HDPE管如何破解上海老城區(qū)百年排水困局

在暴雨頻發(fā)的季節(jié)，“城市看海”這一現(xiàn)象屢屢成為網(wǎng)絡(luò)熱搜的?？?，城市內(nèi)澇問題如同一塊沉重的巨石，壓在每一個(gè)關(guān)心城市發(fā)展的人心頭。而在上海這座國際化大都市的老城區(qū)，一場悄無聲息卻意義深遠(yuǎn)的排水變革正在地下深處發(fā)生，HDPE管宛如一條神奇的“塑料龍”，為破解上海老城區(qū)百年排水困局帶來了新的希望。

暴雨下的老城區(qū)之痛與新變

楊浦區(qū)的老居民王阿姨對過去梅雨季的積水場景記憶猶新。十年前，每到梅雨時(shí)節(jié)，中山北二路的積水嚴(yán)重到能漫到電動車踏板，居民們出行極為不便，稍不注意就會弄得渾身濕透。然而，今年的情況卻大不相同。即便連下了三場大暴雨，王阿姨撐著傘悠閑地遛彎時(shí)，腳面竟連水花都沒濺到。這令人驚喜的變化，并非偶然，而是源于地下4.5米深處的一項(xiàng)重大工程。

在上海軌道交通十八號線下方，一條直徑達(dá)2.6米的“塑料長龍”正安靜而高效地運(yùn)行著。這條由HDPE雙壁纏繞管構(gòu)成的內(nèi)襯管道，就像給原本3米內(nèi)徑的盾構(gòu)隧道穿上了一件堅(jiān)固的“防腐雨衣”。它不僅要扛住每天高達(dá)40萬噸污水的猛烈沖刷，更要讓上海兩港地區(qū)22平方公里的排水系統(tǒng)重?zé)ㄉ鷻C(jī)，為老城區(qū)的排水難題提供了全新的解決方案。

老城區(qū)排水改造：一場刻不容緩的生死戰(zhàn)

故事要追溯到2016年，當(dāng)時(shí)上海兩港截流合流總管已經(jīng)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)到了極限。這條承載著13個(gè)排水系統(tǒng)、19座雨水泵站的“城市主動脈”，每天要吞進(jìn)40萬噸旱流污水和16.35立方米/秒的初期雨水。但老管道的“身體狀況”卻令人堪憂。

盾構(gòu)管片雖然堅(jiān)硬，但在污水長期的酸堿腐蝕下，滲漏點(diǎn)逐年增多，就像一個(gè)千瘡百孔的容器，難以有效承擔(dān)排水任務(wù)。傳統(tǒng)混凝土內(nèi)襯施工周期長，而老城區(qū)本就狹窄的街道，如江浦路等，根本“禁不起挖”。一旦進(jìn)行大規(guī)模的開挖施工，不僅會影響居民的正常出行，還會對周邊的商業(yè)活動造成嚴(yán)重干擾。

最棘手的是，這段需要改造的管道長達(dá)1067米，還要繞過R350的小半徑彎道，常規(guī)修復(fù)技術(shù)根本“夠不著”，無法滿足施工要求。上海市政院的工程師們面臨著巨大的挑戰(zhàn)，他們翻遍了國內(nèi)外的相關(guān)案例，試圖找到一種合適的解決方案。鋼筋混凝土內(nèi)襯會增加隧道負(fù)荷，給整個(gè)排水系統(tǒng)帶來更大的壓力；玻璃鋼夾砂管焊接麻煩，施工難度大；普通PE管又扛不住大口徑壓力，容易在高壓下?lián)p壞。直到他們盯上了“HDPE雙壁纏繞管”，這種原本用于市政排水的“塑料管”，能否在盾構(gòu)隧道里實(shí)現(xiàn)“逆襲”，成為了他們探索的新方向。

從實(shí)驗(yàn)室到地下：一場“管中管”的極限挑戰(zhàn)

為了驗(yàn)證HDPE雙壁纏繞管在盾構(gòu)隧道中的可行性，上海清遠(yuǎn)管業(yè)的廠區(qū)里率先打響了一場“模擬戰(zhàn)”。工程師們精心搭建了1:1的盾構(gòu)隧道模型，將DN2600的HDPE管推進(jìn)模型中，再往管壁和隧道之間灌輕質(zhì)混凝土。這看似簡單的“套管子”操作，實(shí)則每個(gè)環(huán)節(jié)都蘊(yùn)含著高深的技術(shù)密碼。

3米短管過彎術(shù)

原計(jì)劃使用6米長管進(jìn)行施工，但當(dāng)遇到R350彎道時(shí)，長管就像被卡住了脖子的巨人，根本無法順利通過。團(tuán)隊(duì)連夜重新測量、精心設(shè)計(jì)，定制了3米特殊短管。他們像拼樂高一樣，先把彎道部分用短管“拼”好，再用6米直管從兩端推進(jìn)，成功繞過了地鐵線路，解決了彎道施工的難題。

鋼帶導(dǎo)輪的“滑行套餐”

為了讓重達(dá)10多噸的HDPE管在隧道里能夠輕松“滑行”，工程師們給管子裝上了“外骨骼”——250mm寬的鋼帶，并每隔2米裝一組單向?qū)嵭膶?dǎo)輪。這些“小輪子”就像給管子穿上了一雙“滑冰鞋”，讓原本需要耗費(fèi)大量人力的推管工作變得輕松自如，工人推管從力氣活變成了“遛彎”。

三次注漿的“抗浮兵法”

輕質(zhì)混凝土流動性強(qiáng)，在注入過程中容易把管子“頂”起來，導(dǎo)致管子變形。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過反復(fù)研究和試驗(yàn)，設(shè)計(jì)了“1/3 - 2/3 - 滿注”的三次注漿法，并配合管內(nèi)伸縮支撐架，硬是把環(huán)向變形量控制在安全線內(nèi)。要知道，這可是國內(nèi)首次在盾構(gòu)管片里做這么大口徑的內(nèi)襯，每一次嘗試都充滿了風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。

最驚險(xiǎn)的當(dāng)屬焊接測試。熱熔焊槍在260℃的高溫下，將兩段HDPE管“熔”成一體。檢測結(jié)果顯示，焊縫拉伸力達(dá)到2040N，相當(dāng)于能吊起200公斤的重物。氧化誘導(dǎo)時(shí)間40分鐘的測試更證明，這層“塑料雨衣”能夠扛住50年的腐蝕考驗(yàn)，為管道的長期穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠保障。

“塑料管道”改寫行業(yè)規(guī)則：老城區(qū)改造的“輕騎兵”

2018年6月，當(dāng)?shù)谝还晌鬯巾樀亓鬟^HDPE內(nèi)襯管時(shí)，現(xiàn)場的工程師們終于松了一口氣。這場持續(xù)2年的“地下手術(shù)”，交出了一份漂亮的成績單。

與傳統(tǒng)的混凝土內(nèi)襯相比，采用HDPE管的工期縮短了40%，老城區(qū)的交通沒有因?yàn)槭┕ざ伴_膛破肚”，居民的正常生活幾乎沒有受到影響。該管道的設(shè)計(jì)壽命長達(dá)50年，是普通管道的2倍，大大減少了后期的更換成本。同時(shí)，后期維護(hù)成本直降60%，內(nèi)壁光滑度讓過水量提升了15%，兩港地區(qū)內(nèi)澇頻率從“一年3次”降到了“三年1次”，有效緩解了老城區(qū)的內(nèi)澇問題。

更關(guān)鍵的是，這套技術(shù)破解了深隧工程的兩大“卡脖子”難題。一方面，HDPE管本身不滲水，配合中間層的輕質(zhì)混凝土，徹底告別了盾構(gòu)管片“出汗”導(dǎo)致的滲漏問題；另一方面，污水里的硫化物、酸性物質(zhì)遇到HDPE就像“拳頭打在棉花上”，根本侵蝕不了，有效提高了管道的抗腐蝕能力。此外，3米短管 + 導(dǎo)輪系統(tǒng)的靈活施工方式，讓老城區(qū)復(fù)雜地形不再是“施工禁區(qū)”，為老城區(qū)排水改造提供了新的思路和方法。

地下4.5米的啟示：好技術(shù)要“接地氣”

上海隧道工程的張工在接受采訪時(shí)說了句實(shí)在話：“我們不是為了用新技術(shù)而用，是老辦法解決不了問題，才逼著自己找新路?！睆膶?shí)驗(yàn)室的模擬裝置到地下1067米的實(shí)戰(zhàn)，這套技術(shù)的成功，恰恰在于把“高大全”的工程思維，轉(zhuǎn)成了“小快靈”的問題解法。

當(dāng)我們在地面抱怨內(nèi)澇時(shí)，總以為需要“挖地三尺”建超級工程才能解決問題。然而，真正的智慧，或許就藏在一根能彎曲、耐腐蝕、好施工的“塑料管”里。就像王阿姨說的：“現(xiàn)在下雨天敢穿布鞋出門了 —— 這比什么大道理都實(shí)在?！?/span>

城市的“里子”，終究要靠能解決問題的“好技術(shù)”來撐。而HDPE雙壁纏繞管的故事，才剛剛開始。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信它將在更多的城市排水改造中發(fā)揮重要作用，為解決城市內(nèi)澇問題貢獻(xiàn)更大的力量，讓我們的城市在面對暴雨時(shí)不再“看?！保悄軌驈娜輵?yīng)對，展現(xiàn)出更加堅(jiān)韌和宜居的一面。