自 20 世紀 80 年代以來，城市化進程迅速加快。根據聯合國預測，到2050年，全球城市人口將達到總人口的68%，這意味著大約有 25 億新增城市人口，其中印度、中國和尼日利亞將貢獻35%的增長。快速增長的城市人口將導致對高效供水和污水處理服務的需求增加。地下水分配系統自最初安裝以來就一直在老化和惡化，許多系統已達到使用壽命。根據加拿大基礎設施報告卡，截至 2023 年，北美大多數供應飲用水的管道基礎設施都將超過 55 年歷史，并且其狀況將持續惡化。最終，管道堵塞、泄漏和水質差等問題將會出現，以及相關的經濟、環境和社會影響。

（管網損壞情景 | 來源：Rehabilitation+Methods+Trenchless+Tech）

隨著飲用水、廢水和雨水系統的老化，公用事業部門越來越擔心這些系統可能對市民的健康和安全造成風險，包括水質差、管道泄漏導致天坑。加拿大市政資產管理局的一項調查評估了加拿大水利基礎設施的現狀，發現約 12% 的水系統狀況不佳或非常差，需要立即維護。約 20% 的水系統狀況一般（即沒有直接威脅），但建議密切監測和更新以防止潛在故障。這些研究還表明，及早投資恢復管道狀況可以顯著降低管道損壞速度和長期維修成本。據估計，在加拿大，對于狀況不佳到非常差的管道，10 年內應花費約 600 億加元（約合 470 億美元）用于立即更換或修復水利基礎設施。對于狀況良好的管道，相應的更換/修復成本估計為 1000 億加元（約 780 億美元）。這些數字表明，預計水管修復工作量很大。因此，選擇適當的修復或更換方法對于提供具有成本效益的施工、節省資本預算并造福公民至關重要。

中國城市化的快速推進，對供水和排水系統也提出了巨大的需求。目前全國供水管網總長度已超過110萬公里，但部分老舊管網面臨漏損率高的問題，全國平均漏損率率接近10%。針對應對挑戰，14年國務院發指導意見，規劃10年建管線體系。15年推水污染防行動計劃，加強管網建設。同年底，指導意見促綜合管廊建設，目標2020年建成先進管廊。21年“十四五”規劃，預計新建改造污水管網8萬公里。23年三部門行動，補環境基建短板，目標25年新增改造污水管網4.5萬公里。24年住建部計劃年改10萬公里以上地下管線。

同時，中國正在致力于應用智能檢測和數字化管理技術，以實時監控管網狀態，降低維護成本，減少故障帶來的社會和環境影響。與加拿大類似，中國水利基礎設施改造需要加大投資，但快速城市化面臨著更強烈的更新壓力。

以下是近年來相關政策梳理：

（非開挖技術發展歷程）

以下是幾種常見的非開挖修復方法：

• 原位固化管道：研究最多的技術之一是插入樹脂浸漬的襯管，該襯管變硬后在舊管道內形成新管道。

• 折疊內襯：研究探索將較小管道插入現有管道的材料和安裝技術的改進。

• 螺旋纏繞：螺旋纏繞法修復是采用螺旋纏繞機將凸凹型高分子材料在舊管道內纏繞閉合像拉鏈一樣咬合成一條新的內襯管道，這種修復的優點是可以帶水作業。

• 管道爆裂：研究解決了爆破舊管道并用新管道替換的難題，同時最大限度地減少地面隆起和周圍公用設施的損壞。

• 噴涂襯里和涂層：進展重點在于材料耐久性、粘附性能以及機器人應用系統的優化。

如果施工區域受限，例如地下管線密集或擁擠的住宅區，管道爆破和滑動襯砌都會比CIPP 或噴涂襯砌更具破壞性，因為需要更大的檢修面積。在這些情況下，CIPP 將是更好的解決方案，因為設備需要的地面空間較少。經過幾十年的發展，CIPP 因其安裝快捷、所需檢修空間有限而成為最為廣泛的非開挖管帶修復技術之一。固化工藝目前包括：熱水固化法、蒸汽固化法和紫外光固化法。然而，水管修復設計標準的研究落后于修復技術的發展。水管CIPP設計標準必須考慮運行管道中的高壓和壓力波動，以及修復后水管的監測要求。

（紫外光固化修復技術，來源：中科管道）

原理

在舊管道內部引入一根熱固性樹脂的柔性襯管（如無紡布或玻璃纖維），通過熱水、蒸汽或紫外線加熱固化，形成一條內襯新管。

優點

• 接入點小。

• 適用于各種形狀的管道（圓形、橢圓形、異形）。

• 修復后管道的強度與新管道的接近，并具有優異的防腐性能。

挑戰與研究方向

• 材料改進：提升樹脂的耐高溫、抗氧化能力，并開發更環保的樹脂體系。

• 固化技術：研究更快速、均勻的固化方法，如固化光固化技術。

• 施工監測：通過數字化技術實時監測修復過程，確保修復質量。

非開挖管道修補技術日益普及并持續進步，該技術已在管道直徑、長度以及修補層的厚度等多個方面實現了顯著進展。例如，2024年9月，位于浦東新區金海路（凌空北路至東川公路段）的改擴建項目，該污水主管道自建成以來已服務約20年，頂部普遍存在2級腐蝕現象，且部分接口存在滲漏問題，經過評估，決定進行預防性的修復工作。該項目運用了UV內襯軟管紫外光固化技術，對DN800型號的長距離污水主管道實施了前瞻性的加固處理，成果顯著。此次維護共完成了三段管道的修復，總長度達到389.3米，其中最長的一段為140.3米。

我國部分PICC管道修復成功案例

（來源：中國給排水）

二、折疊內襯法：

原理

將預制的折疊管道襯里插入舊管道，然后通過水壓或其他方法使其展開并貼合在舊管道內壁。

優點

• 完全挖掘，少量接入點。

• 適用于各種形狀的管道（圓形、橢圓形、異形）。

• 修復后管道的強度與新管道的接近，并具有優異的防腐性能。

挑戰與研究方向

• 材料改進：提升樹脂的耐高溫、抗氧化能力，并開發更環保的樹脂體系。

• 固化技術：研究更快速、均勻的固化方法，如固化光固化技術。

• 施工監測：通過數字化技術實時監測修復過程，確保修復質量。