城鎮(zhèn)排水管道功能性缺陷篩查與疏通養(yǎng)護(hù)

寇長(zhǎng)喜

（上海浦東新區(qū)東寶市政實(shí)業(yè)有限公司，上海市 200125）

0 引言

隨著城鎮(zhèn)市政排水管網(wǎng)體系的建成和使用年代的增加，城市排水管道養(yǎng)護(hù)工作逐漸成為城市排水安全的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在城市排水工程建設(shè)工作中，除了要保證新建地區(qū)排水管道的設(shè)計(jì)和建設(shè)，也要加強(qiáng)現(xiàn)狀市政排水管道的養(yǎng)護(hù)工作，保障已建成的排水管道正常運(yùn)行。截至2018 年，上海地區(qū)已建市政排水管道27 483.18 km，檢查井77 萬(wàn)座，做好定期養(yǎng)護(hù)工作是保障人民生活及財(cái)產(chǎn)安全的重中之重[1]。養(yǎng)護(hù)過程中，定期對(duì)排水管道開展檢測(cè)，可為養(yǎng)護(hù)方案和策略的優(yōu)化提供支撐，也可作為管道評(píng)估和修復(fù)的依據(jù)。本文對(duì)排水管道功能性檢測(cè)的方法進(jìn)行了分析，并依據(jù)功能性檢測(cè)的結(jié)果制定合理的養(yǎng)護(hù)方案。

1 管道功能性檢測(cè)

管道功能性檢測(cè)是對(duì)管道通暢程度的檢測(cè)，通過對(duì)導(dǎo)致管道過水?dāng)嗝姘l(fā)生變化，影響通暢性能的功能性缺陷的探測(cè)，評(píng)估管道的養(yǎng)護(hù)指數(shù)[2]。功能狀況的普查周期應(yīng)1~2 a 一次，檢測(cè)方法包括閉路電視檢測(cè)技術(shù)（CCTV 檢測(cè)）、聲吶檢測(cè)技術(shù)、量泥斗檢測(cè)、電子潛望鏡檢測(cè)技術(shù)（QV 檢測(cè)）、染色檢查、煙霧檢查等[3]。

1.1 管道功能性檢測(cè)內(nèi)容

管道功能性檢測(cè)的范圍包括檢查井、雨水口、排放口及排水管渠。檢測(cè)內(nèi)容主要包括沉積、結(jié)垢、障礙物、樹根、殘墻、壩頭、浮渣，雨污水混接，水位和水流等。

其中，沉積、結(jié)垢、障礙物、樹根、壩頭、浮渣用于評(píng)估管道養(yǎng)護(hù)指數(shù)的功能性缺陷，對(duì)管道內(nèi)的通暢情況會(huì)產(chǎn)生直接影響。管道雨污水混接除了會(huì)導(dǎo)致污水排入自然水體帶來(lái)污染外，還會(huì)影響雨污水排入市政排水管道。雨水管道接入市政污水管道時(shí)，會(huì)因?yàn)槲鬯趶捷^小導(dǎo)致雨水無(wú)法順利排放；污水管道接入市政雨水管道時(shí)，會(huì)因?yàn)橛晏齑罅髁坑晁畬?dǎo)致生活污水無(wú)法排入市政管道[4]。對(duì)水位和水流的檢測(cè)是在帶水正常運(yùn)行情況下對(duì)管道運(yùn)行情況的檢測(cè)，以確認(rèn)管道運(yùn)行情況。

1.2 管道功能檢測(cè)方法

1.2.1 CCTV 檢測(cè)

排水管道CCTV 檢測(cè)已經(jīng)成為全球范圍內(nèi)應(yīng)用最為普遍的管道檢測(cè)技術(shù)[5]。通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助，CCTV 檢測(cè)的結(jié)果清晰，檢測(cè)資料便于保存和復(fù)制，能夠?yàn)楣艿肋\(yùn)行狀況評(píng)估提供更為可靠的依據(jù)。CCTV 檢測(cè)對(duì)于檢測(cè)條件有較高的要求，管道內(nèi)水位不能大于管道直徑的20%[2]。進(jìn)行功能性CCTV 檢測(cè)主要用于對(duì)管道功能性缺陷進(jìn)行檢測(cè)和評(píng)估。

1.2.2 內(nèi)窺聲吶檢測(cè)

聲吶技術(shù)用于排水管道檢測(cè)是利用水作為傳播媒介，對(duì)管道內(nèi)壁情況進(jìn)行掃描并上傳至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行處理。聲吶技術(shù)不僅可以對(duì)管道的功能性缺陷進(jìn)行檢測(cè)，還能夠?qū)ε潘艿赖闹睆胶退钸M(jìn)行較為準(zhǔn)確的測(cè)量。聲吶技術(shù)的主要限制是要求管道內(nèi)水深達(dá)到300 mm，且僅能對(duì)淹沒斷面進(jìn)行檢測(cè)。

1.2.3 QV 檢測(cè)

QV 檢測(cè)是利用自帶探照光源的潛望鏡裝置，裝備高清攝像探頭，對(duì)管道內(nèi)情況進(jìn)行探測(cè)[6]。QV 檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)在于探測(cè)結(jié)果清晰，和CCTV 檢測(cè)同樣能提供可靠的檢測(cè)影像資料；缺點(diǎn)是受限于潛望鏡尺寸，檢測(cè)范圍有限，對(duì)于較長(zhǎng)的管段難以完全檢測(cè)，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)于一個(gè)管段從起始檢查井至最終檢查井的連續(xù)檢查過程。

1.2.4 傳統(tǒng)檢測(cè)方法

傳統(tǒng)檢測(cè)手段包括量泥斗檢測(cè)、潛水檢查、反光鏡檢查等。傳統(tǒng)檢測(cè)方法主要依賴人工手段，主要依靠潛水員下井檢測(cè)或者目視檢測(cè)，對(duì)于相關(guān)人員的技術(shù)水平要求比較高，無(wú)法產(chǎn)生可以復(fù)查的影像檢測(cè)結(jié)果，近年來(lái)使用量已逐漸減少[5]。

1.2.5 染色及煙霧檢查

染色及煙霧檢查也是傳統(tǒng)的檢查方法，但與上述方法不同，仍用于對(duì)水位及水流情況的檢查[3]。對(duì)于有一定水量且水體流動(dòng)的，可采用無(wú)毒無(wú)害的染色劑進(jìn)行染色檢查，染色后可以對(duì)水位、水流狀態(tài)和水流方向有明確的檢查結(jié)果。對(duì)于充滿度小于0.65且水體流動(dòng)緩慢的管段，可采用無(wú)毒無(wú)害的彩色煙霧進(jìn)行檢測(cè)，同樣可以對(duì)管道的連通情況有明確的檢查結(jié)果。

1.3 管道功能檢測(cè)方法應(yīng)用

不同的管道檢測(cè)方法有不同的使用條件，產(chǎn)生的檢測(cè)結(jié)果也有所不同。各檢測(cè)方法具體的使用條件、檢測(cè)內(nèi)容和優(yōu)缺點(diǎn)見表1[3]。隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，管道檢測(cè)采用的方法和設(shè)備也在不斷完善。在實(shí)際檢測(cè)過程中，多種檢測(cè)方法相結(jié)合也是常用的檢測(cè)策略。比如采用CCTV 檢測(cè)方法對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)合QV 檢測(cè)方法對(duì)檢查井進(jìn)行檢測(cè)，既保證了管道段全線得到了檢測(cè)，也能更準(zhǔn)確地對(duì)檢查井情況進(jìn)行檢測(cè)。

表1 各管道功能檢測(cè)方法應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點(diǎn)

2 管道養(yǎng)護(hù)技術(shù)

管道養(yǎng)護(hù)技術(shù)主要是針對(duì)管道功能性缺陷，疏通管道，保持管道排水通暢。在對(duì)管道進(jìn)行功能性檢測(cè)之后，可以根據(jù)管道內(nèi)的功能性缺陷制定適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)方案。

2.1 疏通養(yǎng)護(hù)方式

2.1.1 射水疏通

射水疏通是采用高壓射水裝置對(duì)管道進(jìn)行清通。射水疏通是國(guó)內(nèi)比較常用的排水管道疏通養(yǎng)護(hù)方式，對(duì)于管壁上的結(jié)垢，管道內(nèi)的沉積、浮渣有不錯(cuò)的清通效果[7]。在疏通難度較高的小口徑支管及雨水連管的管道養(yǎng)護(hù)工作中，是較為常見的疏通方式。

2.1.2 絞車疏通

絞車疏通是采用絞車和滑輪架拉動(dòng)通溝牛，將管道內(nèi)的沉積、淤泥清理至檢查井內(nèi)，再通過對(duì)檢查井的清掏，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的疏通。絞車疏通對(duì)于垃圾和淤泥等沉積物的清理效果最好，是清淤養(yǎng)護(hù)的常用方法之一。

2.1.3 推桿疏通

推桿疏通是通過人力將疏通用的竹片或鋼條推入管道內(nèi)清理管道的方法，對(duì)結(jié)垢、沉積、樹根、壩頭等功能性缺陷均有較好效果，但人力推桿的清淤效率低，需要的工作人員也較多。

2.1.4 轉(zhuǎn)桿疏通

轉(zhuǎn)桿疏通與推桿疏通原理相似，由轉(zhuǎn)桿疏通機(jī)將鉆頭推入管道中。轉(zhuǎn)桿疏通的疏通效果好于推桿疏通，但清淤效率也相對(duì)較低，還需要井筒尺寸滿足鉆桿運(yùn)行的要求。

2.1.5 水力疏通

水力疏通是通過提高上游水位，增加管道內(nèi)水流量和流速來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的沖洗。水力疏通要求管道內(nèi)水流流速達(dá)到0.7 m/s[7]。在城市排水管道中，尤其是污水管道中，管道內(nèi)流速難以達(dá)到0.7 m/s，且此方法對(duì)水資源的消耗比較大，故清淤養(yǎng)護(hù)中采用較少，僅在泵站出水段具備部分條件時(shí)采用此方法。

2.1.6 人工疏通

對(duì)于管徑較大（DN800 以上）的管道，可采用人工疏通的方法。人工疏通的效果較好，但是工作時(shí)間長(zhǎng)，人力成本高，工作人員井下工作也容易帶來(lái)安全隱患。

2.2 疏通養(yǎng)護(hù)方式選用

養(yǎng)護(hù)方式的選用除了需要考慮造價(jià)、器械和管道環(huán)境外，還需要針對(duì)管道的功能性缺陷種類進(jìn)行選擇。在實(shí)際選用過程中通常經(jīng)過如下步驟：首先，要考慮待養(yǎng)護(hù)管道的管徑和形式；其次，不同的清理方法對(duì)于不同的功能性缺陷疏通效果有所差別；最后，根據(jù)造價(jià)和現(xiàn)有條件選用合適的養(yǎng)護(hù)方案。各養(yǎng)護(hù)方法具體的適用范圍及疏通效果見表2。

表2 常用養(yǎng)護(hù)方式對(duì)比表

2.3 多種養(yǎng)護(hù)方式的結(jié)合選用

考慮到實(shí)際養(yǎng)護(hù)過程中管道內(nèi)情況復(fù)雜，雨水連管、街坊支管及主要市政排水管道的管徑差別大，管道內(nèi)情況有所不同，多種養(yǎng)護(hù)方式結(jié)合選用是實(shí)際養(yǎng)護(hù)工作中常常采用的辦法[7]。

比如，高壓射水+ 絞車疏通就是常用的養(yǎng)護(hù)方式。單獨(dú)的高壓射水疏通雖然省時(shí)省力，但對(duì)于壩頭、樹根等固定障礙物難以清理，配合絞車疏通，就可以先對(duì)固定障礙物進(jìn)行切割，再通過射水疏通進(jìn)行清理，清理后的淤泥會(huì)沉積到檢查井內(nèi)，也便于清掏。射水疏通配合人工疏通對(duì)于大口徑管道也是常用的手段，人工疏通可以清理壩頭等難以處理的問題，再通過射水疏通進(jìn)行清理，這樣可以減少井下工作時(shí)間，提高養(yǎng)護(hù)工作安全性和效率。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著管道檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，在養(yǎng)護(hù)工作進(jìn)行中進(jìn)行管道檢測(cè)，可以更好地了解管道運(yùn)行情況。這種養(yǎng)護(hù)和巡視策略既減少了巡視工作的難度，又增加了巡視結(jié)果的可靠性。結(jié)合檢測(cè)結(jié)果制定的養(yǎng)護(hù)方案能夠提高養(yǎng)護(hù)工作的效率也能減少養(yǎng)護(hù)工作的成本。

養(yǎng)護(hù)工作除了解決管道功能性缺陷以外，還應(yīng)該為城市排水管道的修復(fù)工作提供參考[1]。隨養(yǎng)護(hù)工作同步進(jìn)行的檢測(cè)工作可以為有結(jié)構(gòu)性缺陷的排水管道的修復(fù)工作提供依據(jù)。修復(fù)工作不再需要根據(jù)3~5 a 一次的管道普查工作來(lái)進(jìn)行，而是在養(yǎng)護(hù)過程中，就能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道結(jié)構(gòu)性缺陷并進(jìn)行修復(fù)，為城市排水安全提供了保障。

城市建設(shè)為排水管道養(yǎng)護(hù)工作提出了更高的要求，技術(shù)的進(jìn)步也為做好養(yǎng)護(hù)工作提供了必要的條件。根據(jù)技術(shù)水平的提高不斷改善管道養(yǎng)護(hù)方法，是保障城市持續(xù)健康發(fā)展的必要前提。結(jié)合管道檢測(cè)進(jìn)行管道養(yǎng)護(hù)工作，也必然是養(yǎng)護(hù)工作的發(fā)展方向。