成都市太升南路污水管道CCTV檢測分析

唐 佳，任 斌，吳俊諶

(四川中成煤炭建設(集團)有限責任公司,四川成都 610031)

排水管道在城市基礎建設中起著至關重要的作用，主要擔負著雨水、污水的收集和排放，同時也承擔城市防洪排澇的重大作用。近年來由于管道引起的問題時有發生，諸如內澇、地面塌陷等，給城市通行安全、人民生活造成了極大影響[1]。管道檢測是發現管道問題和評價管道運行狀況最有效的方法也是唯一的方法，目前檢測方法較多，只有CCTV檢測能夠深入管道內部，并通過錄像直接觀察，直觀判斷管道內部缺陷，并進行準確分析和評價，為管道修復和養護提供參考。目前管道檢測評估及驗收主要以CCTV檢測報告為依據，本文以成都市太升南路污水管道CCTV檢測為例，介紹了管道檢測施工流程，并根據CJJ181-2012《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》[2]對管道進行評估，為后續管道修復具有重要指導作用。

1 CCTV檢測

1.1 工程概況

成都市太升南路離天府廣場和春熙路較近，屬于成都市繁華地段，道路是雙向四車道，路兩旁主要是手機商鋪，在白天車流量及人流量較大。由于道路修建較早，管道運行時間較長，近年來管道出現結構性及功能性缺陷，導致排水不暢，給當地民生及環境造成較大影響。污水管道管徑主要有DN500 mm和DN600 mm，管道埋深在3～5 m范圍內，管道長度827 m。上游管道有大量垃圾淤泥沉積，導致堵塞嚴重，整段管道腐蝕較為嚴重，管道上半部分已經露出大量石子。

1.2 作業流程

管道CCTV檢測作業主要包括檢測準備，現場檢測以及生成報告。

1.2.1 檢測準備

檢測前需要了解管道基本信息，如管道位置、型材、管徑、埋深等，為制定檢測施工計劃做準備，同時也為編制檢測報告搜集資料。在檢測前，通過施工設計圖了解管道位置分布、管徑等基本信息，之后進行現場踏勘。通過踏勘發現：

(1)管道位于機動車主車道上，白天車流量較大。

(2)DN500 mm管道內有大量垃圾、油脂凝固、堵塞管道。

(3)DN600 mm管道過水面大于30 %，部分管道存在大量結垢。

根據踏勘結果分析，檢測選擇在晚上車流量較小時段進行，用錐形桶對施工現場進行封閉打圍，并在錐形桶上插閃光棒，在打圍來車方向設置車流導向牌和施工警示牌，并排專人負責現場交通指揮及行人安全。DN500 mm和DN600 mm管道采用型號為300～600的氣囊進行封堵，上游采用污水泵及時調水，保證水頭壓力在氣囊規定內，每隔30 min檢查氣囊壓力值，若發現壓力不足，應及時打氣。為了在檢測過程中清晰地觀測到管道內部情況，需要將管道內壁的結垢物質及管內沉積的雜物清洗干凈。

1.2.2 現場檢測

在檢測前應先檢查CCTV機器人各個部件是否正常，如攝像頭是否能靈活轉動，各種高度調整及變焦功能是否完好；爬行器前進、后退、防側翻等功能。確定機器人各部件及功能完好后，在檢測每段管道前還應先拍攝看板，看板應寫明道路或被檢測管道所在地名、起點、終點編號、管道屬性、管徑和時間信息；此外，還應拍攝地面明顯標志，連續拍攝直到管內。

在檢查調試完成后，就可以將爬行機器人通過井口放入管道內，爬行器的爬行方向宜與水流方向一致，因此應從上游井放入。管內爬行機器人通過電纜與地面控制臺連接，機器人在管內將拍攝的圖片通過電纜傳回地面控制臺，檢測人員可以通過電腦實時觀察管道內部情況，除了將圖片信息傳回地面外，電纜還起到對爬行器供電及傳輸地面控制信號的功能，保障爬行機器人在管道正常工作。檢測時，檢測人員通過控制器操縱爬行器移動進而完成整個管段的視頻錄制工作。爬行過程中，爬行速度不宜大于0.15 m/s，圖像應保持正向水平，不得啟用攝像頭的變焦功能，檢測人員應實時觀察管道內部情況，若發現有缺陷，應停止前進，將爬行器停留在缺陷處，并使攝像頭對準缺陷位置，調整好焦距保障拍攝圖像清晰，拍攝時間至少10 s。若檢測過程中遇塌陷、磚頭石塊等阻礙爬行器前進的情況，應停止前進，換另一口井繼續檢測，盡可能讓檢測的圖像資料完整[3]。

1.2.3 生成報告

檢測報告可以通過計算機輔助生成報告，這樣方便快捷，能有效提高工作效率。首先將工程信息錄入，工程信息包含：工程名稱、地點等；其次將檢測視頻導入軟件并錄入檢測單位、作業人員和管道屬性等信息；緊接著判讀人員觀看檢測視頻，截取缺陷畫面，填寫缺陷開始和結束距離，并錄入缺陷名稱及等級；最后導出報告，報告可以導出為Word格式，方便修改。

2 檢測結果分析

2.1 檢測評估依據

2.1.1 結構性缺陷評估

針對已經破壞的管道，需要制定相應的修復方案，通過計算管道修復指數，可以確定近、中、遠計劃。管道修復指數如下：

RI=0.7×F+0.1×K+0.05×E+0.15×T

(1)

式中：RI表示管段修復指數，K表示地區重要性參數，E表示管道重要性參數，T表示土質影響參數，F可表示為當Smax≥S時，F=Smax，當Smax

(2)

Smax=max{Pi}

(3)

式中：n表示管段結構性缺陷數量，n1表示縱向凈距大于1.5 m的缺陷數量，n2表示縱向凈距大于1 m且不大于1.5 m的缺陷數量，Pi1表示縱向凈距大于1.5m的缺陷分值，Pi2表示縱向凈距大于1 m且不大于1.5 m的缺陷分值，α為結構性缺陷影響系數，當缺陷縱向凈距大于1 m且不大于1.5 m時，α取值為1.1。

2.1.2 功能性缺陷評估

管道功能性缺陷表現為堵塞，減少過水斷面的情況，該類缺陷周期要比結構性缺陷周期短，如不及時處理，可能發生城市內澇，為保障城市管道暢通運行，可以根據管道養護指數制定相應的養護計劃。養護指數計算如下：

MI=0.8×G+0.15×K+0.05×E

(4)

式中：MI表示管道養護指數，K表示地區重要性參數，E表示管道重要性參數，G可表示為當Ymax≥Y時，G=Ymax，當Ymax

(5)

Ymax=max{Pj}

(6)

式中：m表示管段的功能性缺陷數量，m1表示縱向凈距大于1.5 m的缺陷數量，m2表示縱向凈距大于1 m且不大于1.5 m的缺陷數量，Pj1表示縱向凈距大于1.5 m的缺陷分值，Pj2表示縱向凈距大于1 m且不大于1.5 m的缺陷分值，β為功能性缺陷影響系數，當缺陷縱向凈距大于1 m且不大于1.5 m時，β取值為1.1。

2.2 評估分析

檢測后發現管道結構性缺陷有腐蝕、錯口、破裂、滲漏、脫節及支管暗接，功能性缺陷有沉積、障礙物、結垢及樹根侵入，部分典型缺陷如圖1所示。經統計，管道共存在95處缺陷，其中包括34處腐蝕、16處結垢及12處脫節，這三類缺陷是在已發現缺陷中較多的缺陷。圖2為各缺陷占比圖，從圖中可以直觀看到各缺陷占比，從圖中還能發現：

圖2 缺陷比例

(1)腐蝕占比36 %，是所有缺陷最多的，其次是結垢占比17 %。

(2)結構性缺陷占比68 %。

在實際檢測過程中還發現大部分管道內部存在較大面積的2級腐蝕，如圖1(a)管道上半部分已經全部腐蝕，其中腐蝕嚴重的地方管道已經出現破洞。通過式(1)～式(3)計算得到約15 %的管段修復指數在4～7之間，屬于修復等級Ⅲ級，即管道結構在短期內可能發生破壞，應盡快修復；其余管段修復指數在1～4之間，屬于修復等級Ⅱ級，即結構在短期內不會發生破壞現象，但應做修復計劃。通過式(4)～式(6)計算得到約35 %管段養護指數在4～7之間，屬于養護等級Ⅲ級，即應盡快處理；約15 %的管段養護指數在1～4之間，屬于養護等級Ⅱ級，即沒有立即處理的必要，但應安排處理計劃，其余管段養護指數均在1以下，屬于養護等級Ⅰ級，即沒有明顯需要處理的缺陷。

圖1 管道不同缺陷示意

3 結論

不同地區管道病害情況不盡相同，為了制定病害管道的相應養護和修復方案，需要對管道進行檢測，通過檢測發現管道問題所在及問題嚴重性，進而為制定方案提供參考。目前在眾多的檢測方法中，CCTV檢測是最直觀的檢測方法，同時其施工起來方便快捷。本文以成都市太升南路污水管道檢測為例，詳述了CCTV檢測流程，并結合施工現場及相關規范闡述了相應的安全事項及技術要點。根據檢測結果對管道做出了其缺陷評估，并提出了相應的養護及修復意見，同時也為管道修復施工及制定施工方案提供了相關參考。最終根據制定的方案對管道進行清洗和修復，取得了較好的清洗和修復效果。