【案例】虹桥污水处理厂污水干管智能监测

时间：2022-08-15 16:18

来源：中国水网

为促进行业交流进步，便于行业同侪互学互促，推动中国环境产业转型升级。E20环境产业圈层特推出《水务行业优秀案例汇编》，汇集了近200例案例，涉及村镇污水治理、工业废水治理、工业园区废水治理、水环境治理、市政污水管网、再生水回用、污泥处理处置等领域。

项目名称：虹桥污水处理厂污水干管智能监测

推荐单位：上海万朗水务科技集团有限公司

参与环节：工程总包

项目所在地：上海长宁区天山西路-协和路

项目概况

虹桥污水处理厂东部污水干管自天山污水处理厂→双流路→新渔路→协和路→金钟路→广顺北路→绥宁路，设计管径Φ1200，管长约4185m。东部污水干管采用压力流与重力流相结合的输送方式，压力流管道工作內压0.15Mpa，极限内压0.50MPa。

东部污水输送干管穿越轨道交通2号线出入场段，根据申通公司提供的资料显示，该段隧顶标高为-3.574~-5.064m。紧邻轨道交通2号线西侧有外环西河，规划河底标高-1.00m，河口宽33.0m。轨道交通2号线位于北翟路南侧的隧顶标高低于北翟路北侧的隧顶标高，污水管道管位设于北翟路南侧。污水管道穿越轨道交通的垂直净距不宜小于3m，同时污水管道穿越外环西河，距离河底净距不宜小于2m，因此考虑在轨道交通2号线与外环西河间设置一座顶管接收坑，污水管道穿越外环西河采用下倒虹的穿越方式，设计管内底标高为-4.40m~-4.50m，管道过外环西河后从轨道交通2号线上部穿越，竖向间距≥3.0m，设计管内底标高为±0.00m。详见图1。

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图1 顶管穿越轨道交通2号线（北翟路外环西河）

东部污水输送干管在协和路、天山西路交叉口需穿越轨道交通2号线盾构区间，由盾构顶板上部，采用顶管施工方案穿越轨道交通2号线盾构区间。详见图2。

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图2 顶管穿越轨道交通2号线（协和路、天山西路交叉口）

污水干管采用压力输送在上海地区是首次应用，顶管采用的钢筋砼管选用JCCP管材也是首次在污水干管中应用，在污水干管穿越地铁2号线等重要管段，一旦发生污水渗漏，对污水干管和地铁盾构都会造成严重影响。为了对污水干管投入运行后的安全状况能够及时准确掌握，选择采用智能化监测手段对穿越地铁两段干管下方有隧道的段面开展监测，工作重点是突破污水干管沉降及渗漏的技术难题。

虹桥污水厂东部干管穿越轨道交通2号线北翟路、外环西河管段（W71、W72井之间）地铁盾构上方与污水干管之间水平安装阵列式位移计，监测地铁盾构隧道上方管道和土体沉降变形。

虹桥污水厂东部干管穿越轨道交通2号线天山西路、协和路管段（W77、W79井之间）地铁盾构上方，采用测缝计对部分管节间的接口间隙进行监测。

示范意义

目前本项目已在虹桥污水干管、浦东海滨排水片区厂站网一体化等项目上相继应用，为上海市污水输送、地铁运行安全、区域水系统健康运行做出了极大的贡献。另外本项目工程采用大口径预应力钢筒混凝土智能进行施工，属上海地区首次，对于大口径预应力钢筒混凝土管顶管，更是全国首例。

项目亮点介绍

（1）实施效果

智能管道接口采用承插式拼装，拼装速度快，拼装完毕后可直接顶进，因此采用智能管道技术能大大缩短管道施工工期。智能管道内外壁为现浇钢筋混凝土结构，不需要另外做防腐处理，操作简便。

（2）社会效益

智能管道项目的研究，将系统地提出大口径预应力钢筒混凝土管顶管亟待解决的关键技术问题，实现上海市闵奉原水支线C2标段大口径预应力钢筒混凝土管顶管工程施工的安全、快速和经济。提出大口径预应力钢筒混凝土管顶管合理的管体受力计算模式，模拟顶进过程管体姿态，发现可能存在的安全隐患从而避免工程事故，缩短工期提高技术经济效益。建立大口径预应力钢筒混凝土管顶管应用技术标准和施工工法，尤其是创新提出的针对JPCCP智能管道的拼接工艺，在完成高精度管节拼接的同时，大幅提高整体施工速度，减少成本。课题项目的研究，将把大口径预应力钢筒混凝土管顶管的关键理论、应用技术与实际施工有效地衔接起来，实现其应用价值，经济效益明显。

（3）生态效益

智能管道应用于智慧城市领域，可实时监测低洼路段的积水情况，为用户提供数据支持。广泛适用于城市管理、市政交通道路、住宅小区、低洼地带、地下停车场、物流园区、农业灌区、旅游景区等场景。

项目技术工艺/装备简介

（1）技术工艺/装备名称

智能管道应用技术。

（2）工艺/装备原理

监测管道健康度，结合管网运行参数，为客户提供全面、详实的管网数据，使用户能清晰感知到管道的运行状态。

（3）工艺/装备特点

管结构中植入传感器，结合数值仿真模型和管网水力模型，可监测管道内力、耐久性、接口渗漏等参数。

（4）应用领域

市政供排水管网。

（5）工艺/装备流程图