山東省市政排水管道缺陷檢測修復(fù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

山東省市政排水管道缺陷檢測修復(fù)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀摘要：針對目前山東省市政排水管網(wǎng)運行中出現(xiàn)的問題進行了分析，結(jié)合國內(nèi)行業(yè)技術(shù)的最新發(fā)展，建議采用電視內(nèi)窺cctv技術(shù)對管道內(nèi)部進行全方位檢測，并提出內(nèi)窺技術(shù)應(yīng)與管道非開挖修復(fù)技術(shù)結(jié)合起來，實現(xiàn)管道維護工作的系統(tǒng)化，信息化。

關(guān)鍵詞：市政排水；cctv檢測；管道檢測

abstract:shandongprovincemunicipalsewerrun,combinedwiththelatesttechnologicaldevelopmentsinthedomesticindustry,itisrecommendedthatafullrangeofdetectionoftheinsideofthepipewithtvendoscopiccctvtechnologyandtechnologyforendoscopicandpipelinetrenchlessrepairtechnologycombineforpipelinemaintenancesystematic,informationtechnology.keywords:municipaldrainage;cctvdetection;pipelineinspection

中圖分類號：s607+.2文獻標(biāo)識碼：a文章編號：2095-2104（2013）

我省排水管網(wǎng)存在的問題

城市排水管網(wǎng)是城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，在城市生活中，排水管網(wǎng)是不可缺少的，被稱作城市血管。排水管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)固和功能保障是城市排水安全的重要保證，隨著城市建設(shè)的日益發(fā)展，環(huán)境保護和文明施工已成為社會各界的共識，因此排水管網(wǎng)的安全運行也愈來愈受關(guān)注。

目前山東省城鎮(zhèn)排水管網(wǎng)所凸顯的問題主要分為以下幾個方面：

1）排水管線系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低，基礎(chǔ)設(shè)施條件差，導(dǎo)致先天不足

以濟南市的情況為例，根據(jù)2000年統(tǒng)計數(shù)字顯示，濟南市排水管網(wǎng)總長度共1124千米，僅次于青島市（1459.91千米）和東營市（1125千米），市區(qū)排水管線系統(tǒng)比較滯后，老城區(qū)沿用的大多是幾十年甚至上百年前的管線系統(tǒng)，而從1987年“8·26”暴雨洪災(zāi)以來，近年濟南降水量始終維持在不高的水平，使城建規(guī)劃設(shè)計時新建排水系統(tǒng)又采用了較低標(biāo)準(zhǔn)。資料顯示，玉函路的收水管口徑為300毫米，主干道歷山路立交橋的管線口徑也為300毫米，其他諸如千佛山西路、環(huán)山路、燕子山西路等路段均在此標(biāo)準(zhǔn)上下，而根據(jù)技術(shù)要求，要保證普通暴雨的順利排水，管線口徑至少應(yīng)在500毫米左右。設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)低是導(dǎo)致排水堵塞的一個不利因素。

2）管網(wǎng)病害導(dǎo)致地下水滲入，影響污水處理和引發(fā)管道淤堵

據(jù)山東建筑大學(xué)的一項調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，管網(wǎng)病害造成濟南老城區(qū)地下水滲入量已超過污水總量的20%，使得地下水稀釋作用下，進入城市污水處理廠的原生污水的cod等指標(biāo)降低，從而影響到污水處理廠按設(shè)計參數(shù)運行；降低了污水處理廠的運行效率和處理效果。在地下水長期的搬運作用，排水管道附近土壤流失，使路基松動，路面高低不平的情況在我省城鎮(zhèn)中隨處可見，路面塌陷危害交通安全的事故也時有發(fā)生。同時管網(wǎng)中淤泥沉積的概率大大提高，增加了設(shè)施養(yǎng)護的勞動強度，給汛期排洪也帶了安全隱患。

3）管網(wǎng)病害導(dǎo)致污水滲漏，土壤流失威脅路基安全

污水通過滲漏的方式，直接影響到地下水資源，給環(huán)境帶來了極大的隱患。而在雨季或由于污水排放的潮汐現(xiàn)象，同樣導(dǎo)致了管道外部附近的土壤流失，給道路的安全也帶來了威脅。

4）附近存在其他水源對管道的影響

當(dāng)排水管道附近存在自來水漏點或地下水源等情況時，排水管道由于地處地下水很豐富的區(qū)域，同樣對管道周圍基礎(chǔ)存在沖蝕作用。

5）其他方面的影響：

地基的不均勻沉降，地面動荷載的長期影響，管道所處土壤的性質(zhì)等，各種原因使近年來老齡管道存在安全隱患。

以上幾方面因素決定：應(yīng)定期對重要及老齡排水管網(wǎng)進行安全健康檢測，及時進行維修，保證排水管網(wǎng)運行通暢。此外我國新建管道竣工驗收手段也存在著一些問題，據(jù)調(diào)查，國內(nèi)行業(yè)內(nèi)嚴(yán)格按照驗收規(guī)范對排水管道進行閉水試驗的情況很少，幾乎沒有單位對新建排水管道全部按照標(biāo)準(zhǔn)進行閉水試驗驗收。甚至有些地區(qū)從未對管道進行過閉水試驗，只是在管道覆土回填前進行目測。當(dāng)然也有一些負責(zé)任的監(jiān)理會要求建筑物附近的排水管道全部進行閉水試驗，以防止管道滲漏導(dǎo)致建筑基礎(chǔ)的塌陷。根據(jù)現(xiàn)場人員介紹，導(dǎo)致這些現(xiàn)象的主要原因是閉水試驗現(xiàn)場取水困難以及封堵麻煩等。由于管道驗收的費用是包含在管道安裝的定額中，并沒有將驗收費用獨立出來并進行定額化，加上目前我國針對市政排水管道驗收的規(guī)范與國外相比并不全面，因此這些情況與制度及相關(guān)設(shè)備的完善有密切關(guān)系。也有一些地區(qū)對管道的驗收是在管道覆土后進行的，方法主要是閉水試驗。地下水位高的地區(qū)通常也采用負壓試驗，將管道封堵后抽干管道中的積水，通過觀察地下水滲入量來檢測排水管道是否合格。但此方法驗收普遍擔(dān)心一旦驗收不合格，對其修復(fù)與覆土之前發(fā)現(xiàn)問題進行的修復(fù)費用相差甚遠。

因此，尋找安全可靠的現(xiàn)代化檢測技術(shù)是進行新建管道竣工驗收和老齡排水管網(wǎng)健康檢測的重要前提。

排水管網(wǎng)內(nèi)窺檢測技術(shù)

1.檢測技術(shù)概述

根據(jù)檢測的目的不同，管道內(nèi)窺檢測可分為排水管道功能性檢測和排水管道結(jié)構(gòu)性檢測兩大類。

1）排水管道功能性檢測，主要是以檢查管道排水功能為目的的檢測，一般檢測管道的有效過水?dāng)嗝妫⒐艿缹嶋H過流量與設(shè)計流量進行比較，以確定管道的功能性狀況。對于這類檢測出來的問題一般可通過日常養(yǎng)護等手段進行解決。

2）排水管道結(jié)構(gòu)性檢測，主要是以檢查管道材料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀為目的的檢測，這類檢測主要了解管道的結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀以及連接狀況，通過綜合評估后確定管道給地下水資源及市政設(shè)施是否帶來影響。對于這類結(jié)構(gòu)性問題被檢測出來后一般需要通過修復(fù)的手段來解決。

根據(jù)檢測使用的設(shè)備不同，管道內(nèi)窺檢測可分為內(nèi)窺攝像（cctv）檢測和管道內(nèi)窺聲納（sonar）檢測兩大類。

1）管道內(nèi)窺攝像檢測（closecircuittelevisioninspection），主要是通過閉路電視錄像的形式，使用攝像設(shè)備進入排水管道將影像數(shù)據(jù)傳輸至控制電腦后進行數(shù)據(jù)分析的檢測。這類檢測可全面了解管道內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況。檢測前需要將管道內(nèi)壁進行預(yù)清洗，以便清楚的了解管道內(nèi)壁的情況。其不足之處在于檢測時管道中水位需臨時降低，對于檢測高水位運行的排水管網(wǎng)來說需要臨時做一些輔助工作（如臨時調(diào)水、封堵等）。這一方法早先用于煤氣管道的檢測，后來普遍用于排水管網(wǎng)的檢測。就目前國內(nèi)情況來看，這一方法是管道內(nèi)窺檢測的主流。

2）管道內(nèi)窺聲納檢測（sonarinspection），主要是通過聲納設(shè)備以水為介質(zhì)對管道內(nèi)壁進行掃描，掃描結(jié)果以專業(yè)計算機進行處理得出管道內(nèi)壁的過水狀況。這類檢測用于了解管道內(nèi)部縱斷面的過水面積，從而檢測管道功能性病態(tài)。其優(yōu)勢在于可不斷流進行檢測。不足之處在于其僅能檢測液面以下的管道狀況和不能檢測管道一般的結(jié)構(gòu)性問題。

2.檢測評估內(nèi)容

針對市政管網(wǎng)的內(nèi)窺檢測，大部分發(fā)達國家和地區(qū)都有完善的行業(yè)規(guī)程。我國從上個世紀(jì)90年代中期開始，逐漸有單位和企業(yè)開始從國外進口這類檢測設(shè)備，但由于使用的單位多集中在城市管理部門，適合國內(nèi)管網(wǎng)檢測技術(shù)的相關(guān)技術(shù)規(guī)程等并沒有受到行業(yè)的重視，直到2005年底才由上海水務(wù)局出臺了國內(nèi)首份管道檢測技術(shù)規(guī)程，但由于地域等各方面原因沒能在行業(yè)內(nèi)大范圍推廣。通過對部分國家和地區(qū)的檢測規(guī)程進行分析后，總結(jié)了市政管網(wǎng)檢測評估包含的基本內(nèi)容：

1）檢測設(shè)備的要求：

設(shè)備能準(zhǔn)確體現(xiàn)管道的狀況（如管道的坡度、管道的內(nèi)壁狀況、管道內(nèi)缺陷點的距離等），設(shè)備能出色完成檢測任務(wù)（如檢測車的速度、光源的照度、鏡頭的自由度、聲納的脈沖要求、圖像的清晰度、數(shù)據(jù)線的強度，設(shè)備的防水、防爆等級等）。

2）檢測所需的條件：

檢測管段的數(shù)據(jù)資料（如管材、敷設(shè)年代、管徑、埋深、管道連接方式、周邊的地質(zhì)狀況、管段所處地段的地理特性等），檢測管段的現(xiàn)場條件（如管道日常的流速、水位高度、管內(nèi)及檢查井內(nèi)淤積厚度、管道所在路段的交通狀況等）。

3）現(xiàn)場檢測的要求：

操作規(guī)范（如指定檢測的速度要求、攝像頭的高度要求、照度要求等），控制過程（如現(xiàn)場工程師的簽單表格等），突發(fā)情況的處理（如設(shè)備出現(xiàn)問題，或由甲方工程師現(xiàn)場提出更改意見后進行的處理等），管道的現(xiàn)場要求（如管道內(nèi)的臨時抽水的水位要求，管道清洗的程度等）。

4）檢測項目附屬項目的要求：

水流控制要求（如臨時橡膠堵塞器封堵的壓力要求、泵站配合的要求等），清洗的要求（清洗所達到的程度，清洗設(shè)備壓力要求等），地面道路交通維護要求（如臨時占道方案、交通導(dǎo)流方案等）。

5）評估報告編制的要求：

缺陷點代碼的規(guī)定，各國描述排水管網(wǎng)的缺陷點大致相同，主要分為功能性缺陷和結(jié)構(gòu)性缺陷（見表1），編制報告的內(nèi)容要求（如包括項目信息、缺陷平面示意圖、缺陷點照片等），編制報告人員的要求（如從事培訓(xùn)的時間要求、從事培訓(xùn)人員學(xué)歷要求、從事培訓(xùn)的機構(gòu)要求等），評估打分的要素（如包括缺陷點的等級打分、管段所處地質(zhì)情況打分、管段所處的地區(qū)重要性打分等）

6）檢測成果的交付要求

交付成果所包括的內(nèi)容要求（如圖紙的比例要求、圖像的清晰度要求、檢測報告的完整性要求、檢測報告的條理性要求、檢測工程師的簽字要求等）

市政管網(wǎng)的非開挖修復(fù)技術(shù)

解決排水管網(wǎng)出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)性狀況，國內(nèi)長期以來普遍采用開挖重新埋管的方式進行處理。但隨著社會的進步加上管網(wǎng)負擔(dān)又日益加重，排水管道的非開挖修復(fù)技術(shù)也日益得到了行業(yè)內(nèi)的認可。

非開挖修復(fù)技術(shù)目前就修復(fù)特性主要可分為以下幾大類：

1）內(nèi)襯修復(fù)技術(shù)，此技術(shù)方法主要為在舊管道內(nèi)部通過各種方式新建一條管道，此管道的管徑要比原先管道小，坡度依賴于原先管道的坡度。而結(jié)構(gòu)（如環(huán)剛度）有些可以完全自立不依賴原來的管道，有些則依靠原先舊管道的結(jié)構(gòu)。此類技術(shù)就修復(fù)工藝不同可分為：翻轉(zhuǎn)固化法（cipp）、拖入固化法、螺旋制管法、短管內(nèi)襯法、u型管拖入法、局部內(nèi)套環(huán)法等。

2）置換舊管技術(shù)，此技術(shù)類似非開挖頂管技術(shù)，有漲管法、碎管法和吃管法等。主要通過外力將舊道管破壞的同時拖入新的管道，新管可以和原管管徑相同也可比原管徑大。但若新管徑比原管徑大，則需先行對管道附近其它地下管線進行探測，避免施工過程中影響到這些管線。此技術(shù)主要運用于給排水等橫穿道路的管道更換項目中，因此此類技術(shù)通常需要開挖相對較長的工作坑。

3）其他，如局部注漿，涂層等方法。

具體選擇修復(fù)工藝可通過內(nèi)窺檢測的結(jié)果進行綜合分析，從經(jīng)濟上、技術(shù)上制定最合理的修復(fù)方案。

目前國外很多時候?qū)⒐艿婪情_挖修復(fù)運用于管道出現(xiàn)問題的初期，稱之為：預(yù)防性修復(fù)。此類修復(fù)的難度和成本得到有效的降低，但排水管網(wǎng)的生命力卻被增強。因此，在現(xiàn)代化城市排水管網(wǎng)改造過程中，管道非