【案例】虹橋污水處理廠污水干管智能監測

時間：2022-08-15 16:18

來源：中國水網

為促進行業交流進步，便于行業同儕互學互促，推動中國環境產業轉型升級。E20環境產業圈層特推出《水務行業優秀案例匯編》，匯集了近200例案例，涉及村鎮污水治理、工業廢水治理、工業園區廢水治理、水環境治理、市政污水管網、再生水回用、污泥處理處置等領域。

項目名稱：虹橋污水處理廠污水干管智能監測

推薦單位：上海萬朗水務科技集團有限公司

參與環節：工程總包

項目所在地：上海長寧區天山西路-協和路

項目概況

虹橋污水處理廠東部污水干管自天山污水處理廠→雙流路→新漁路→協和路→金鐘路→廣順北路→綏寧路，設計管徑Φ1200，管長約4185m。東部污水干管采用壓力流與重力流相結合的輸送方式，壓力流管道工作內壓0.15Mpa，極限內壓0.50MPa。

東部污水輸送干管穿越軌道交通2號線出入場段，根據申通公司提供的資料顯示，該段隧頂標高為-3.574~-5.064m。緊鄰軌道交通2號線西側有外環西河，規劃河底標高-1.00m，河口寬33.0m。軌道交通2號線位于北翟路南側的隧頂標高低于北翟路北側的隧頂標高，污水管道管位設于北翟路南側。污水管道穿越軌道交通的垂直凈距不宜小于3m，同時污水管道穿越外環西河，距離河底凈距不宜小于2m，因此考慮在軌道交通2號線與外環西河間設置一座頂管接收坑，污水管道穿越外環西河采用下倒虹的穿越方式，設計管內底標高為-4.40m~-4.50m，管道過外環西河后從軌道交通2號線上部穿越，豎向間距≥3.0m，設計管內底標高為±0.00m。詳見圖1。

圖片56.png

圖1 頂管穿越軌道交通2號線（北翟路外環西河）

東部污水輸送干管在協和路、天山西路交叉口需穿越軌道交通2號線盾構區間，由盾構頂板上部，采用頂管施工方案穿越軌道交通2號線盾構區間。詳見圖2。

圖片57.png

圖2 頂管穿越軌道交通2號線（協和路、天山西路交叉口）

污水干管采用壓力輸送在上海地區是首次應用，頂管采用的鋼筋砼管選用JCCP管材也是首次在污水干管中應用，在污水干管穿越地鐵2號線等重要管段，一旦發生污水滲漏，對污水干管和地鐵盾構都會造成嚴重影響。為了對污水干管投入運行后的安全狀況能夠及時準確掌握，選擇采用智能化監測手段對穿越地鐵兩段干管下方有隧道的段面開展監測，工作重點是突破污水干管沉降及滲漏的技術難題。

虹橋污水廠東部干管穿越軌道交通2號線北翟路、外環西河管段（W71、W72井之間）地鐵盾構上方與污水干管之間水平安裝陣列式位移計，監測地鐵盾構隧道上方管道和土體沉降變形。

虹橋污水廠東部干管穿越軌道交通2號線天山西路、協和路管段（W77、W79井之間）地鐵盾構上方，采用測縫計對部分管節間的接口間隙進行監測。

示范意義

目前本項目已在虹橋污水干管、浦東海濱排水片區廠站網一體化等項目上相繼應用，為上海市污水輸送、地鐵運行安全、區域水系統健康運行做出了極大的貢獻。另外本項目工程采用大口徑預應力鋼筒混凝土智能進行施工，屬上海地區首次，對于大口徑預應力鋼筒混凝土管頂管，更是全國首例。

項目亮點介紹

（1）實施效果

智能管道接口采用承插式拼裝，拼裝速度快，拼裝完畢后可直接頂進，因此采用智能管道技術能大大縮短管道施工工期。智能管道內外壁為現澆鋼筋混凝土結構，不需要另外做防腐處理，操作簡便。

（2）社會效益

智能管道項目的研究，將系統地提出大口徑預應力鋼筒混凝土管頂管亟待解決的關鍵技術問題，實現上海市閔奉原水支線C2標段大口徑預應力鋼筒混凝土管頂管工程施工的安全、快速和經濟。提出大口徑預應力鋼筒混凝土管頂管合理的管體受力計算模式，模擬頂進過程管體姿態，發現可能存在的安全隱患從而避免工程事故，縮短工期提高技術經濟效益。建立大口徑預應力鋼筒混凝土管頂管應用技術標準和施工工法，尤其是創新提出的針對JPCCP智能管道的拼接工藝，在完成高精度管節拼接的同時，大幅提高整體施工速度，減少成本。課題項目的研究，將把大口徑預應力鋼筒混凝土管頂管的關鍵理論、應用技術與實際施工有效地銜接起來，實現其應用價值，經濟效益明顯。

（3）生態效益

智能管道應用于智慧城市領域，可實時監測低洼路段的積水情況，為用戶提供數據支持。廣泛適用于城市管理、市政交通道路、住宅小區、低洼地帶、地下停車場、物流園區、農業灌區、旅游景區等場景。

項目技術工藝/裝備簡介

（1）技術工藝/裝備名稱

智能管道應用技術。

（2）工藝/裝備原理

監測管道健康度，結合管網運行參數，為客戶提供全面、詳實的管網數據，使用戶能清晰感知到管道的運行狀態。

（3）工藝/裝備特點

管結構中植入傳感器，結合數值仿真模型和管網水力模型，可監測管道內力、耐久性、接口滲漏等參數。

（4）應用領域

市政供排水管網。

（5）工藝/裝備流程圖