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给混凝土做三维B超,为城市管网做微创手术,长江物探公司做好水利工程安全诊疗“全科医生”

极目新闻 2024-09-19 16:16:15 阅读量:

极目新闻记者 吕锐

通讯员 肖璐笛 席天娇

随着我国经济社会建设进入新发展阶段,水利事业高质量发展也面临着挑战:早期工程服役时间长,病害隐蔽性强;在建工程规模与建设难度增大,安全风险高;极端天气气候事件频繁,预警难度大;智能建造与绿色治理能力不强,数字化程度低……这些都给水利工程的安全运行带来不小的压力。

2022年7月三峡水库支流首次淤积砂勘察-1(电火花).jpg2022年7月三峡水库支流首次淤积砂勘察

长江物探公司董事长、总经理张建清介绍,作为长江水利委治江事业物探专业支撑单位、我国水利电力行业学会会长单位,长江设计集团下属的长江地球物理探测(武汉)有限公司(简称长江物探公司)强化专业建设,发展新质生产力,形成系列先进、实用、无损、绿色、智能的品牌技术,把脉问诊水利工程全生命期隐蔽病害,以“透视之眼”洞察过去、面向现在、预测将来,做好水利工程安全诊疗“全科医生”。

IMG_0659.JPG张建清(左)在唐家山堰塞湖抢险现场

微创修复避免马路“开膛破肚”

由于年久失修,部分城市管网出现老化、破损、腐蚀、渗漏等问题,致使污水跑、冒、漏,雨水不能及时排除,给人民生活带来不便。

以往,常规的管网修复多为“开膛破肚”式的开挖修复,破坏路面,影响交通和市容市貌,晴天灰尘满天飞、雨天泥浆遍地跑。

旋转切割复式顶管非开挖修复效果.png地下管网无创修复前后对比

“非开挖管道修复技术好比给城市管网做微创手术,对地面、交通、环境以及周围地下管线影响弱,是在不开挖或少开挖路面的情况下,利用原管位资源,采取相关非开挖修复技术,使管道重新获得不少于20年的使用寿命。”张建清介绍,以该公司参与的武汉东湖高新区光谷七路污水管道修复为例,采用旋转切割复式顶管的新技术,将原污水管道等径或者扩径置换,而且不需要开挖路面,不需要重新开孔,在原来的管径内就可施工,完美实现了“无创”修复。

据悉,非开挖修复技术告别了“拉链路”,解决了长期以来困扰城市地下管线建设工程的难题。同时,施工速度快、综合成本低,具有较好的经济效益和社会效益。

打造毫米级混凝土结构三维“B超”

在面对工程隐蔽问题的挑战时,长江物探公司经过三年的不懈努力,成功研发出混凝土结构三维“B超”技术,让隐蔽的质量缺陷无处遁形。

其中在某调水工程隧洞衬砌结构检测实战作业时,业主要求长江物探公司在一个月时间内完成两条隧洞共8000多米的质量检测,目的在于查明重大隐蔽质量缺陷,及时消除工程运行期重大安全风险。

陆上三维地震勘探成果(南水北调工程).jpg三维探测成果

检测的结果准不准确?在这期间,业主要求现场检验物探检测成果的精度,利用钻孔方式进行验证。其中,物探成果显示衬砌混凝土在隧洞壁一处21厘米深的位置存在较大的脱空,而钻孔验证在21.2厘米的位置出现了脱空,误差只有2毫米,这在业界引起了巨大反响,长江物探人用实际行动打消了质疑,赢取了信任,一举将检测精度提升至毫米级,告别了“物探物探,误差一半”的历史。

SBY99-16-21-3-3.jpg早期长江物探人工作场景

针对我国工程混凝土结构检测精度低、成果可靠性差的现状,长江物探公司国内率先引进阵列超声横波反射成像装备,通过三年“数理孪生”模型试验开发,自主开发配套合成孔径三维成像处理软件USW_SAFT_3D,开创国内大型水利工程应用先河,实现对混凝土内部缺陷的毫米级三维精细成像。

堤坝精细造影打破“卡脖子”封锁

针对常规电阻率法二维探测效果差的局限,以及国外磁电阻率法厂商只提供高价服务的垄断策略,长江物探公司发明双源磁场精准解译技术,研制国内首台堤坝渗漏三维探测仪,突破国外“卡脖子”技术封锁,形成自主知识产权技术装备与软件,以类似医学的“血管造影”技术获取堤坝内部渗漏路径三维空间分布,为除险加固提供靶向支撑,且可推广应用于地下水污染羽流、垃圾掩埋场渗漏、城市给排水管道等的探测定位。

05.png三维探测成果

此外,针对水工领域缺乏锚杆无损检测技术问题,自1998年三峡工程至今,长江物探公司持之以恒搞创新,提出三大技术与装备创新,实现锚杆无损检测技术从无到有、到优、再到精,形成水工长锚杆声波无损检测成套技术装备,攻克锚杆最后“10cm”检测难关,累计完成工程各类锚杆无损检测超百万根。

八大核心技术助力“小巨人”成长

极目新闻记者获悉,长江物探公司对技术进步一直有着孜孜不倦的追求,靠科技闯市场,企业年产值从几百万到超过2亿,一直保持高质量发展,成为行业领头羊,2022年荣获国家专精特新“小巨人”企业称号。

张建清介绍,目前长江物探拥有八大核心技术:

水陆三维地球物理勘探:通过高精度、高分辨率仪器,探测大坝基础、堤防隐患、滑坡、危岩体、断层、破碎带、岩溶、河道等。

高分辨率CT:用地震波、声波、电磁波穿透,三角网射线追踪,三维成像,实现大体积混凝土结构检测和岩溶探测。

超声横波反射成像:采用阵列超声反射合成孔径成像技术,实现混凝体内部埋设物及缺陷(如钢筋、空洞或欠密实区域等)三维高精度成像。

精细化渗漏探测:研发了国内首台堤坝渗漏三维探测仪,打破了国外技术“卡脖子”垄断,实现了水库大坝、堤防渗漏通道及岩溶通道精细定位。

智慧管网全链条技术:包括疑难管网精细化探测、管网非开挖修复、智慧管网三维信息化,实现城市管网“全方位体检”“微创式修复”“可视化监护”。

超前地质预报:探测隧洞施工前方不良地质体、地下水,评价掌子面前方围岩岩体稳定状态,保障隧洞施工安全。

堆石坝附加质量法检测:采用附加质量法原位、无损、高效、实时检测筑坝堆石体密度,实现对堆石坝填筑施工质量过程控制。

数字钻孔:自主研发高清钻孔电视技术及装备实现钻孔360度高清全景成像,开发数字岩芯系统,实现钻孔全要素信息采集、传输、存储、管理全过程数字化。

责任编辑:王念 值班主任:张欣