关键词：排水 管道 内窥检测

 

    城市排水管网是城市的重要基础设施之一。在城市生活中，排水管网是不可缺少的，被称作城市的血管。排水管网的结构稳固和功能保障是城市排水安全的重要保证。管网设施中，大龄管段是管理和维护的重点。

    1)南方大部分城市地下水较丰富。据同济大学的一项调查研究发现，管网的病害造成老城区地下水渗入量已超过污水总量的20％。在地下水稀释作用下，进入城市污水处理厂的原生污水的COD等指标降低，从而影响到污水处理厂按设计参数运行，降低了污水处理厂的运行效率和处理效果。在地下水长期的搬运作用下，排水管道附近土壤流失，使路基松动。路面高低不平的情况在我国城市中随处可见，路面塌陷危害交通安全的事故也时有发生。同时管网中淤泥沉积的概率大大提高，增加了设施养护的劳动强度。

    2)北方大部分城市的地下水位普遍较低，大量的污水通过渗漏的方式，直接影响了地下水资源，给环境带来了极大的隐患。同时因受雨季或污水排放的影响，使管道外部附近的土壤极易流失，给道路的安全带来了威胁。

    3)其他水源对管道的影响。当排水管道附近存在自来水漏点或地下水源很丰富等情况时，也会对管道周围基础存在冲蚀作用。

    4)其他方面的影响。地基的不均匀沉降，地面动荷载的长期影响，管道所处土壤的性质等各种原因使老龄管道存在安全隐患。

    我国城镇排水管道的检测长期以来都是通过简单的量泥斗、潜望镜以及潜水员手摸管道内壁等方法来进行的。主要是用于突发事件(如路面出现裂缝等)发生时的检查。随着现代检测技术的发展，可以对管道进行定期检测。管道内窥检测可分为排水管道功能性检测和排水管道结构性检测两大类。

    1)排水管道功能性检测。主要是以检查管道排水功能为目的。一般检测管道的有效过水断面，并将管道实际过流量与设计流量进行比较，以确定管道的功能性状况。对于这类检测出来的问题一般可通过日常养护等手段进行解决。

    2)排水管道结构性检测。主要是以检查管道材料结构现状为目的。这类检测主要是了解管道的结构现状以及连接状况，通过综合评估后确定管道对地下水资源及市政设施是否带来影响。对于这类结构性问题，被检测出来后一般需要通过修复的手段来解决。

    管道内窥检测可分为内窥摄像(CCTV)检测和管道内窥声纳(Sonar)检测两大类。

    1)管道内窥摄像检测(Close Circuit Television Inspection)，主要是通过闭路电视录像的形式，使用摄像设备进入排水管道将影像数据传输至控制电脑后进行数据分析的检测。这类检测可全面了解管道内部结构状况。检测前需要将管道内壁进行预清洗，以便清楚地了解管道内壁的情况。其不足之处在于检测时管道中水位需临时降低，对于检测高水位运行的排水管网来说需要临时做一些辅助工作(如临时调水、封堵等)。

    2)管道内窥声纳检测(Sonar Inspection)，主要是通过声纳设备以水为介质对管道内壁进行扫描，扫描结果以专业计算机进行处理得出管道内壁的过水状况。这类检测用于了解管道内部纵断面的过水面积，从而检测管道功能性病态。其优势在于可不断流进行检测。不足之处在于其仅能检测液面以下的管道状况，但不能检测管道一般的结构性问题。

    针对排水管网的内窥检测，大部分发达国家和地区都有完善的行业规程。我国从20世纪90年代中期开始，逐渐有单位和企业开始从国外进口这类检测设备。但由于使用的单位多集中在城市管理部门，适合国内管网检测技术的相关技术规程等并没有受到行业的重视。2005年底由上海市水务局制定了国内首份管道检测技术规程。排水管网检测评估基本内容如下。

    1)检测设备的要求。设备能准确体现管道的状况(如管道的坡度、管道的内壁状况、管道内缺陷点的距离等)，设备能出色完成检测任务(如检测车的速度、光源的照度、镜头的自由度、声纳的脉冲要求、图像的清晰度、数据线的强度、设备的防水、防爆等级等)。

    2)检测所需的条件。检测管段的数据资料(如管材、敷设年代、管径、埋深、管道连接方式、周边的地质状况、管段所处地段的地理特性等)和检测管段的现场条件(如管道日常的流速、水位高度、管内及检查井内淤积厚度、管道所在路段的交通状况等)。

    3)现场检测的要求。操作规范(如指定检测的速度要求、摄像头的高度要求、照度要求等)，控制过程(如现场工程师的签单表格等)，突发情况的处理(如设备出现问题，或由甲方工程师现场提出更改意见后进行的处理等)，管道的现场要求(如管道内的临时抽水的水位要求、管道清洗的程度等)。

    4)检测项目附属项目的要求。水流控制要求(如临时橡胶堵塞器封堵的压力要求、泵站配合的要求等)，清洗要求(清洗所达到的程度，清洗设备压力要求等)，地面道路交通维护要求(如临时占道方案、交通导流方案等)。

    5)评估报告编制的要求。缺陷点代码的规定(各国描述排水管网的缺陷点大致相同，主要分为功能性缺陷和结构性缺陷，见表1)，

    编制报告的内容要求(包括项目信息、缺陷平面示意图、缺陷点照片等)，编制报告人员的要求(如从事培训的时间要求、从事培训人员的学历要求、从事培训的机构要求等)，评估打分的要素(包括缺陷点的等级打分、管段所处地质情况打分、管段所处地区重要性打分等)。

    6)检测成果的交付要求。交付成果所包括的内容要求(如图纸的比例要求、图像的清晰度要求、检测报告的完整性要求、检测报告的条理性要求、检测工程师的签字要求等)。

    非开挖修复技术可分为以下几大类：   

    1)内衬修复技术。此技术方法主要为在旧管道内部通过各种方式新建一条管道。此管道的管径要比原先管道小，坡度依赖于原先管道的坡度。结构(如环刚度)有些可以完全自立不依赖原来的管道，有些则依靠原先旧管道的结构。此类技术就修复工艺不同可分为：翻转固化法(CIPP)、拖入固化法、螺旋制管法、短管内衬法、u型管拖入法、局部内套环法等。

    2)置换旧管技术。此技术类似非开挖顶管技术，有涨管法、碎管法和吃管法等。主要通过外力在旧管道破坏的同时拖入新的管道，新管可以和原管管径相同也可比原管径大。但若新管径比原管径大，则需先行对管道附近其他地下管线进行探测，避免施工过程中影响到这些管线。此技术主要运用于给排水等横穿道路的管道更换项目中，因为此类技术通常需要开挖相对较长的工作坑。

    3)其他，如局部注浆、涂层等方法。具体选择修复工艺可通过内窥检测的结果进行综合分析，从经济上、技术上制定最合理的修复方案。

    目前国外很多时候将管道非开挖修复运用于管道出现问题的初期，称之为：预防性修复。此类修复的难度和成本得到有效的降低，但排水管网的生命力却被增强。因此，在现代化城市排水管网改造过程中，管道非开挖修复可以作为很好的手段被借鉴。

    排水管网内窥检测技术的进一步完善可以很好地解决城市道路的隐患，为科学地管理排水管网提供先进的技术支持。此技术还可广泛运用于工程交接、竣工验收、其他工程对排水管道的影响等情况的检测。发达国家已经将排水管网的定期检测作为法规来执行，我国建设部地下管线专业管理委员会也开始研讨排水管网的检测技术规程的编写工作。

    将非开挖修复作为排水管网初期出现问题的解决方法，相信不管从经济效益还是从社会效益的角度分析都是值得推荐的好方法。