丁敏：大型排水管网修缮实例分析与思考
排水管网是城市基础设施的重要组成部分，其运行状况直接关系到城市的环境质量和居民的生活质量。随着城市的发展和人口的增长，排水管道长度也在不断增加，然而，排水管网的老化和损坏问题也随之日益突出。为了保障城市的排水安全，需要及时对管道进行修复，这对于确保排水系统的高效运行至关重要。定期维护和及时修复可以减少管道堵塞、泄漏和其他问题，延长排水系统的使用寿命。
近日，第七届长三角排水与污水处理研讨会在上海隆重召开。大会围绕源头节水增效、污水处理过程节能降碳、污水污泥资源化利用与水装备更新改造等议题展开交流研讨。大会期间，上海市城市排水有限公司总工程师丁敏分享了《大型排水管网修缮的实例分析与思考》，结合上海市西干线改造工程、南线改造工程、合流一期干线修复工程的具体案例，对排水管网修复技术做了详尽的阐述。
相关政策
丁敏指出，地下管网是保障城市正常运转的基础设施和生命线，也是城市的“里子。地下管网包括城市范围内为满足生活、生产需要的给水、雨水、污水、再生水、天然气、热力、电 力、通信等市政公用管线。目前，全国城市的供水管道长度达110.30万 公里，排水管道长度91.35万公里，天然气管道长度98.04万公里，供热管道长度49.34万公里。排水管网作为城市“静脉”，关系着城市健康与民生福祉。
今年，国家和地方政府都出台了一系列政策，鼓励和支持排水管网的改造和更新。住房城乡建设部提出，未来我国将每年改造 10 万公里以上地下管线，实施城市排水防涝能力提升工程。
上海市政府也印发了相关通知，加快市政基础设施领域设备更新。推进400公里排水管网修复改造， 全面完成雨污混接改造并建立长效监管运维机制。有序更新城市基础设施设备，重点实施城市快速路、中心城区防汛泵站等基础设施的设备更新改造。
根据上海市城市整体规划（2015-2040），上海市污水服务范围为主城区及周边地区，涉及石洞口、竹园和白龙港三大污水片区，包括黄浦、徐汇、长宁、静安、虹口、普陀、杨浦、闵行和宝山9个区的全部区域，以及浦东北片、嘉定的江桥和青浦（G15高速以东）等区域，如图1所示。污水处理设施包括现状7座污水处理厂，三大片区总服务面积约1 690 km2。
非开挖修复
2022年2月21日，为贯彻落实《中共中央 国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》《国务院办公厅关于加强城市内涝治理的实施意见》等文件要求，全面提升本市排水系统运行效能，减少污水厂末端溢流，维护城市安全运行，上海市水务局印发了《关于加快本市排水管道检测、修复和改造工作的意见》。
《意见》提出了工作目标，到“十四五”期末，基本完成现状管龄10年以上排水主管结构性检测、修复和改造，主管检测及修复工作应提前至2023年完成，需同步扩容改造的，应先行对三级及以上结构病害进行局部修复，并制订改造计划推进实施，实现污水系统地下水渗入率控制在10%以内，有效预防“沉管”事故。
基本原则为：以排水系统为单元，结合已完成情况，全覆盖推进排水管道检测。重点区域应先行实施，发现存在安全隐患的应立 行立改。损坏管道达到规划标准的应以非开挖修复为主，未达标的应结合提标制订改造计划，应与道路大修和其他 管线等项目实施相结合。
技术保障：加快开展相关技术研发，不断完善相关标准体系，抓紧完成《上海市公共排水管道电视和声纳检测评估技术规程》《特大排水管渠安全检测与评估技术标准》编制和发布，加大《上海市城镇排水管道非开挖修复技术标准》等的宣贯工作，为该项工作提供技术支撑。
地下管道非开挖修复的意义，城市如同人体一样，处于不断的新陈代谢之中，随着我国城市化进程的推进，原有管道的老化，地下管道修复的工程量将逐年加大，而使用非开挖法进行修复的技术也必将受到重视。为此，丁敏向与会嘉宾介绍了原位固化法、现场制管法、喷（涂）筑法、碎裂管法、局部修复法等几种排水管道非开挖修复技术适用条件及几种技术的综合比较。
实例分析
丁敏详细介绍了上海市排水总管工程、西干线改造工程、南线改造工程、合流一期干线修复工程的具体案例，
1、排水总管
丁敏指出，排水箱涵（管道）关乎到城市安全运行。上海市自上世纪七十年代开始，陆续开始合流污水管道的建设。经过七十年代修建的南干线、西干线，九十年代开始建设的大口径合流污水治理一期、污水二期及三期等一系列工程，排水管道（箱涵）约 200 公里，干管输水量约占上海污水处理总量的 70%，在上海城市正常运营中扮演了不可替代的角色。
2、西干线改造工程
老西干线管道建于 1971 年，全程长 23.2km，因管道损坏严重，部分管段塌陷，管位位于现状地块内，工作井被建筑覆盖，安全隐患严重。无法进行原管修复，2003 年上海市发改委同意立项改造，2007 年开工建设。
包括：同规模新建一条新西干线，新建 DN2000~DN3000 总管 26km；改造新村泵站，新建月罗泵站和新蕰藻浜泵站；对老西干线 23km 管道进行填埋处置。
3、南线改造工程
南干线于上世纪 70 年代初建成通水，由于建设年代较久，接近设计寿命，箱涵破损造成的应急抢修事件逐年增加。2018 年上海市发改委同意立项改造，2019 年开工建设。
包括：2.25km 已建箱涵顶板采用钢筋网植筋+不锈钢内衬法进行修复，底板采用钢筋网+无机防腐砂浆进行修复；沿泵站公路-龙东大道新建 DN2700~DN3500 总管长约 19.69km；改造原南干线 1 号、3 号、6 号泵站，迁建南干线 4 号、5 号泵站。
4、合流一期干线修复工程
（1）探检评估
合流污水一期干线管道建成至今已近 30 年，曾出现结构腐蚀、渗漏水等隐患，2018 年对合流一期管道开展探检评估工作，全面了解其现状。
整个合流一期管道彭越浦上游重力段结构性、功能性损坏严重，整体呈现上游严重，下游中度的趋势，部分管道呈现重度腐蚀，卵石或钢筋完全显露，总管还存在管段强度降低、接口错台、脱节、变形缝漏水、双孔箱涵内隔墙损坏、支线阀门损坏等问题。
（2）结构检测
2018、2020年对合流一期干管进行了结构检测。彭越浦泵站上游重力段：管道内结构检测共390m，约占重力段总长5.4km的 7.2%。其中：25m重度腐蚀（6.4%） 55m中度腐蚀（14%）。彭越浦泵站下游压力段：管道内未做结构检测，外部检测22个跨中样孔，（浦西6，浦东16），10%重度腐蚀，断面厚度损失5cm以上；25%中度腐蚀，断面厚度损失3～5cm；65%轻度腐蚀，断面厚度损失3cm以内。
（3）A段（16#-11a#）实例
2021年市住建委批复合流污水一期干线修复（16#-11a#）工程。
16#～14#段采用地面临排方式进行调水，14#～11a#段采用地面临+中导管方式进行调水，管道干仓后采用薄壁不锈钢内衬+壁后注浆法进行修复。
（4）预处理厂实例
预处理厂位于黄浦江边，合流污水一期干线倒虹段之后。该段过水构筑物腐蚀、设备老旧情况严重，2022年发生出水箱涵腐蚀坍塌事故，严重影响污水安全输送，亟需开展整体修复。2023年市住建委现场调研后认可修复改造方案，同意上报项目，2024年市住建委批复合流污水一期干线修复（11a#井-10#井）工程。
非汛期期间，通过运行配合，实现单孔干仓箱涵检修条件。
进水箱涵采用“植筋加固+不锈钢内衬法“进行修复。进水井、转折井、出水井、出水箱涵采用“植筋加固+水泥基聚合物模筑法+防腐砂浆”进行修复。
原超越箱涵改造为双孔箱涵，新增连接箱涵。改造电气设备、自控系统、更新闸门、除臭等设备。
思考展望
最后，丁敏总结分析了当前的形势，并对今后的工作做出了展望。
丁敏强调，上海是全国第一个建立排水系统的城市，排水管道已步入老龄化阶段，特别是主城区 200km 的排水生命线，管网修复工作还有待完善，如：以被动抢修为主，尚没有完善、长效的排水管网监测保障更新计划；仅 1/3 管段实现更新，剩余的管段修缮更为艰难。
排水总管长年累月高负荷的运行状态下，诸多问题仍需解决，如：定期全面体检、维养，修复方案的安全性、经济性、时效性，修缮的增值赋能。
秉承“结构补强，提升防腐”的修复目标，选择适用、经济的修复技术。
管道上半环部分内侧同时存在受拉和受压区域，结构补强要同时实现受拉和受压承载能力的补偿，高强度纤维布加固法（仅受拉、刚度有限）改进型聚氨酯涂料喷涂法（强度较低，刚度有限）。
对于管道内部已经普遍发生粗骨料流失和钢筋裸露锈蚀现象，能否进行大规模的植筋操作，需对原结构按照《混凝土结构加固设计规范》及相关规程进行强度检测后方可确认。薄壁不锈钢内衬+壁后注浆法，用不锈钢内衬代替钢筋的作用，无需在原管道上进行植筋，中导管下方的支座承受中导管本身和内部满水的重量，常规的塑料类模板极易被压碎破坏。
丁敏用“四新”畅想来展望今后的管网修复工作。所谓“四新”，即运用更加智能的仪器和工具——流量水质自动监测仪器、在线健康监测系统、无人机代替人工传统检查模式、预警系统这些全新的智能化解决方案，解决日益突出的城市排水管网修复难题。
大型排水管网修缮是一项复杂的系统工程，需要综合考虑多种因素，选择合适的修复技术和方案。同时，也需要加强排水管网的日常维护和管理，提高排水管网的运行效率和安全性。
