南方某市排水管道CCTV檢測結(jié)果分析

李順安，李婷，溫慧鋒，陶煥壯

(南寧市勘測設(shè)計院集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530000)

1 引 言

截至2019年，全國排水管道總長超過74萬千米，某省排水管道總長約為1.73萬千米；該省某市排水管道總長約為 4 865 km，其中污水管道 1 356.3 km，雨水管道 3 173.8 km，雨污合流管道 334.9 km[1]。當(dāng)前，由于排水管道材質(zhì)、施工質(zhì)量及日常管養(yǎng)維護(hù)不足等因素的影響，我國已建排水管道普遍存在錯口、破裂、滲漏、脫節(jié)、變形、淤積、腐蝕等結(jié)構(gòu)性和功能性缺陷，且有日益嚴(yán)重的趨勢[2～8]。城市排水管道作為城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，在城市防洪排澇、水污染防治中起著舉足輕重的作用。為了提升市政排水管道工程施工質(zhì)量，近年來該市積極探索，將CCTV檢測技術(shù)引入市政排水工程施工管理中，新建排水管道在投入使用前需對其結(jié)構(gòu)性和功能性狀況進(jìn)行檢查，檢測合格后方可組織竣工驗收，避免出現(xiàn)管道帶病工作。本文利用CCTV檢測技術(shù)對該市新建排水管道和檢查井進(jìn)行檢測分析。

2 檢測對象及方法

2.1 檢測對象

本次對2020年該市新建、擴建、改建的225.33 km排水管道進(jìn)行檢測，其中污水管道 126.84 km，雨水管道 98.49 km；檢查井 7 864個，其中污水檢查井 4 386個，雨水檢查井 3 478個。

2.2 檢測方法

(1)檢測設(shè)備

排水管道檢測設(shè)備選用武漢中儀X5-H和博銘維Dolphin-L2管道檢測機器人，由攝像鏡頭、爬行器、照明器、絞車、電源及主控制器等組成。爬行機器人在管道內(nèi)進(jìn)行攝像檢測，并通過纜線將采集的視頻數(shù)據(jù)實時傳輸至地面控制設(shè)備，以便對管道缺陷情況進(jìn)行判讀。

(2)檢測流程

管道CCTV檢測按照《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》(CJJ181-2012)執(zhí)行，新建排水管道檢測流程主要包括五個階段：前期準(zhǔn)備階段、管道預(yù)處理階段、數(shù)據(jù)采集階段、缺陷判讀與報告編制階段、申請竣工驗收，檢測流程如圖1所示。

圖1 管道檢測流程

①前期準(zhǔn)備階段

收集排水管道的地理信息、管徑、連接關(guān)系等基礎(chǔ)資料，并進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，確定現(xiàn)場及管道內(nèi)部的作業(yè)條件。

②管道預(yù)處理階段

排水管道檢測要求如表1所示，當(dāng)管道內(nèi)條件未達(dá)到要求時，需要對管道進(jìn)行沖洗清淤、封堵抽排水等預(yù)處理。

表1 管道檢測條件

③數(shù)據(jù)采集階段

當(dāng)排水管道達(dá)到檢測條件時，利用CCTV管道內(nèi)窺電視檢測系統(tǒng)對排水管道進(jìn)行檢測，采集管道內(nèi)部視頻數(shù)據(jù)。

④缺陷判斷與報告編制階段

利用采集的管道內(nèi)窺檢測數(shù)據(jù)，以《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》(CJJ181-2012)中管道結(jié)構(gòu)性、功能性缺陷等級劃分表為標(biāo)準(zhǔn)，對排水管道的缺陷進(jìn)行判定，并形成排水管道檢測報告，作為排水管道竣工驗收的重要依據(jù)。

⑤申請竣工驗收

參照《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50268-2008)，結(jié)合《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》(CJJ181-2012)中缺陷等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)管道實際運行經(jīng)驗與CCTV檢測結(jié)果，判定是否符合竣工驗收標(biāo)準(zhǔn)，申請竣工驗收標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

表2 申請竣工驗收標(biāo)準(zhǔn)

3 檢測結(jié)果分析

3.1 檢查井檢測結(jié)果分析

檢測的7 864個檢查井中，存在缺陷的有500個，占檢查井總數(shù)的6.36%，其中結(jié)構(gòu)性缺陷58個，功能性缺陷442個。存在缺陷的污水檢查井276個，雨水檢查井217個，占各自檢查井?dāng)?shù)的6.29%和6.44%。檢查井各類缺陷發(fā)生的概率為：井底積泥、雜物>水流不暢>井壁滲漏>井壁裂縫>抹面脫落>流槽破損和未建井室，各類缺陷數(shù)量如圖2所示。

圖2 檢查井缺陷統(tǒng)計

3.2 管道檢測結(jié)果分析

CCTV檢測發(fā)現(xiàn)管道缺陷共計14 322個，總?cè)毕菝芏葹?15.73 m/個。根據(jù)缺陷類型劃分，結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷分別為 12 804個和 1 518個，各占89.40%和10.60%。根據(jù)管道類型劃分，污水管道和雨水管道缺陷數(shù)量分別為 11 323個和 2 999個，各占79.06%和20.94%。

管道需要整改的缺陷共計5 458個，占總?cè)毕輸?shù)的38.11%，缺陷密度為 41.28 m/個。根據(jù)缺陷類型劃分，結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷分別為 3 940個和 1 518個，各占72.19%和27.81%。根據(jù)管道類型劃分污水管道和雨水管道需要整改的缺陷數(shù)量分別為 4 405個和 1 053個，各占80.71%和19.29%。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，污水管道的缺陷數(shù)量和缺陷密度明顯高于雨水管道，污水和雨水管道的缺陷情況及缺陷密度如表3和表4所示。

表3 排水管道缺陷情況統(tǒng)計

表4 排水管道缺陷整改率與缺陷密度統(tǒng)計

(1)管道結(jié)構(gòu)性缺陷

①結(jié)構(gòu)性缺陷總體情況

對12 804個結(jié)構(gòu)性缺陷進(jìn)行分類統(tǒng)計，結(jié)果顯示常見的五類結(jié)構(gòu)性缺陷為：錯口、破裂、滲漏、腐蝕、異物穿入。

根據(jù)管道類型對結(jié)構(gòu)性缺陷進(jìn)行分類統(tǒng)計，結(jié)果顯示。

污水管道結(jié)構(gòu)性缺陷共計10 227個，缺陷密度為 12.40 m/個，常見的五類結(jié)構(gòu)性缺陷為：錯口、破裂、滲漏、腐蝕、異物穿入。

雨水管道結(jié)構(gòu)性缺陷共計2 577個，缺陷密度為 38.3 m/個，常見的五類結(jié)構(gòu)性缺陷為：滲漏、錯口、破裂、脫節(jié)、接口材料脫落。

各類管道結(jié)構(gòu)性缺陷總體分布情況如圖3所示。

圖3 管道結(jié)構(gòu)性缺陷總數(shù)統(tǒng)計

②2級及以上結(jié)構(gòu)性缺陷情況

排水管道2級及以上結(jié)構(gòu)性缺陷共3 940個，需要進(jìn)行整改。統(tǒng)計分析各缺陷類型，結(jié)果顯示常見的五類2級及以上結(jié)構(gòu)性缺陷為：破裂、錯口、腐蝕、接口材料脫落、脫節(jié)。

根據(jù)管道類型進(jìn)行統(tǒng)計分析，結(jié)果顯示。

污水管道2級及以上結(jié)構(gòu)性缺陷共計 3 309個，缺陷密度為 38.33 m/個，發(fā)生比例較高的五類缺陷為：破裂(44.27%)>錯口(31.25%)>腐蝕(7.74%)>接口材料脫落(6.53%)>脫節(jié)(3.81%)。

雨水管道2級及以上結(jié)構(gòu)性缺陷共計631個，缺陷密度為 156.09 m/個，發(fā)生比例較高的五類缺陷為：破裂(40.89%)>錯口(25.36%)>脫節(jié)(14.10%)>接口材料脫落(7.13%)>變形(3.80%)。

排水管道2級及以上結(jié)構(gòu)性缺陷分布情況如圖4所示。

圖4 管道2級及以上結(jié)構(gòu)性缺陷數(shù)量統(tǒng)計

(2)管道功能性缺陷

管道功能性缺陷需進(jìn)行全部整改，對1 518個功能性缺陷進(jìn)行分類統(tǒng)計分析，結(jié)果顯示缺陷發(fā)生概率為：結(jié)垢(31.42%)>沉積(30.44%)>障礙物(26.61%)>樹根(6.06%)>殘墻、壩根(4.81%)>浮渣(0.66%)。

按管道類型進(jìn)行分類統(tǒng)計分析，結(jié)果顯示。

污水管道共有功能性缺陷1 096個，缺陷密度為 115.73 m/個，缺陷發(fā)生概率為：沉積(31.75%)>結(jié)垢(30.02%)>障礙物(25.91%)>樹根(8.03%)>殘墻、壩根(3.74%)>浮渣(0.55%)。

雨水管道共有功能性缺陷422個，缺陷密度為 233.40 m/個，缺陷發(fā)生概率為：結(jié)垢(35.07%)>障礙物(28.44%)>沉積(27.01%)>殘墻、壩根(7.58%)>樹根(0.95%)、浮渣(0.95%)。

各類管道功能性缺陷分布情況如圖5所示。

圖5 管道功能性缺陷總數(shù)統(tǒng)計

(3)檢測管道合格率

共檢測管道225.33 km，檢測合格的管道長度占比75.79%，需要整改的管道長度占比24.21%；此外雨水管道的檢測合格率要明顯高于污水管道，各類管道的檢查合格情況如表5所示。

表5 管道首次檢測合格情況統(tǒng)計

4 結(jié)果分析與建議

4.1 結(jié)果分析

(1)本次共檢測排水管道225.33 km，檢測合格和需整改的管道長度分別為 170.78 km和 54.55 km，占比為75.79%和24.21%。檢測的 7 864個檢查井，存在缺陷500個，缺陷率為6.36%。由此可見，對新建(改建、擴建)排水管道進(jìn)行CCTV檢測十分必要，通過檢測可以有效發(fā)現(xiàn)管道中存在的問題，督促施工單位進(jìn)行整改，整體提升排水管道工程施工質(zhì)量。

(2)CCTV檢測發(fā)現(xiàn)排水管道缺陷 14 322個，需要整改的缺陷 5 458個，占總?cè)毕輸?shù)的38.11%，需要整改的缺陷中結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷各占72.19%和27.81%。需要整改比例較高的缺陷，結(jié)構(gòu)性缺陷為：破裂>錯口>腐蝕>接口材料脫落>脫節(jié)，功能性缺陷為：結(jié)垢>沉積>障礙物>樹根>殘墻、壩根>浮渣。由此可見，需要整改的缺陷中結(jié)構(gòu)性缺陷數(shù)量明顯高于功能性缺陷，說明新建管道存在的缺陷主要為結(jié)構(gòu)性缺陷。通過對存在結(jié)構(gòu)性缺陷的管道進(jìn)行認(rèn)真判別與梳理，初步判斷引起管道結(jié)構(gòu)性缺陷的因素可能有：①管材自身質(zhì)量差導(dǎo)致管道容易被壓破，管徑尺寸存在較大偏差導(dǎo)致安裝時錯口；②地基、管座處理不合格，管道發(fā)生不均勻沉降、位移導(dǎo)致出現(xiàn)管道起伏、脫節(jié)、錯口等缺陷；③溝槽回填材料不合格、回填過程不規(guī)范，導(dǎo)致管道破裂、錯口、變形等缺陷；④承插口損毀、連接不到位、未安裝橡膠圈等管道安裝、連接不規(guī)范問題，導(dǎo)致管道脫節(jié)、接口材料脫落等缺陷。

(3)統(tǒng)計結(jié)果顯示，需要整改的缺陷中污水管道和雨水管道各占80.71%和19.29%；污水管道需整改的缺陷密度為 28.79 m/個，需整改率31.73%；雨水管道需整改的缺陷密度為 93.53 m/個，需整改率14.52%。由此可見，污水管道的缺陷數(shù)量、缺陷密度、管道需整改率明顯高于雨水管道。經(jīng)分析，引起該結(jié)果的原因可能有：①由于污水管道埋設(shè)深度普遍深于雨水管道，管道溝槽深度更深，管道受降雨、地下水、土壤的影響更大，承受的外部荷載也更大，因此對管道的材質(zhì)、基礎(chǔ)的處理、溝槽的回填、管道的安裝等施工環(huán)節(jié)要求更高，施工質(zhì)量存在的問題在污水管道中會放大，并反映出更多的管道缺陷問題；②污水管道中輸送的污水存在一定的腐蝕性，且管道處于長期不間斷的工作狀態(tài)，因此相較雨水管道受到侵蝕的概率更大；③管道施工過程中殘留的建筑雜物、砂石等未清除干凈，管道完成閉水實驗后封堵未進(jìn)行拆除等。

4.2 建議

(1)持續(xù)加強市政排水管道工程施工質(zhì)量與安全管理工作，結(jié)合管道埋設(shè)條件和排水性質(zhì)，合理選擇管材，同時提升管道外部溝槽施工質(zhì)量，提高管道適用性和耐用性。此外建立排水管道檢測長效機制，對市政排水管道工程施工質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，及時發(fā)現(xiàn)和處理排水管道工程施工中出現(xiàn)的管道破裂、變形、脫節(jié)、錯口、堵塞、滲漏等問題，嚴(yán)把排水管道投入使用的“入口關(guān)”，確保排水管道健康落地工作。

(2)結(jié)合排水管道檢測結(jié)果劃分市政排水管道工程施工單位“紅黑榜”，有效約束長期存在施工質(zhì)量問題的施工單位，整體提升施工單位責(zé)任心和工程施工質(zhì)量。