地下“微創(chuàng)”：青島老舊管道“靜默煥新”

膠濟(jì)鐵路線上高鐵列車疾馳而過，旁邊的貴陽路地下深處正開展一場“靜默手術(shù)”：銑削機(jī)器人攜帶高精度的銑削頭進(jìn)入管道，根據(jù)檢測機(jī)器人“CT掃描”生成的三維模型，沿預(yù)設(shè)路徑對管道內(nèi)壁進(jìn)行銑削，隨后全新的球墨鑄鐵管在液壓推進(jìn)系統(tǒng)的驅(qū)動下，逐節(jié)頂進(jìn)、穿插進(jìn)入原管道內(nèi)，實現(xiàn)老舊管道原地“煥新”。

日前，山東省首例大口徑供水管網(wǎng)銑削內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)在青島成功實施，青島水務(wù)海潤自來水集團(tuán)以不開挖、少擾動的“靜默煥新”非開挖管網(wǎng)修復(fù)模式，讓服役近半個世紀(jì)的老舊供水管網(wǎng)重獲新生。

作為城市供水“生命線”，青島地下縱橫交錯著上萬公里的供水管網(wǎng)，其健康運行關(guān)乎千家萬戶。近年來，地下管網(wǎng)更新被納入國家“兩重”項目清單，成為城市更新的重點領(lǐng)域。

管網(wǎng)更新的非開挖技術(shù)正悄然改變市政工程的傳統(tǒng)模式。

2024年以來，海潤集團(tuán)完成了50公里老舊管網(wǎng)改造，絕大部分采取地面開挖的施工方式。今年計劃推進(jìn)20公里老舊管網(wǎng)升級，在貴陽路、青沙路等路段創(chuàng)新采用多種非開挖修復(fù)技術(shù)，以“地下無聲的變革”，探索超大城市基礎(chǔ)設(shè)施更新的“溫柔解法”。

“機(jī)器人醫(yī)生”入管實施“微創(chuàng)手術(shù)”

位于仙家寨凈水廠南側(cè)約一公里處的地下，是貴陽路供水管道改造的出發(fā)點。作為連接市內(nèi)兩座主凈水廠的重要出廠輸水“大動脈”，這段長約3.1公里、直徑達(dá)1000毫米的主管道已“服役”49年，由于年久出現(xiàn)老化破損、跑冒滴漏等問題。然而受地面條件、周邊環(huán)境及鐵路運行安全要求等多重因素制約，傳統(tǒng)開挖換管方案無法實施管網(wǎng)升級改造。

如何破局？海潤集團(tuán)組織專業(yè)人員開展技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過多輪論證，決定采用非開挖修復(fù)工藝實施改造，并將“銑削頂進(jìn)內(nèi)襯球墨鑄鐵管”工藝首次應(yīng)用于情況最為復(fù)雜的瑞金路以北路段。這一路段長約830米，實施“微創(chuàng)手術(shù)”的核心是一群“機(jī)器人醫(yī)生”。

在施工現(xiàn)場，沒有大規(guī)模的道路開挖，圍擋內(nèi)只有一口小小的工作井。在施工人員的操控下，只見檢測機(jī)器人順著管道前行，通過激光環(huán)掃、聲吶等技術(shù)組件，對管道內(nèi)徑、形變、裂縫及內(nèi)部障礙物等實施掃描探測，根據(jù)獲取的數(shù)據(jù)實時生成三維模型，為后續(xù)“手術(shù)”規(guī)劃出精準(zhǔn)路徑。

有了“手術(shù)方案”，銑削機(jī)器人攜帶高精度的銑削頭上場，推著銑削頭旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，2厘米厚度的管道內(nèi)壁被銑削下來，這一過程就好比對“血管”內(nèi)壁進(jìn)行“斑塊清除”，既要為后續(xù)新管置入騰出空間，又要確保不損傷管道整體結(jié)構(gòu)。銑削完成后，全新的球墨鑄鐵管在液壓推進(jìn)系統(tǒng)的驅(qū)動下，被逐節(jié)頂進(jìn)舊管道內(nèi)。

“球墨鑄鐵管道具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、封閉性好的特點，是替代老舊混凝土管道的理想材料，在供水管網(wǎng)改造中被范圍應(yīng)用。”海潤集團(tuán)工程管理部袁同表示，新管道推入后，施工人員通過水泥砂漿加壓灌注工藝，將新舊管道之間的空隙進(jìn)行完全填充貼合，讓新管道在原管道的“懷抱”中安家落戶。

在大口徑供水管道修復(fù)中，這一內(nèi)襯技術(shù)是在省內(nèi)的首次應(yīng)用。

“每種工藝都有其適應(yīng)證，就像醫(yī)生對癥下藥。”袁同解釋，在貴陽路管網(wǎng)改造中，根據(jù)不同區(qū)段的地下管線條件、周邊環(huán)境差異等實際情況，將供水管線分為3個作業(yè)段，分別采用了3種與之相適應(yīng)的非開挖修復(fù)工藝。

“銑削頂進(jìn)內(nèi)襯球墨鑄鐵管”這一國內(nèi)領(lǐng)先的工藝，只適用于彎角小于2度的管道結(jié)構(gòu)性缺陷修復(fù)，其余2段分別應(yīng)用了“不銹鋼內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)”和“穿插軟管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)”兩種工藝。

“不銹鋼內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)”主要應(yīng)用于瑞金路路口施工段，這一段供水管道高程較低，需要上下翻彎通過，同時還要滿足與沿途其他供水管道連接的條件。“不銹鋼內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)”正好可以解決翻彎通過的問題，通過在舊管道內(nèi)穿插、焊接薄壁不銹鋼板，形成一層全新的高強(qiáng)度、耐腐蝕內(nèi)襯層。

而在瑞金路以南1.6公里施工段則采用了“穿插軟管內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)”，在卷揚(yáng)機(jī)的牽引下，一條柔韌性十足的PE內(nèi)襯管被從豎井一端拖拉到管道中，再用空壓機(jī)對軟管進(jìn)行充氣，使之緊密貼合到舊管壁上，形成“管中管”結(jié)構(gòu)，能夠有效封閉破裂舊管、防止?jié)B漏，而這些內(nèi)襯材料都是食品級標(biāo)準(zhǔn)。

3種工藝各有側(cè)重、互為補(bǔ)充。正是通過這種因段施策、多工藝協(xié)同的方式，海潤集團(tuán)成功破解了全線改造中的各類技術(shù)難題，為同類工程提供了可復(fù)制、可推廣的實踐經(jīng)驗。

供水管網(wǎng)有了“智慧神經(jīng)”

在貴陽路供水管網(wǎng)升級改造中，地面“悄無聲息”，鐵路照常運行，交通與居民生活基本不受影響。

“過去修水管，半條路都要圍起來，現(xiàn)在很多市民甚至不知道我們在施工。”在袁同看來，這種變化源于技術(shù)路徑的根本轉(zhuǎn)變，“修管不傷路、施工不擾民”徹底改變了傳統(tǒng)管網(wǎng)“開膛破肚”式施工帶來的交通擁堵與環(huán)境擾動等問題。

如果說，非開挖修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用為老舊管網(wǎng)改造重塑了“強(qiáng)健骨骼”，那么地下管網(wǎng)“一張圖”智能管控，則為這條供水“大動脈”裝上了“智慧神經(jīng)”。

近年來，海潤集團(tuán)積極推進(jìn)智慧水務(wù)建設(shè)，對老舊供水管網(wǎng)實施更新改造的同時，在全市重點區(qū)域布設(shè)65處水質(zhì)監(jiān)測點、30處在線壓力監(jiān)測點，可對壓力、流量、水質(zhì)及漏損等進(jìn)行實時監(jiān)測。

“我們正在逐步加大智能傳感器的布設(shè)密度，縮小在線監(jiān)測半徑，這些感知設(shè)備如同植入地下的‘末梢神經(jīng)’，可實時采集管道運行數(shù)據(jù)，上傳至調(diào)度中心運營監(jiān)管平臺，并與各項生產(chǎn)運行數(shù)據(jù)深度關(guān)聯(lián)、綜合分析，為構(gòu)建‘前端全面感知、中心集中研判、異常快速響應(yīng)’的一體化管控體系奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。”海潤集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，在實際運行中，這些感知系統(tǒng)發(fā)揮著多重作用，保障供水系統(tǒng)安全、高效、穩(wěn)定運行。

在壓力監(jiān)測方面，系統(tǒng)可實時掌握管網(wǎng)各節(jié)點的壓力分布，一旦出現(xiàn)異常降壓或升壓，立即觸發(fā)預(yù)警，為調(diào)度人員調(diào)整泵站運行提供依據(jù)。在流量監(jiān)測方面，通過DMA分區(qū)計量和夜間最小流量分析，能夠精準(zhǔn)鎖定可能存在漏損的小區(qū)或管段，將漏損控制從“被動搶修”轉(zhuǎn)向“主動發(fā)現(xiàn)”。在水質(zhì)監(jiān)測方面，在線監(jiān)測設(shè)備可實時反饋濁度、余氯、pH值等關(guān)鍵指標(biāo)，結(jié)合HACCP水質(zhì)精細(xì)化管理平臺，實現(xiàn)對水質(zhì)異常的快速溯源與處置。也就是說，一旦出現(xiàn)壓力異常、流量突變或水質(zhì)波動，系統(tǒng)可第一時間發(fā)出預(yù)警、快速響應(yīng)，實現(xiàn)從“事后處置”向“動態(tài)管控”的轉(zhuǎn)變。

這些智慧管控場景正悄然改變著城市的治理模式，“過去是被動搶修，現(xiàn)在是主動煥新”的系統(tǒng)性思維也在重塑城市更新模式。

從“靜默手術(shù)”到“智慧神經(jīng)”，從“因段施策”到“全域感知”，貴陽路供水管道改造工程，不僅是一次管網(wǎng)硬件的升級重塑，更是城市治理能力現(xiàn)代化、基礎(chǔ)設(shè)施綠色化轉(zhuǎn)型的生動實踐。青島以一場地下的“靜默革命”，讓城市更新與人民美好生活同頻共振。

未來，海潤集團(tuán)將持續(xù)以民生需求為導(dǎo)向，不斷優(yōu)化供水服務(wù)，完善供水監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)與智慧管理體系建設(shè)，依托DMA分區(qū)計量、HACCP水質(zhì)精細(xì)化管理以及安全運營管理三大平臺，不斷強(qiáng)化漏損主動預(yù)警、水質(zhì)全流程溯源與調(diào)度智慧化調(diào)控，以更精準(zhǔn)的感知、更高效的管控、更堅韌的管網(wǎng)，守護(hù)城市供水“生命線”。