水管道，并且在歐美已取得權(quán)威技術(shù)檢驗機構(gòu)的相關(guān)認證證書（修復壓力范圍認證、衛(wèi)生認證等）。其主要技術(shù)參數(shù)（見表）所示：

三、技術(shù)推廣優(yōu)勢

（一）適用范圍廣

翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復技術(shù)是目前世界上唯一一項可用于燃氣高壓管道修復的非開挖管道修復技術(shù)，可修復運行壓力最高至3.0MPa的燃氣管道和至4.0MPa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）修復后管道性能佳

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

（三）技術(shù)可行性強

對比明開挖換管，翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復技術(shù)實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)進行開挖；施工過程中占地面積小，無須像其它修復技術(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正常交通通行。

因此，翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復技術(shù)工程實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)襯修復工程均是當年申報、當年施工、當年重新投入運行。

（四）技術(shù)實施的經(jīng)濟效益和社會效益高

翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復技術(shù)土方開挖量的降低，使管線修復過程中破壞周邊其它市政管線的風險也成比例下降，工程實施的拆遷補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)襯修復工程的經(jīng)濟成本對比明開換管可降低20%左右。

該技術(shù)實施期間噪音低、揚塵小，對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碳排放量可降低90%以上，凸顯技術(shù)實施的社會效益。

四、技術(shù)效果范例

非開挖翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復技術(shù)于上世紀90年代末，開始運用于國內(nèi)中低壓燃氣管網(wǎng)，期間技術(shù)及材料的研發(fā)也取得突破性進展并獲得DVGW德國燃氣與水工業(yè)協(xié)會技術(shù)認證。2011年北京市在國內(nèi)率先運用這一技術(shù)修復高壓燃氣管道，修復后管道在實際運行中也驗證了其安全穩(wěn)定性和在中國的適用性。

北京市的燃氣管線建設(shè)始于1958年。1997年，陜甘寧天然氣進京，拉開了北京城市燃氣管網(wǎng)建設(shè)迅猛發(fā)展的序幕。然而隨著城市建設(shè)的加快，燃氣管線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，且占壓情況嚴重；而且明開施工對社會、交通、環(huán)境影響極大，施工中破壞周邊或上方非法占壓管線的風險很高；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，采用非開挖進行管道內(nèi)襯修復更勢在必行。因此，北京市在全國率先引進國際領(lǐng)先的非開挖技術(shù)進行高壓管道修復。

為此，承擔北京城市燃氣管網(wǎng)運行建設(shè)的北京市燃氣集團從2008年起，就與德國燃氣及具有百年管道施工經(jīng)驗的德國KARL WEISS公司不斷交流論證，探索引進高壓燃氣管道翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)的可行性。2010年10月，北京市燃氣集團確定引進德國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多米高壓燃氣管線改造項目作為該項技術(shù)的實驗工程，列入2011年集團技術(shù)改造工程。德方項目經(jīng)理來京現(xiàn)場考察后，細化施工方案，并根據(jù)管網(wǎng)現(xiàn)狀進行了噴砂清理、帶壓開孔等相關(guān)實驗，以滿足北京市燃氣高壓管網(wǎng)現(xiàn)狀的修復要求。

為配合新技術(shù)的引進實施，更好了解掌握該技術(shù)，檢驗修復效果、解決修復后管線運行管理中的問題及積累原始數(shù)據(jù)，北京市燃氣集團旗下高壓管網(wǎng)分公司與天環(huán)燃氣公司共同合作建設(shè)成立了國內(nèi)燃氣行業(yè)首個“管道修復技術(shù)實驗中心”對實驗工程開展籌備工作。

2011年9月11日夜間，北京東三環(huán)老虎洞-華威橋老舊燃氣高壓管道修復實驗工程開始實施。修復現(xiàn)場800多米老舊管道沿線已分段挖好近六個深淺、大小不同的工作坑。在工作坑內(nèi)技術(shù)人員首先對斷開的老舊管道內(nèi)部進行高壓水清理和機械清理，隨后再對管道內(nèi)壁進行噴砂清理，以達到100%除銹效果。修復現(xiàn)場德國KARL WEISS公司技術(shù)人員將專用噴砂打磨機器放入已用水清理技術(shù)清理過的DN500燃氣管道內(nèi)，連接大型真空吸砂機后開啟電源，管內(nèi)小型專用噴砂打磨機在管內(nèi)通過壓縮空氣驅(qū)動旋轉(zhuǎn)噴砂，對銹蝕管道內(nèi)壁進行打磨清理，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，以壓縮空氣作為動力，將浸漬高強度粘合劑的復合氣密性內(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。

實驗工程完成后，經(jīng)國外權(quán)威檢測機構(gòu)檢測證實，該技術(shù)完全適用于中國老舊高壓燃氣管道的修復。在試驗修復后的燃氣管道成功通過冬供高峰運行后，北京市燃氣集團又應(yīng)用這一技術(shù)對建于1988年，已經(jīng)運行24年的西三環(huán)航天橋至勁松橋約27公里次高壓燃氣老舊管線進行整體修復。修復后的燃氣管道使用壽命將延長30年。

該工程不僅填補了國內(nèi)高壓燃氣管道非開挖修復領(lǐng)域的空白，實現(xiàn)了該工藝從中低壓管道到高壓管道修復的跨越，也標志著北京燃氣管網(wǎng)在城市高壓管道修復工程技術(shù)上已處于世界領(lǐng)先地位。

其中，于2013年實施的北京西三環(huán)高壓燃氣管線修復工程，因工程投入了世界領(lǐng)先的非開挖管道修復技術(shù)（翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯修復技術(shù)），且工程實施的地理位置特殊，工程實施難度大、周期短，為國內(nèi)單項管道技術(shù)改造工程投資額最高的案例，被中國非開挖協(xié)會評選為2013年年度非開挖優(yōu)秀工程。

這項技術(shù)目前也是廣州燃氣集團在DN400及以上管徑老舊管道修復的首選技術(shù)手段。僅在2014年，廣州燃氣集團運用該技術(shù)就修復了廣州市區(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)襯修復技術(shù)作為一項城市地下老舊管道的消隱改造技術(shù)手段，對比其它老舊管網(wǎng)技改手段，其技術(shù)優(yōu)勢明顯，經(jīng)濟和社會效益高。但作為非開挖管道修復技術(shù)領(lǐng)域的一項頂尖技術(shù)，目前在中國仍不為眾多市政管網(wǎng)運營商所認知。

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)襯修復技術(shù)的優(yōu)勢將日益明顯，其應(yīng)用范圍和規(guī)模與歐美發(fā)達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重要技術(shù)措施。

（責任編輯：徐春芳）