市政排水管網整治工作展望

■ 天津市市政工程研究設計研究總院管道檢測與修復中心主任 呂耀志

隨著近年來黑臭水治理、海綿城市建設等工程的推進，城市排水管網問題得到的關注越來越多，全國各地排水管網整治工作也逐步開展起來。由于管理部門的認識程度、管道權屬、資金來源、管理體制等多方面因素影響，傳統的管理理念和治理思路往往難以適應城市精細化管理的要求，需要借助科技手段與創新管理，提升整體運維水平。

一、市政排水管網整治工作遭遇瓶頸

（一）排水管網排查與檢測

1.政策層面缺乏長效管理機制，工作層面缺乏系統性

大部分地方的排查檢測工作缺乏系統性，目前排查檢測工作主要分散于以下項目中： （1）新建排水管道的竣工驗收。（2）老舊管網的定期排查檢測。（3）水體環境治理（正本清源）項目。（4）海綿城市建設項目等。

這些項目的來源不同、項目甲方不同、工作重點不同、資金來源也不同，導致無法共享成果，浪費大量人力物力去進行重復性工作；既缺乏長效管理機制，也缺乏頂層設計和統籌規劃。

2.現行檢測評估規程仍需改進

現在已有了相關地方規范、行業規范、國家標準。住房和城鄉建設部發布的《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》（CJJ181-2012）是第一版面向全國的行業標準，內容較為豐富、全面。規程科學地對缺陷進行了描述和統計，很好地指導了管道養護管理工作，但是，也存在著如下問題：

（1）評價沒有區分管材，采用統一量化尺度

同樣的裂縫對不同管材管道的破損，或者結構狀況的影響是完全不同的。

（2）部分量化指標實際操作難以實現

如規程里要求按變形百分比確定‘變形’類缺陷的分級，變形量理論上可以測。但市面上的檢測設備大都無法測量，實際工程中往往需要技術人員自己估計。

（3）缺乏結構評估，難以滿足修復設計和施工的需求

規程最終的評判結論是管道修復指數。管道修復指數能說明是需要緊急修，盡快修，還是可以列入計劃暫時不修。但是沒法指出管道到底破損到什么程度，結構強度還有百分之多少。

（4）各地缺乏適用于本地的地方標準

不同地區的地下水和管道特征等都完全不同，因此，需要各地因地制宜制定地方標準。

3.檢測技術手段發展中尚存不足

隨著科技進步，管網檢測的手段也在不斷發展，目前主要有：管道潛望鏡（QV）、管道內窺機器人系統（CCTV）、探地雷達系統（GPR）、管道聲吶系統（PS）、人工管井調查、電法側漏等。

目前在實際工程中仍存在一些問題未能很好解決：一是復雜環境下的機器人越障能力欠缺；二是缺乏對管道內部缺陷的精準測量，如變形、破裂、起伏等；三是管道基礎和管周土體的檢測不夠精確；四是缺乏管道結構健康狀況的診斷評估，包括管壁結構完整性、管內壁粗糙度、鋼筋保護層厚度、混凝土強度、管壁的變形破裂情況評估；五是管道周圍土體檢測缺乏有效手段，類似的問題仍然需要繼續研發新的技術予以解決。

4.檢測隊伍專業化水平不夠，水平參差不齊

目前，檢測隊伍缺乏專業的檢測人員；現場操作不夠規范。而且，檢測人員對規范的理解和解讀能力參差不齊，導致檢測結論易出錯甚至數據造假。

5.部分項目前期對困難估計不足，完成效果不理想

部分項目前期對費用和困難估計不足，導致難以完成項目或者項目雖然做完但是效果不彰。

（二）排水管網的結構性能評估

1.缺陷評估尚不能完全滿足設計要求

當前缺乏結構缺陷評估尤其是與修復設計相適應的評估體系。《城市排水管道非開挖修復更新技術規程》（CJJ/T 210）基本規定有：原有管道的修復更新工程，應根據管道安全檢測評估鑒定報告，確定管道更新的等級和施工方法。筆者認為這句話要分解為兩部分：一是安全檢測，這部分沒有問題，基于視頻資料可以看得非常準確。二是評估鑒定，評估鑒定部分很容易出問題。

規程里提到的最主要的參數有三個：一是管段結構性缺陷參數，該參數能表明缺陷等級是幾級，是否是結構性修復；但無法通過該參數得知是否為結構性修復，如果是結構性修復，是全結構還是半結構？也無法得知是否需要地基處理。二是管段結構性缺陷密度，該參數可以指明是整體修還是點修；但受點修能力影響，往往無法實現局部修復。三是管段修復指數，該參數能說明修復的必要性；但無法指出是否進行開挖修復。現在這些問題，設計人員和檢測人員往往都無法很好解決和回復。

2.排水管道結構性評估現存問題

肉桂原料分別來自廣西省防城港市(防城桂)、廣西省平南縣(西江桂)、四川省、印尼、越南和斯里蘭卡，規格均為桂通，等級均為統貨。

市政領域結構性評估技術比較先進的有兩個專業：一是道路評估；二是橋梁評估。道路評估有以下幾個方面，可以作為管道結構性評估的參考：首先是路面調查。比較直觀，看哪里有問題，哪里有裂、哪里沉陷。其次是路面彎沉試驗。重載卡車壓著路面，看路面彎沉情況，計算設計強度。第三是雷達檢測，可連續觀測到路面結構損壞情況。橋梁評估也是一樣，首先是外觀檢測。然后是載荷試驗模擬橋梁受力情況，通過與理論情況進行對比分析，了解橋梁的破壞程度。

要做管道結構性修復，僅通過視頻，無法了解結構具體情況，還需要通過各種技術手段了解混凝土強度、保護層厚度、管壁密實程度、管周土的密實程度，解決管道剩余強度問題，進行合理的修復設計；否則，補少了有安全隱患，補多了造成嚴重浪費。

（三）排水管網破損修復

1.修復項目缺乏前期工作

前期工作是容易被忽略的環節，常規的建設項目有很詳盡的前期調研，然后按部就班進行勘察設計與工程實施。但是管道修復工作往往沒有勘察，甚至沒有設計，可能就是施工單位直接進去修。

2.修復設計方案單一

修復項目的手段往往比較單一，具有一定局限性，沒有哪種工藝能夠解決所有問題。不同的實際情況、不同的工藝都有自己的適應性和優缺點。修復技術包括：傳統開挖修復，特點是破壞道路、堵塞交通；噪音、粉塵污染嚴重；影響正常的商業活動和生活；工期長、大量的土方工程。還有非開挖修復技術，特點是不破壞道路，減少交通堵塞；噪音小、無粉塵污染；不影響正常的商業活動和生活；速度快，無土石方工程。一般而言，以非開挖修復為主，傳統開挖修復為輔。

3.不當使用非開挖修復存在結構安全隱患

如果在不適合進行非開挖修復的地方使用該類技術，存在結構安全隱患。管道分為兩類：一是剛性管，剛性管獨自承受荷載；二是柔性管，屬于管土共同作用。修復時，如果剛性管的內生管偏柔性，要驗算結構強度是否滿足。柔性管變柔性管，要考慮管周土體強度（密實度）變化，看是否需要加固。還要考慮新舊管道環向間隙注漿問題，以及施工過程對周圍構筑物和管線的影響。

該工藝在國外應用很多，也不算很新的工藝，在國內應用屬于較新工藝，能夠對完全塌陷管道進行修復。但是，該工藝應用也有不完善的地方。一是剛柔相濟問題。即剛性管沒有經過結構計算，按照柔性施工工藝去做，存在問題。二是接口防滲問題。三是土體基礎問題。需要經過計算，進行加固處理，才能保證施工安全性和管道實用性。

二、對策與思考

（一）排查與檢測

管網的狀態是動態變化的，狀態信息的更新維護同等重要。因此，需要建立統一的管網信息管理系統數據庫，該數據庫要具有通用性、可拓展性和延續性；還要定期對數據庫進行持續更新和維護；數據庫最好能夠與相關管理部門————如地下空間信息管理中心對接匹配，從而確保數據庫的準確性。

完善現行檢測評估規程。一是檢測評估體系要更加全面、更有針對性。進一步細化針對不同管材的評價標準；建立針對方涵等其他形狀管道的評價標準。二是著重加強對現狀管道結構性能的評估。

（二）排水管網的結構性評估

要優先確定管道是否是全結構修復？原管道是否滿足承載力要求？柔性管管周土體是否失效（考慮工程地質條件）？特殊工程地質條件下的柔性管修復（軟土、濕陷性黃土）是否非開挖修復？非開挖修復工藝能否實現？地基、結構、過流、清疏能否滿足要求？還要進行經濟技術合理性比選。選擇何種修復工藝，原位固化、螺旋纏繞、裂管法、折疊內襯還是點修等等。

（三）排水管網破損修復

針對前期工作，建議加強修復設計前的檢測評估和勘察工作，要進行非常詳盡的調研工作，包括：地面（場地情況，地表，周圍其他建、構筑物）；地下（工程地質條件-地基、水文地質條件-水位、構筑物、其他管線）；管道（管道破損位置、破損類別、破損程度；管周土體、地基的情況；管道結構安全性評估；原管道施工工藝）等。

（四）排水管網改造提升

主要分析雨污分流的具體實施過程中可能遇到的一些問題。

1.排查改造要徹底、扎實推進

排查改造工作要精細、精準、徹底、扎實，否則可能會功虧一簣。

2.調查改造應一查到底

調查要逐步推進、一查到底，不僅查市政管網，更要查企事業單位和小區管網————正本清源。

3.排查監督應動態更新、長期保持

排水是開放系統，末端在用戶，容易被改造且不易被發現，要進行長期性的動態監督。

三、展望

（一）不斷完善管理體系和治理思路

建立由主管部門、建設單位、運行養護單位、咨詢設計單位等組成的專項工作組，編制管網整治工作系統方案；要將管網排查檢測的成果形成統一標準模式，實現成果共享；管網排查整治工作要準確、徹底；保持管網良好的運行狀態是一個持續性的長期性任務；智慧排水管理系統的建設是未來趨勢所在。

（二）不斷提升檢測技術手段

1.下一代管道檢測機器人將有更強的適應性，能夠探測鋼筋保護層厚度、管壁內部結構缺陷，精確測量管道變形和管壁的變形破裂等。

2.基于人工智能的缺陷自動識別技術將包括：基于機器視覺的排水管道缺陷自動檢測識別技術，基于深度學習的排水管道缺陷類型自動檢測方法的算法研究。

（三）完善和健全管道結構評估技術及相關規程

下一代管道檢測機器人將實現更加多參數的檢測和評估；比較成熟的針對不同地方（地質條件）的管道評估標準也將出現。

（四）積累提升檢測、設計咨詢和修復施工單位技術和經驗

檢測單位要準確找出管網病害，評估管網健康狀況。設計咨詢單位能夠選擇合理方案，準確估算投資額。施工單位能夠精準掌握施工工藝，達到設計指標。市政排水管網檢測與修復的多方主體要各司其職做好排水管道的整治工作。