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1、排水管网运维中的技排水管网运维中的技术运用及案例分析术运用及案例分析主讲人：王黎明 排水管网是城市的“毛细血管”，排水管网的运行状况直接影响到城市的“健康状况”。排水管网的运行维护技术，从以前的检查靠人工钻管道目测，淤堵靠毛竹棒疏通，破损靠开挖的时代，发展到通过利用声纳、潜望镜、机器人、在线监测技术、高压疏通设备、管道非开挖内衬技术等综合技术对管道进行运行维护。在众多的技术运用中，今天我主要介绍一下，目前国际和国内一些通用的技术，以及我们在应用这些技术过程中的感受与心得。一.排水管网“现状”当前，中国城镇排水管道运营里程达到了约50万公里，多数上世纪敷设的排水管道，由于本身工程质量问题、地表荷
2、载超预期增长、地下水土流失、管道腐蚀以及管道材质的劣化等综合原因已经进入了老化期，由于管道问题带来的“城市病”层出不穷，给社会带来了明显的负面影响，严重的甚至危及到了老百姓的生命与财产安全。城市排水管网城市排水管网存在的常见通病存在的常见通病：常见通病常见通病市政排水管道工程质量的通病，最常见的质量通病有以下几个方面一、管道蛇形起伏（轴线和纵坡偏移）、积水或倒坡一、管道蛇形起伏（轴线和纵坡偏移）、积水或倒坡渗漏渗漏破裂破裂二、管道破裂、渗漏二、管道破裂、渗漏常见通病常见通病三、混凝土管道腐蚀严重三、混凝土管道腐蚀严重常见通病常见通病常见通病常见通病四、管道严重变形、塌陷四、管道严重变形、塌陷管
3、道塌陷管道塌陷常见通病常见通病五五、管道内局部缩径或小管道内局部缩径或小管套大管管套大管常见通病常见通病六、检查井破裂、下沉、渗漏六、检查井破裂、下沉、渗漏常见通病常见通病上述管道通病严重到一定程度后将上述管道通病严重到一定程度后将导致导致严重严重的次生灾害：的次生灾害：20112011年年1212月月3 3日杭州天目山路路面塌陷所幸无人员伤亡日杭州天目山路路面塌陷所幸无人员伤亡 1.道路塌陷20122012年年2 2月月2727日，杭州客运中心站日，杭州客运中心站附近，胜稼路商贸路交叉口发生大附近，胜稼路商贸路交叉口发生大面积塌陷面积塌陷20152015年年8 8月月2727日杭州火车东站环
4、站东路日杭州火车东站环站东路全国范围内的塌陷案例这些事件轻则断了交通堵了路，重则引这些事件轻则断了交通堵了路，重则引发严重的人员伤亡事故，造成恶劣的社发严重的人员伤亡事故，造成恶劣的社会影响。会影响。2.雨天看海每当汛期到来，城市每当汛期到来，城市“看海看海”已成某些地方的已成某些地方的“新常新常态态”。“街上游泳街上游泳”“”“路边捉鱼路边捉鱼”“”“汽车漂浮汽车漂浮”、小、小区住宅楼一夜之间成区住宅楼一夜之间成“海景房海景房”等新闻也见诸报端。等新闻也见诸报端。20122012年年7 7月月2121日，北京暴雨事件，造成日，北京暴雨事件，造成3737人人死亡死亡。20132013年年3 3
5、月月2424日日 -21-21岁的花季岁的花季少女，少女，遇遇暴雨暴雨跌入下水跌入下水道道 被急流卷走被急流卷走。3.管网破损、雨污混接，黑臭水横行，污水处理效率低下在当今经济蓬勃发展、日新月异的中国，在当今经济蓬勃发展、日新月异的中国，在人们对在人们对“青山绿水青山绿水”的高品质生活孜的高品质生活孜孜以求的当下，黑臭水体的存在显然是孜以求的当下，黑臭水体的存在显然是我们无法接受的！我们无法接受的！二.排水管网通病的“治理”问题已然历历在目了，怎么治以下将结合我们公司在排水管网多年来的运维经验和大家做一个分享！排水管网“治病”流程1、对管道进行全面的“体检”2、根据“体检”结果，设计出可行性整
6、治方案。1.管道“体检”管道检测 随着社会的发展，科学技术的不断进步，地下排水管道传统的人工检测与闭水试验等手段，已不能满足验收及管理要求，国家为加强城镇排水管道管理，规范检测技术，统一评估标准，已制定城镇排水管道检测与评估技术规城镇排水管道检测与评估技术规程程（CJJ181-2012），依据本规程目前常用的检测手段有：1、管道潜望镜检测、管道潜望镜检测 Pipe Quick View Inspection 管道潜望镜是管道快速检测设备（简称QV），用于在检查井管口位置对管道进行内窥检测的方法。2、声纳检测、声纳检测 Sonar Inspection 采用声波探测技术对管道内水下状况进行检测的
7、方法。3、电视检测、电视检测 CCTV Inspection 采用闭路电视系统进行管道检测的方法。潜望镜检测（粗检）管道潜望镜是管道快速检测设备（简称QV），用于在检查井管口位置对管道进行内窥检测。适用管道DN100DN2000能够清晰地观察管道裂纹、堵塞等内部情况照射深度最大可达100米肩背包式控制器设计，操作携带非常方便QUICK-Video System SP 100QUICK-Video System SP 100 声呐检测 声呐检测采用声波探测技术对管道内水下状况进行检测，主要用于有水管道，水渠等水下部分的管道淤积、重大破损、渗漏等缺陷的检测，通过系统的操作画面直观的显示管道状态，为
8、维修养护提供决策依据。声呐探测仪电视检测（详检）采用闭路电视系统进行管道检测的方法，在管道内自动爬行，对管道的结构性、功能性状况进行探测和摄像，依据检测技术规程再进行评估，为制定修复方案提供重要依据。INUKTUN VT 150INUKTUN VT 150管道检查机器人管道检查机器人Manufacturer:INUKTUN,Inc.CanadaModel :VT 150 (适用管道:DN300DN1800)摇摄、俯仰变焦，30米防水标准摄像机电视检测（详检）RoboCamRoboCamTMTM 系列系列-ROBOCAMROBOCAMTMTM 5 5-44万像数高清晰彩色1/4”CCD模块.-3
9、60endless(无止境)旋转和240度倾斜,保证可覆盖各个角落.-10倍光学变焦以及2cm近距离物体拍摄功能.-变焦摄像的目的是当检测关于指定目标问题时可以更近距离的观测及不可爬行部位的观察.-摄像头的LED照明为半永久性构造.-强照明 2pcs20w卤素，6pcs1w白光LED-耐水压为IP68，内部压力处理通过注入干氮气方式电视检测原理图疏通检测原理图疏通检测原理图2.根据“体检”结果，设计出可行性整治方案 以往我国大多数城市，排水管道损坏的修复的方法大都是采用开挖从新埋管的方法进行修复。但随着城市化的进展，城市地下管线错综复杂，城市道路的负荷越来越严重，使得排水管线在修复的过程中存在
10、大量的技术问题。例如：主干道开挖严重影响交通或排水管线上方存在其他压力或电力管线给开挖带来极大的隐患。而管道如果长期不修复，轻则污染地下水，重则导致道路塌陷，交通瘫痪。因此世界各国都在寻找行之有效的非开挖管道修复方案。当前管道修复主要可采用的方法为：1 1、大开挖修复、大开挖修复；2、非开挖修复非开挖修复。大开挖修复（重建或翻建）随着城市化的进展，道路的负荷越来越重，地下管线又错综复杂，这给排水管道的开挖修复带来了巨大的困难，全面开挖更换新管，工程量巨大，显然不能短时间内全面解决问题，尤其是开挖带来的道路破坏，环境的污染，交通的堵塞，都是社会越来越难以接受的。非开挖修复 非开挖修复方法，从修复
11、范围划分可分为：两个井段之间的整体修复整体修复和局部短距离修复局部短距离修复。一、整体修复整体修复 两个井段之间的整体修复，目前国际上运用较多的有以下几种方法：1、CIPP翻转管道内衬法 2、玻璃丝纤维拉入法 3、Rib Loc螺旋缠绕修复 4、碎（裂）管法 5、短管内衬法 6、折叠内衬法 7、缩径内衬法二、局部短距离修复局部短距离修复 局部短距离修复，从使用的材料不同，通常有：1、玻璃丝纤维局部内衬修复 2、不锈钢发泡筒修复 3、PVC管筒修复 非开挖修复 非开挖管道修复技术以其影响交通小，施工速度快、效率高，环境破坏少，不影响人们的正常工作、生活等一系列的优点越来越受到行业管理部门和老百姓
12、的青睐。下面就几种常用的非开挖修复施工工艺做一个简单介绍。非开挖修复-原位固化法内衬修复（CIPP翻转内衬）原位固化法内衬修复（CIPP翻转内衬）是一种于上个世纪80年代起,在世界范围内广泛地运用在给、排水，燃气及石油化工的管道翻新与修复上，适用管材包括铸铁、钢、混凝土、塑料等，修复管径从D100至D2200毫米，一次修复长度可达几百米。采用非开挖技术，施工时间短（一般在24小时内完工），施工设备占地面积小（占单车道，长两检查井间距）内衬管是和旧管紧密结合的高强度新管；内补管耐磨损、耐腐蚀、使用寿命按需要设计，最长可达50年；内衬新管表面光滑，水流摩擦下降（摩擦系数为0.010以下）；对交通影
13、响小，受环境影响小（需修复的旧管距建筑物近，河、江下的旧管修复，埋设深度较深且位于土质含水量大旧管修复）。其主要技术原理为：根据待修复管道情况按设计制造软管，然后将之灌进热固化性树脂后制成内衬软管。施工时利用水压或气压将该内衬软管翻转送入需修复管内，通过温水循环加热，在规定的设计时间内，使软管固化成型，在旧管道内即形成一层高强度的内衬新管。气 翻水 翻CIPP翻转管道内衬法 翻转法技术是以在水压或气压的作用下，将预浸热固性树脂的聚脂毛毡管敷设于原有管道的内表面，通过加热或者紫外光照射等手段使内衬管固化，在原管道内形成一层新的管道，由此达到管道修复（更新）的目的，并且衬管材料不会影响输送介质的品
14、质。施工过程施工过程：堵水堵水-清淤清淤-管道管道清洗清洗-管道检测管道检测-搭建翻转塔（或输搭建翻转塔（或输送滚轮）送滚轮）-吊装内衬材料并用水翻转吊装内衬材料并用水翻转-连接锅炉设备连接锅炉设备-安安装进出水管装进出水管-加热固化过程加热固化过程-固化完成冷却物料固化完成冷却物料-切除管切除管口的扎头、处理管口口的扎头、处理管口-CCTV-CCTV检测验收检测验收-拆堵通水拆堵通水 搭建翻转塔翻转固化切除管口的扎头并用快干水泥抹口 非开挖修复-前后对比玻璃丝纤维内衬管（紫外光固化）拉入法 玻璃丝纤维内衬管拉入法是先在原管内铺设塑料垫层，再将玻璃纤维内衬管用牵引机从井口拉入待修管道内，在玻璃
15、纤维内衬管充压力空气，保证玻璃纤维内衬管能够紧密地和原管贴紧，拉入紫外灯车点亮固化玻璃纤维内衬管，由此达到管道修复（更新）的目的。施工过程施工过程：堵水堵水-管道清洗管道清洗-管道检测管道检测-铺设塑料垫层铺设塑料垫层-软管放入待修软管放入待修管道管道-软管两侧安装扎头软管两侧安装扎头-连接充气设备连接充气设备-放入紫外灯车放入紫外灯车-空压机打压至额定压力空压机打压至额定压力-打开紫外灯开始固化打开紫外灯开始固化-以规定速度移以规定速度移动灯车至软管末端动灯车至软管末端-固化完成冷却物料固化完成冷却物料-切除管口的扎头并用切除管口的扎头并用英泥抹口英泥抹口-CCTV-CCTV检测验收检测验收
16、-拆堵通水拆堵通水 光固化玻纤软管内衬法施工工艺图紫外光固化内衬法修复管道-前后对比Rib Loc螺旋缠绕修复1、扩张法、扩张法 主要适用于口径为150毫米到800毫米的管道。该工艺是利用现有的人孔进，通过专用的缠绕机在原有的管道内将带状聚氯乙烯（PVC）型材螺旋缠绕成一条新管。图例1 典型的扩张工艺施工示意图起始人孔井接受人孔井型材滑面缠绕机润滑密封剂二级扣锁有伸缩性的粘结剂钢线被拉出，将二级锁割断，使主锁滑动，开始“扩张”主锁扣型材钢线Rib Loc螺旋缠绕修复1 1、固定口径法、固定口径法 主要适用于口径为450毫米到2500毫米的管道。与扩张法不同，该工艺是在原有的管道内，将带状型材螺
17、旋旋转缠绕成一条固定口径的新管，并在新管和旧管之间的空隙灌入水泥浆。所用型材结构也与扩张法的相似，在缠绕中也是通过公母锁扣的互锁来形成一条连续无缝的新管。次锁扣有伸缩性的粘结剂主锁扣润滑密封剂卷轴人孔井入口型材缠绕机泥浆浆无钢线终点插入点 图例2 典型的固定口径施工示意图1 1、不锈钢发泡筒修复不锈钢发泡筒修复 适用于两个检查井之间局部缺陷位置的非开挖修复，适用范围：D100-D1390mm。2 2、PVCPVC管筒修复管筒修复 适用于两个检查井之间局部缺陷位置的非开挖修复，适用范围：D800-D2800mm。3 3、玻璃丝纤维局部内衬修复玻璃丝纤维局部内衬修复 适用于两个检查井之间局部缺陷位
18、置的非开挖修复，适用范围：D100-D1200mm。局部短距离修复非开挖修复-玻璃丝纤维局部内衬修复 玻璃丝纤维局部内衬修复是在管道局部裂缝、渗漏、破损的情况下，无需对整段管道进行内衬，或者因管道局部破损而需要紧急抢修时，可用短距离内衬对管道进行修复。适用范围：管径100mm-1200mm。解决方法：用修补器把玻璃丝纤维材料导入破损部位，用压缩空气充入修补器，将用树脂浸润好的玻璃丝纤维紧紧挤压在管道内壁。修复示意图修复示意图 非开挖修复-不锈钢发泡筒修复 不锈钢发泡筒采用不锈钢筒与聚酯发泡胶，采用机械锁紧装置，可进行结构性修复，修复后提高道强度，减少了摩擦系数。适用范围：管径100mm-139
19、0mm。解决方法：修补器把不锈钢发泡筒导入破损部位，压缩空气充入修补器，随着修补器的膨胀不锈钢筒将锁紧在管道内壁。主要有以下几个优点：主要有以下几个优点：通过两端检查井安装。安装方便快捷。结构性修复，提高管道强度，可以带水作业。减少摩擦系数，提高过水能力。修复示意图修复示意图 非开挖修复材料示意图材料示意图材料示意图修复后修复前非开挖修复-PVC管筒修复 PVC管筒修复技术，是采用结构工程修补技术来修补大口径的管道，该工艺可修复管道直径为800-2800mm，长度为：450-900mm。该技术适用范围很广，石油、化工、煤炭、钢铁、电力以及城市供水、燃气等行业的旧管线均可用其进行修复，适用于任何
20、管材的管道（混凝土管、水泥管、钢管、PVC管等），输送不同介质管道（油、气、水、化工原料）的需要。主要有以下几个优点：主要有以下几个优点：PVC管筒修复是一种非开挖技术，安装方便快捷。PVC管筒安装可以带水作业。PVC管筒可用于重点维修破损部位。PVC管筒是一种省钱，快捷的结构性管道修复方法。PVC管筒可以侧向开孔。修复示意图修复示意图 非开挖修复-PVC管筒修复 案例分析一、富春路城星路口污水管抢修工程一、富春路城星路口污水管抢修工程 本工程施工地点位于杭州市钱江新城CBD-富春路与城星路交叉口，由于富春路与城星路交叉口房开项目29米深的深基坑的围护桩发生泄露，导致富春路与城星路口的道路发生
21、大面积塌陷，相关市政管线设施受损严重，管道煤气泄漏，自来水管拉裂，D1650 的污水干管严重位移。为确保该污水管道正常运行及道路安全，市城管委牵头召开现场专题协调会议，要求尽快对该管道进行修复加固处理，因考虑到道路交通流量及周边管线安全等综合因素，该处污水主干管采用非开挖CIPP翻转内衬技术对该管道进行抢修加固。抢修期间架设大功率临排泵与临排管实施临排导流，非开挖CIPP内衬修复W82-W84段D1650管长度为91.5米。案例分析案例分析二、大关路（莫干山路-绍兴路）综合整治工程雨污水管道修复工程 本工程建设地点位于杭州市大关路（莫干山路-绍兴路），施工管径规格为D300、D380、400、
22、D450、D500、D600、D800、D1000八种。对污水管道全线采用CIPP翻转整体内衬法修复，共2411m。雨水管道的管道状况采用CIPP翻转局部井段内衬法修复共13处529m。对变形特别严重的污水支管，采取开挖翻建的方式处理，共5处113m。二、大关路（莫干山路-绍兴路）综合整治工程雨污水管道修复工程 本工程工作难点在于不影响大关路交通的情况下，对排水管道实施修复。大关路作为城市主干道，交通流量原本就大，又因德胜高架的施工，在一定程度上加重了大关路的交通负荷。管道内衬修复作为非开挖的修复方法，在实施过程中需对地下排水管线所对应的车道实施临时占道（一个机动车道），长约2-3个检查井距离
23、，完成修复所需占道时间全部控制在夜间完成。二、大关路（莫干山路-绍兴路）综合整治工程雨污水管道修复工程依据大关路白天的交通现状，以及交警部门的审批意见，最后确定作业时间为晚高峰后至第二天早高峰前，在此时间外必须恢复原交通通行。因修复施工工艺的持续性，在翻转及加热期间为不可中断施工，在此我方管理人员以不影响交通为原则，结合以往施工经验，进一步分析材料特性，合理安排作业段，在增加人力、财力、物力投入的同时改进施工设备，紧扣各施工环节，把翻转及加热压缩至一个夜间，同时把整体作业时间牢牢控制在交警部门批准时间之内。在施工期间未发生一起因施工方引起的责任事故。案例分析三、浙西某城区污水管道维护修复工程三
24、、浙西某城区污水管道维护修复工程 该城市主要污水处理厂进水管的浓度严重不达标，导致污水处理系统无法正常运行，由于管道铺设时的各种原因引起管道接口存在严重渗漏现象（像喷泉一样飙水），第一次请施工单位采用短管内衬法实施修复，由于修复质量没达标，修复后的各个接头和管口依然飙水，但管径已从1000变成了800。我单位受建设单位委托再次对管道实施修复，考虑到经济承受能力和社会经济综合效益，根据管道的实际情况，我们提出了整体内衬、局部内衬和聚氨酯局部注浆补漏处理相结合的施工方案。本次施工大部分污水管道位于绿化带内，车辆无法进入，施工设备（如：水泵、气囊等）需人工搬运至检查井边（搬运距离较远），对施工周期影
25、响较大，待修复污水管道埋深较大（埋深约5.5米），污水管道四周地下水较丰富，管内破损点较多且渗漏严重，由于地下水压力较大，污水管道内平均一个破损点的非开挖修复周期变得比之前更长，在聚氨酯高压注浆修复/不锈钢发泡筒点位修复结束后再进行堵漏王抹面处理，保证修复效果和质量。同时，在同一段管道的修复过程中当原先缺陷点堵漏完成后，原先不漏的点也出现破裂渗漏现象，在与业主沟通洽谈后，由我单位负责一并进行修复，因增加工程量较多，故竣工时间远远超过预期。本工程实际完成工程量：D800管CIPP翻转内衬修复82.5米；D800管不锈钢发泡筒局部修复23处；D1000管不锈钢发泡筒局部修复6处；D800-D100
26、0管注浆局部修复处理114处；检查井注浆局部修复处理32座，管道CCTV检测3667.2米。五.大型临排在管网运维中的应用案例在排水管网运维中，经常会遇到某些管段需要修复养护时，需对处理管段区域进行较长时间的停水，为不影响排水系统整体的正常运行，需采取临时调排水措施。当调水水量不大时，直接将待处理管段的上游水通过小管径的软管直接抽出后排入管段的下游井即可。但当处理较大管径的管段，调水量较大且停运时间较长，超出泵站协调能力时，则需架设大型临排设施予以应对。以下是公司在杭州钱江新城富春路城星路口污水管抢修工程富春路城星路口污水管抢修工程中，成功运用大型临排解决实际困难的案例。富春路城星路口污水管抢
27、修工程中大型临排需要解决的问题富春路城星路口污水管抢修工程中大型临排需要解决的问题 根据前期调查该管道日常运行流量为8万立方/天，因此本次临排措施选用井筒式水泵，流量Q=2500m3/h，扬程10m，电机功率90KW两台（另备用一台），经计算设置两台临排泵后，临排流量可达到12万立方/天，满足临时断水排水需要。临排施工示意图临排施工示意图大型临排现场图片：大型临排现场图片：大型临排现场图片：大型临排现场图片：1).施工期间协调污水管道上游泵站进行临时停泵停水，下游泵站进行低水位降水;2).采用7.5KW污水泵将W82-1上游污水调入W81检查井，在W80至W86间架设2根D600临排管道，将W
28、80上游污水通过临排管排入W86井下游（临排管横穿城星路，临排期间需临时封闭城星路口）。管材及管材配件要求选用内压不小于0.4MPa；管道需要试压合格后方能使用，临排管需要做好管道支护工作;3).破除检查井顶板、安装临排泵 破除顶板后，在W80和W81检查井分别设置1台90KW污水泵将污水通过临排管调入W85和W86检查井，在检查井四周设置安全维护，对W85检查井上口采用模板进行封闭，以防临排时气体外溢。4.临排泵调试、运行及应急措施 临排泵由专业人员进行安装调试、运行，临排泵电源就近从现有现场施工用电接出。临排泵运行期间派专人值守，观察上游水位计临排泵运行状况，发现水泵故障时，应停止故障水泵
29、，更换备用水泵。水泵变频故障应关闭变频器，由专人手动操控水泵，根据管网水量控制启停。及时报告项目经理安排维修工维修。感谢大家的聆听感谢大家的聆听!也希望我的介绍能起到也希望我的介绍能起到“抛砖引玉抛砖引玉”的效果！的效果！最后祝愿我们的管网日益健康！最后祝愿我们的管网日益健康！谢谢大家！谢谢大家！公司工程基地公司简介:杭州国通建设有限公司，是一家主要致力于非开挖技术推广、应用和专业施工企业。目前具有国家市政公用工程施工总承包贰级、机电设备安装工程专业承包叁级及非开挖管道工程水平定向穿越施工企业能力一级资质的企业，已通过 ISO 质量管理体、职业健康安全管理体系、环境管理体系认证及国家 GB/T
30、50430-2007 标准认证，企业注册资金 4000万元。是中国非开挖技术(CSTT)协会、上海非开挖技术协会（SSTT）会员单位。在非开挖领域与多家国外专业公司（美国Insituform、德国Impreg、Saertex、BKP、蒂斯曼、英国Applied Felts等）合作，引进了国际先进的施工技术工艺、设备、原材料，具备了各类地下管道敷设技术，设计及施工能力。同时引进和开发了CIPP 翻转内衬修复、短距离内衬修复、紫外光固化管道内衬修复等先进的施工技术。四、衢州市区水系改造提升专项工作-市区截污纳管（衢化路污水管道修复）工程 本工程施工地点位于衢州市巨化路，依据“衢化路污水管检测工程C
31、CTV检测情况”,发现该处污水管每个井段普遍存在接口渗漏现象，部分还存在下沉、转弯、胶圈脱落等缺陷。管道的渗漏会导致管道周围地下水及泥土流入管道内，容易造成管道堵塞及路面下沉和坍陷等隐患，为减少管道施工对道路交通及地下综合管线的影响，拟采用不锈钢发泡筒局部修复、聚氨酯注浆补漏技术及CIPP翻转内衬修复技术对缺陷管道实施修复，并对修复后的管道进行CCTV内窥检测。采用不锈钢发泡筒局部修复、聚氨酯注浆补漏修复D1000管道53个井段、D800管道7个井段，每个井段暂估不锈钢发泡筒修复4处、聚氨酯注浆补漏修复7处，每个井段修复包含交通维护、管道堵水、调水、管道通风、毒气检测、疏通清洗、CCTV检测、拆堵恢复交通。采用CIPP内衬修复D800管、D1000管各50米。注：根据CCTV检测情况发现每个井段基本存在接口渗漏且相对较为严重，依据我公司以往类似工程施工经验，在对一处接口实施修复后，由于地下水位的升高，会导致相近其他原先不漏接口的渗漏。