在柏林克莱大道(Clayallee)这一主要交通干道的中央绿化带下,埋设着一条拥有约90年历史的铸铁污水压力管。该管道管径为DN900,负责将污水输送至施塔恩斯多夫污水处理厂,目前运行压力高达5巴。由于该路段交通繁忙且绿化带内树木珍贵,传统的开挖更换方案将面临巨大的交通拥堵风险和复杂的审批难题,甚至可能导致珍贵植被被砍伐。
柏林水务局(Berliner Wasserbetriebe)为此启动了专门的压力管修复计划,旨在系统性地更新首都内老化的污水动脉,每年计划修复至少9公里。针对克莱大道800米长的双管段,项目团队最终摒弃了开挖更换方案,转而采用了一种创新的“双衬层”非开挖修复技术。这一方案的核心在于结合两种工艺:利用玻璃纤维增强塑料(GFK)衬管承担交通荷载和地下水压力等静态负荷,同时内置织物衬管确保管道的压力密封性,从而在旧管内构建出一个全新的、具备自承重能力的压力管道。
负责此次修复的德国公司卡尔·魏斯(Karl Weiss)长期应用其Starline压力衬管系统。该公司销售总监Lars Quernheim表示,将GFK衬管的力学性能与Starline系统的压力密封性相结合,此前已在小尺寸项目中取得成功经验。为此,他们选用了来自勃兰登堡(Brandenburger)的BB 2.5型GFK衬管,其直径为900毫米,壁厚达9.5毫米,完全满足静态强度要求。这种组合方案不仅保留了管道的最大过流截面,还避免了大规模开挖。
施工现场并非一帆风顺。在初步开挖时,工程师发现两管间距极小,为确保安全,必须在两管之间设置临时挡墙,防止正在运行的管道暴露。此外,在修复过程中还发现了20世纪60年代遗留的接口内衬套和钢带,必须先行清除。更棘手的是,在皇后路易丝街路段,管道存在一个陡峭的倒虹吸段,给GFK衬管的牵引和固化带来了挑战。项目团队最终通过改用橡胶牵引绳和改良的加热灯链技术,成功克服了这一难题,顺利完成了总重约12吨、总长1600米的衬管安装。
GFK衬管安装验收合格后,施工团队对光滑的GFK表面进行了喷砂处理,以增强附着力,随后将浸渍环氧树脂的织物衬管通过气压反吹法贴合在内壁上。整个粘合固化过程约需两天。柏林水务局项目负责人Jan Hackethal指出,这是一次成功的试点项目。相比开挖更换,该方案不仅节省了约200万欧元的成本,更重要的是保护了中央绿化带珍贵的树木资源,并大幅简化了行政审批流程。目前,第一条修复管道已恢复运行,第二条预计于2019年底完工。
这一案例为中国城市地下管网更新提供了重要启示:在人口密集、交通繁忙且生态敏感的城市核心区,采用复合材料的非开挖修复技术不仅能有效解决老旧管道安全隐患,还能在保护城市景观和降低社会成本方面发挥关键作用,值得中国行业从业者重点关注和推广。
