天津濱海地區排水管道缺陷評估

【摘" " 要】：為了排水管道的缺陷，應用管道潛望鏡與閉路電視系統（CCTV）相結合的檢測技術對天津市濱海新區某管道進行檢測，根據不同材質，識別濱海高水位地區管道多發缺陷，溯源可能導致管道缺陷的原因。

【關鍵詞】：排水管道；管道檢測；缺陷評估

Evaluation of Drainage Pipeline Defects in Tianjin Binhai Area

WANG Jing，ZHAO Lejun，LYU Yaozhi，JIANG Zhangjing

（Tianjin Municipal Engineering Design amp; Research Institute Co.Ltd.， Tianjin 300392 ，China）

【Abstract】：In order to solve pipeline defects， in this paper， a pipeline of Binhai New District is tested by using the technology of pipeline periscope and closed circuit television sysyterm（CCTV）. It identifies common defects indrainage pipelines in high-water areas of Binhai based on different materials， traces the potential causes of pipeline defects.

【Key words】：drainage pipeline；pipeline inspection； defect evaluation

天津市處于軟土地質帶，尤其濱海地區，海相與陸相相互沉積地層以淤泥質土與粉質沉積黏土混雜為主，間或有海相沉積流砂層出現[1]。由于管道施工質量及運行問題、車輛造成的地面振動問題，導致排水管道在使用過程中產生裂縫、破損、變形甚至坍塌；地下水及泥砂經管道破損處進入管道，使污水廠進水濃度偏低，大量泥砂還會導致沉砂池和初沉池荷載增加[2]。因此，及時發現缺陷部位，在管道日常維護工作中尤為重要。本文總結了天津市濱海地區某排水管道修復工程缺陷檢測成果。

1 工程概況

天津市濱海地區地下水位高、地層土質差、流砂層較多，管道施工難度大；考慮到工程造價、耐久性及施工條件等因素，管道材質以鋼筋混凝土管為主，部分區域使用塑料管材。待檢管道為在用的雨水管道，檢測長度總計44.56 km，管道直徑300～2 600 mm，管段數1 026段，管道材質為混凝土管及HDPE雙壁波紋管，地面縱坡小。管道經過土層包括素填土、雜填土、淤泥、粉土等。

2 管道檢測與評估

2.1 檢測技術

采用管道潛望鏡（QV）與閉路電視系統（CCTV）相結合的檢測技術。CCTV檢測工作分為外業和內業兩部分：外業工作包括對管道內沉積、殘墻、壩根、浮渣、結垢、樹根、障礙物、支管暗接、變形、錯口、異物穿入、腐蝕、破裂、起伏、滲漏、脫節、接口材料脫落等進行探測和錄像；內業是工程技術人員對外業獲得資料進行整理分析，評估被檢測管道狀況并擬定適合的修復方案[3]。

2.2 檢測設備

CCTV檢測設備配置的爬行器與鏡頭采用特殊結構設計，密封性能良好，防水設計可至水下10 m，最大爬行坡度30°，可輸出管道坡度曲線；前置攝像頭可360°觀察，最長支持150 m傳輸線纜，檢測管道范圍從300 mm延伸到2 000 mm。

2.3 工作流程

根據待檢管道的直徑選擇相應尺寸的爬行器輪胎和鏡頭類型，先使用QV初步探清管道內的障礙物、積水等情況，以確認是否具備開展CCTV檢測的條件。開展CCTV檢測前，需要使用橡膠氣囊對待測管段兩端檢查井進行封堵和抽排降水，待水位降低后使用高壓水槍沖洗管道內淤泥，并抽吸處理，上述準備工作完成后使用CCTV機器人爬行并錄制管道內影像[4]。

2.4 檢測評估

根據CJJ 181—2012《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》及CJJ/T 210—2014《城鎮排水管道非開挖修復更新工程技術規程》評估管道的結構性及功能性狀況。

3 檢測結果分析

3.1 檢測結果

檢測發現各類缺陷393處，平均每公里管道8.82處缺陷。其中，結構性缺陷共計219處，將管道缺陷按嚴重等級進行劃分，1～4級嚴重程度分別為輕微、中等、嚴重、特別嚴重。根據檢測結果，檢測管段包括1級缺陷110處，2級缺陷59處，3級缺陷30處，4級缺陷20處。見表1。

檢測發現管道共有功能性缺陷174處，其中1級缺陷123處，2級缺陷37處，3級缺陷10處，4級缺陷4處，見表2。

3.2 缺陷管段情況

檢測出有缺陷管段326段，其中包括結構性缺陷153段，缺陷率14.9%；功能性缺陷173，缺陷率16.9%。檢測管道中，出現Ⅰ級結構性缺陷的管段67段（43.8%），42段（27.5%）管段存在Ⅱ級結構性缺陷，27（17.6%）段管段存在Ⅲ級結構性缺陷，17段（11.1%）管段出現Ⅳ級結構性缺陷。管道出現的功能性缺陷中，116處管段出現Ⅰ級缺陷，34段管段出現Ⅱ級缺陷，14段管段出現Ⅲ級缺陷，4段管段出現Ⅳ級缺陷，占比為67.1%、19.7%、8.1%、2.3%。

管段出現的輕微缺陷（Ⅰ級）中，功能性缺陷數量遠超結構性缺陷，但在較嚴重的管道問題中，結構性缺陷導致的管段破損較多。見圖1。

3.2.1 結構性缺陷

檢測該片區域的排水管道發現，HDPE雙壁波紋管出現結構性缺陷的比例較高。在檢測發現的所有結構性缺陷中，HDPE雙壁波紋管比例高達93%、混凝土管僅占比7%；同時，混凝土管不易出現Ⅲ、Ⅳ級嚴重結構性缺陷。見圖2。

在檢測出的管段結構性缺陷中，破裂、變形是造成結構性缺陷的主要原因，分別占比34%、31%；其次是接口材料脫落、異物穿入和滲漏。見圖3。

3.2.2 功能型缺陷

根據管道檢測結果，造成管道功能性缺陷的主要原因是沉積，占功能性缺陷比重85%以上；其次是管道中出現障礙物影響管道過流功能。見圖4。

管道出現沉積問題表現為管道內的油脂、有機物或泥砂質沉淀物減少了管道有效橫截面面積；主要是由于雨水徑流沖刷地表，帶入管道中的無機砂石、廚余垃圾及排泄物和較大的固體（瓶蓋、塑料袋、煙蒂、樹枝等）[5]。管道中的障礙物主要為碎石、磚塊及混凝土塊等，分析原因是來自該區域居民傾倒生活垃圾和周圍施工過程中操作不當導致的誤排，需加強監管。

4 結語

本項目檢測雨水管道共計44.56 km，檢測發現各類缺陷393處，平均每公里管道8.82處缺陷。排水管道檢測技術是發現管道問題與缺陷的有效工具，本文對天津市濱海新區某管道檢測項目結果進行整理分析，根據不同材質，識別濱海高水位地區管道多發缺陷，溯源可能導致管道缺陷的原因，研究對濱海城市管道檢測及修復養護有借鑒意義。

參考文獻：

［1］蘇" " 強. 淺談天津濱海新區軟土地質市政排水管道的施工[J]. 城市建設理論研究（電子版），2011，（22）.

［2］王海藍，陳" " 威，王萬瓊. 排水管道缺陷成因分析及修復方案選擇[J]. 凈水技術，2023，42（3）：136-142.

［3］朱幸福，高nbsp; " 將，程" " 鵬. 城市地下排水管道缺陷檢測與修復[J]. 江蘇建筑職業技術學院學報，2017，17（1）：64-66.

［4］楊雪梅，唐心紅. 寧波地區城市排水管道現有缺陷評估及防治對策研究[J]. 給水排水，2021，57（7）：102-107.

［5］黃乃先，齊一凡，金" " 偉. 排水管道沉積物控制的研究進展[J]. 環境工程技術學報，2021，11（3）：507-513.

收稿日期：2023-10-12

課題項目：國家重點研發計劃（2023YFC3805205）；國家科技重大專項（2017ZX07106001）

作者簡介：王靜（1994 - ）， 女， 碩士， 天津市人， 工程師， 研究方向為海綿城市建設及評估、黑臭水體修復、管道檢測與修復等。