ISO 11296-92022 地下无压排水和污水管网改造用塑料管道系统.第9部分刚性锚固塑料内层衬里标准立项发展报告

地下无压排水和污水管网改造用塑料管道系统第9部分：刚性锚固塑料内层衬里标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Plasticspipingsystemsforrenovationofundergroundnon-pressuredrainageandseweragenetworks—Part9:Liningwitharigidlyanchoredplasticsinnerlayer摘要随着城市化进程的不断加快，地下排水和污水管网的老化问题日益突出，管网改造与修复已成为全球基础设施建设领域的重要课题。在此背景下，国际标准化组织（ISO）于2022年9月正式发布了ISO11296-9:2022《地下无压排水和污水管网改造用塑料管道系统第9部分：刚性锚固塑料内层衬里》。该标准是ISO11296系列标准的重要组成部分，针对采用刚性锚固塑料内层衬里技术进行管网非开挖修复的应用场景，系统规定了材料性能、设计计算、施工安装及质量检验等技术要求。本报告系统梳理了该标准的立项背景、制定过程、核心技术内容及其行业应用价值，分析了其对我国城镇排水管网更新改造和国际标准对接的指导意义。报告指出，该标准的发布填补了刚性锚固衬里技术在无压排水管道修复领域国际标准层面的空白，对于推动非开挖修复技术的规范化应用、保障管网修复工程质量、促进环境保护和资源节约具有重要的支撑作用。关键词：塑料管道系统；排水管网改造；刚性锚固衬里；非开挖修复；国际标准；ISO11296；标准化Keywords:plasticspipingsystems;seweragerenovation;rigidlyanchoredlining;trenchlessrehabilitation;internationalstandard;ISO11296;standardization一、引言1.1研究背景城市地下排水与污水管网是保障城市正常运行和生态环境保护的重要基础设施。据统计，全球许多城市的排水管网已运行数十年甚至上百年，管道老化、破损、渗漏、错位等问题日趋严重。传统的开挖更换方式不仅施工周期长、社会影响大，而且成本高昂。非开挖修复技术（TrenchlessTechnology）因其施工速度快、对交通和环境的影响小、综合成本低等优势，已成为国际管网修复的主流技术方向。在众多非开挖修复技术中，塑料内衬技术因其良好的耐腐蚀性、水力性能和施工便捷性得到广泛应用。根据衬里结构与管道的结合方式，可分为独立衬里（独立结构）、柔性锚固衬里和刚性锚固衬里等类型。其中，刚性锚固塑料内层衬里通过在既有管道内壁安装预制塑料型材构件并利用锚固件或填充材料实现衬里层与原管道的刚性连接，形成复合结构，具有结构稳定性好、承载能力高、适用范围广等特点，特别适用于结构损坏较严重的大中型排水管道的修复。然而，在ISO11296-9:2022发布之前，国际层面尚缺乏专门针对刚性锚固塑料内层衬里技术的统一标准，各国和地区的技术规范存在差异，制约了该技术的规范化推广和跨国工程应用。1.2标准基本信息ISO11296-9:2022由国际标准化组织（ISO）下设的ISO/TC138（流体输送用塑料管材、管件和阀门技术委员会）负责制定，具体由SC8（管道修复分技术委员会）组织开展工作。该标准于2022年9月13日正式发布，当前状态为现行有效。标准全文为英文版本，采用电子版加密PDF格式发行。作为ISO11296系列标准的第9个部分，该标准与ISO11296-1（总则）、ISO11296-2（总则性材料性能）、ISO11296-3（交联聚乙烯（PE-X）衬里）、ISO11296-4（交联聚乙烯（PE-X）内衬）、ISO11296-5（独立式衬里）、ISO11296-7（柔性锚固衬里）等部分共同构成了完整的塑料管道非开挖修复标准体系。二、标准立项背景与制定过程2.1立项的必要性与紧迫性（一）技术发展的客观需求刚性锚固塑料内层衬里技术自20世纪90年代在欧洲率先推广应用以来，已在德国、法国、英国、荷兰等国家的排水管网修复工程中得到大量应用。该技术采用预制塑料板条或型材，通过机械锚固或灌浆填充的方式固定于原有管道内壁，形成结构性的复合管道。由于其结构受力机理明确、截面损失率可控、修复后管道具有较好的结构完整性和长期耐久性，在矩形、蛋形、马蹄形等非圆形断面管道以及大断面管道的修复中具有独特的技术优势。随着该技术在全球范围内的应用规模不断扩大，制定统一的国际标准成为产业界的共同呼声。缺乏统一标准导致了产品质量参差不齐、工程设计方法各异、验收标准不统一等问题，亟需通过标准化手段加以规范。（二）标准体系完善的需要ISO11296系列标准自2004年首次发布以来，已陆续涵盖了多种非开挖修复技术类型。然而，在系列标准制定的初期阶段，刚性锚固衬里技术尚未被纳入标准体系。随着技术成熟度的提高和市场应用的增长，ISO/TC138/SC8经过充分论证，决定将该技术纳入标准体系，作为系列标准的第9部分。2.2标准制定过程ISO11296-9:2022的制定工作历经了多个阶段。在前期预研的基础上，该项目于2018年前后正式立项，成立了由来自德国、法国、荷兰、中国、日本等多个国家的专家组成的工作组（WG）。工作组在系统收集各国既有技术规范和应用经验的基础上，经过多轮工作组草案（WD）、委员会草案（CD）和国际标准草案（DIS）的讨论和投票，最终于2022年达成国际共识（FDIS），并于2022年9月13日正式发布。值得注意的是，由于ISO/TC138内部工作程序的调整，ISO11296系列标准在国际标准草案（DIS）阶段后，于2020年5月重新启动制定程序，以保证各部分的制修订进度和标准内容的一致性。最终发布的ISO11296-9:2022在结构和内容上与系列标准的其他部分保持了高度协调。三、标准核心技术内容3.1标准适用范围ISO11296-9:2022规定了使用刚性锚固塑料内层衬里对地下无压排水和污水管网进行修复的要求和试验方法。该标准适用于以下条件：-原有管道为无压运行状态（重力流）的排水和污水管道；-原有管道断面可为圆形、矩形、蛋形、马蹄形等各类截面形状；-修复后的管道仍以无压方式运行；-衬里材料为热塑性塑料，包括但不限于聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）等。标准不适用于有压管道的修复，也不适用于衬里不作为结构层、仅起防渗作用的独立柔性衬里等其它类型的修复技术。3.2术语和定义标准对刚性锚固（rigidlyanchored）进行了明确定义，指通过机械锚固件或灌浆填充材料将塑料内衬层与原有管道内壁进行刚性连接，使得衬里层与原有管道形成共同受力的复合结构。区别于独立衬里（standaloneliner）和柔性锚固衬里（flexiblyanchoredliner），刚性锚固衬里的核心特征是衬里层与原有管道之间不存在相对滑移或脱粘，在外部荷载和内部荷载作用下二者协同变形。3.3材料要求标准对刚性锚固衬里所用的塑料材料提出了系统的性能要求，主要包括：-材料等级：应根据应用条件和预期寿命选择合适的热塑性材料，材料应满足ISO相关材料标准的要求；-物理力学性能：包括材料的拉伸强度、断裂伸长率、抗冲击性能、热稳定性等指标；-耐化学腐蚀性：考虑到排水和污水管道中的复杂介质环境，材料应具有良好的耐酸碱性和耐化学腐蚀性能；-抗紫外老化性能：对于施工期间暴露在紫外光下的材料，应具有足够的抗老化能力；-长期性能：包括耐应力开裂性能（ESCR）、蠕变性能等长期力学特性。3.4设计考虑标准对刚性锚固衬里的设计提出了系统性要求，包括：-结构设计：应根据原有管道的结构状况、修复后管道的荷载条件（包括土压力、地下水压力、地面交通荷载等）进行结构计算，确定衬里层的厚度和锚固系统的布置方案；-水力设计：应考虑衬里安装后管道断面面积的变化对过流能力的影响，确保修复后管道满足设计流量要求；-锚固系统设计：锚固件的类型、间距、布置方式应根据管道形状、尺寸、衬里材料性能和原管道材质等因素综合确定；-连接与密封设计：衬里板条之间的纵向接缝、环向接缝以及衬里与检查井等附属构筑物的连接节点应进行专项设计。3.5安装与施工标准的安装部分规定了刚性锚固衬里施工的完整流程和质量控制要求，主要包括：-施工前准备：包括原有管道的检测评估、管道预处理（清洗、去除障碍物等）、施工环境条件确认等；-衬里构件的安装：规定了衬里板条或型材的安装顺序、锚固施工的操作要求、灌浆填充材料的配制和灌注工艺等；-接缝处理：对衬里板条之间的接缝密封提出了明确的质量要求；-质量检验：包括安装过程中的过程检验和完工后的最终验收检验，涉及衬里层完整性、锚固质量、接缝密封性能等方面的检查方法和判定标准。3.6检验与试验标准规定了一系列试验方法和验收判据，主要包括：-衬里材料性能试验：包括拉伸性能试验、抗冲击试验、耐化学腐蚀试验等；-完工管道性能试验：包括密封性试验（气密性或水密性）、衬里层粘结/锚固强度检测、内窥镜检查（CCTV）等；-质量记录：要求施工方提供完整的施工记录和检验报告，作为工程质量验收的技术文件。四、主要起草单位介绍ISO11296-9:2022的制定汇聚了来自全球多个国家的标准化专家和相关机构的力量，其中德国标准化协会（DIN）及其下属技术委员会在标准制定过程中发挥了关键的引领作用。德国是塑料管道非开挖修复技术开发和应用的先行者，拥有全球最成熟的非开挖修复技术和标准体系。德国燃气与水工业协会（DVGW）、德国水资源、污水与废弃物处理协会（DWA）等机构在排水管道修复技术标准的制定方面积累了丰富的经验。德国标准化协会（DIN）在ISO/TC138/SC8的工作中承担了重要角色，多名德国专家作为工作组召集人或项目负责人直接参与了ISO11296-9:2022的起草工作，将德国在刚性锚固衬里技术领域的先进经验和成熟技术规范（如DINEN16506等）融入了国际标准的制定。中国也积极参与了ISO11296-9:2022的制定工作。全国塑料制品标准化技术委员会（TC48）组织国内相关科研院所和企业专家跟踪参与了该标准的制修订进程，反映了中国在排水管网修复领域的实践经验和标准化需求，为标准的适用性和国际协调性做出了贡献。此外，来自法国标准化协会（AFNOR）、荷兰标准化研究院（NEN）等国家标准化机构的专家以及欧洲塑料管材和管件协会（TEPPFA）等行业组织的代表也深度参与了标准的制定工作。五、标准的意义与影响5.1对国际管网修复标准化体系的完善ISO11296-9:2022的发布使ISO11296系列标准涵盖的修复技术类型更加完整，形成了覆盖独立衬里、柔性锚固衬里、刚性锚固衬里等主要塑料内衬修复技术的系统性标准框架。这不仅为世界各国在排水管网修复工程中合理选择和应用修复技术提供了技术依据，也为跨国工程项目的技术衔接和质量互认创造了条件。5.2对非开挖修复工程实践的指导价值该标准为采用刚性锚固塑料内层衬里技术的工程项目提供了从材料选型、结构设计、施工安装到质量验收的全流程技术规范。标准的实施将有助于：-规范市场行为，提高产品质量的一致性；-统一设计和计算方法，提升工程设计的科学性和可靠性；-明确施工质量和验收标准，保障修复工程的长期性能；-降低由于技术不规范导致的工程质量风险。5.3对中国排水管网更新改造的意义当前，中国城镇排水管网更新改造正处于大规模推进阶段。“十四五”期间，国家持续加大城市市政基础设施更新改造力度，城镇污水处理提质增效、城市黑臭水体治理、老旧管网更新改造等专项行动对管网修复技术提出了大量需求。ISO11296-9:2022的发布为中国引进和推广刚性锚固塑料内层衬里技术提供了重要的技术参考和标准依据。与此同时，中国正在加快排水管道非开挖修复相关国家标准和行业标准的制修订工作。ISO11296-9:2022的发布将促进中国相关标准与国际标准的技术对接，为国内标准体系的完善提供参考，也有利于中国工程企业“走出去”，参与“一带一路”沿线国家的基础设施建设。六、结论与展望ISO11296-9:2022《地下无压排水和污水管网改造用塑料管道系统第9部分：刚性锚固塑料内层衬里》作为国际标准化组织在排水管网非开挖修复领域的一项重要标准，系统构建了刚性锚固塑料内层衬里技术在材料、设计、施工和检验等方面的技术规范框架。该标准的发布填补了国际标准体系中刚性锚固衬里技术标准的空缺，对于推动非开挖修复技术的规范化应用、保障管网修复工程质量、促进国际技术交流和工程合作具有重要意义。参考文献[1]ISO11296-9:2022,Plasticspipingsystemsforrenovationofundergroundnon-pressuredrainageandseweragenetworks—Part9:Liningwitharigidlyanchoredplasticsinnerlayer[S].Geneva:InternationalOrganizationforStandardization,2022.[2]ISO11296-1:2018,Plasticspipingsystemsforrenovati