城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)清淤檢測技術(shù)探討

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摘要:城市污水管網(wǎng)的收納能力、傳輸能力是直接影響水環(huán)境的重要因素，城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)清淤檢測工作非常重要。為了給污水管網(wǎng)清淤及快速準確地找出管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題、科學合理地對管網(wǎng)進行缺陷評估、編寫檢測報告等提供參考，從施工準備、管道預處理、管網(wǎng)清淤、QV潛望鏡檢測、CCTV管道機器人檢測、聲吶檢測、缺陷評估、報告編寫、質(zhì)量防控、安全防控等方面，對城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)清淤檢測技術(shù)進行了系統(tǒng)總結(jié)和介紹。

關(guān)鍵詞:污水管網(wǎng);清淤;檢測;QV潛望鏡;CCTV管道機器人;聲吶城鎮(zhèn)

污水管網(wǎng)是一個龐大網(wǎng)絡(luò)體系，其科學高效地運行不僅有利于完善城市功能、提升城市形象，更有利于改善居民生活環(huán)境、提升居民生活幸福指數(shù)。當其某處損壞時就會造成連鎖反應(yīng)，影響整個污水管網(wǎng)系統(tǒng)，甚至導致上游污水沿井溢出，影響居民正常生活。為了最大限度提高管網(wǎng)排污能力，延長管道使用壽命，應(yīng)采用科學的方法對污水管網(wǎng)進行清淤檢測，以確保管網(wǎng)正常運行。本文從施工準備、管道預處理、管網(wǎng)清淤、QV潛望鏡檢測、CCTV管道機器人檢測、聲吶檢測、缺陷評估、報告編寫、質(zhì)量防控、安全防控等方面，對城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)清淤檢測技術(shù)進行總結(jié)，為污水管網(wǎng)清淤及快速準確地找出管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題、科學合理地對管網(wǎng)進行缺陷評估、編寫檢測報告等提供參考。

1清淤檢測內(nèi)容

清淤主要包括拆管、抽水、排水、清淤、疏通與污泥處置等。檢測主要包括:搜集資料，摸查排水口、管線、檢查井，探明現(xiàn)狀排水管網(wǎng)的布局，進行結(jié)構(gòu)性檢測，如脫節(jié)、支管暗接、變形、錯接、滲漏、腐蝕、接口脫落、破裂和異物穿入等;進行功能檢測，如沉積、結(jié)垢、障礙物、樹根和浮渣等;對調(diào)查結(jié)果進行分析判斷，并出具檢測報告和評估報告。

2清淤檢測工藝流程

清淤檢測流程見圖1。

2．1施工準備

清淤檢測施工準備工作主要有搜集資料、現(xiàn)場踏勘、技術(shù)準備和機具材料準備。(1)搜集資料。搜集檢測范圍內(nèi)道路排水管線竣工圖及相關(guān)技術(shù)資料，將管線范圍內(nèi)的泵站、污水處理廠等附屬構(gòu)筑物標注在圖紙上;搜集檢測范圍內(nèi)道路排水管道檢測或修復的歷史資料，如檢測評估報告或修復施工竣工報告;搜集檢測范圍內(nèi)其他相關(guān)管線的圖紙資料、評估所需的其他相關(guān)資料;搜集檢測范圍內(nèi)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料;搜集當?shù)赜嘘P(guān)占用道路施工的規(guī)章。(2)現(xiàn)場踏勘。根據(jù)管線圖紙核對檢查井位置、編號、管道埋深、管徑、管道材質(zhì)等資料;查看檢測范圍內(nèi)的地形地貌、交通狀況及周邊環(huán)境條件，并對每個檢查井現(xiàn)場拍攝照片;檢查井編號以道路為單位依次進行編號，污水主管道檢查井依次按WS1、WS2、WS3等進行編號，支管檢查井依次按WS1－1、WS1－2、WS2－1、WS2－2、WS2－3等進行編號，原有圖紙中漏編檢查井依次按WS1～1、WS1～2、WS2～1、WS2～2、WS2～3等進行編號;依次觀測檢查井內(nèi)的水位、淤泥量和檢查井構(gòu)造等情況，并填寫相應(yīng)表格，檢查井現(xiàn)場照片編號填入表格中;采用紅色噴漆對檢查井編號進行現(xiàn)場標注。(3)技術(shù)準備。組織圖紙會審，熟悉施工內(nèi)容及范圍，明確意圖、技術(shù)要求和驗收標準;編制施工組織設(shè)計、專項施工方案、作業(yè)指導書與各崗位職責書，并按要求送審;按施工要求收集各類管理資料、技術(shù)資料、施工規(guī)范、操作規(guī)程、施工工藝、驗評標準等，并組織全體人員開展學習;組織現(xiàn)場管理人員、作業(yè)人員、機械設(shè)備操作人員進行技術(shù)培訓、安全培訓，學習掌握相關(guān)知識，明確職責。(4)機具材料準備。擬定施工機具材料的配置計劃和進場計劃，并根據(jù)進度安排進場;配備足量的安全帽、下井作業(yè)服、防毒面具、照明頭燈、救生繩具、氧氣瓶等，并配置施工圍擋、警示標識、安全條幅、宣傳標語等文明施工用材。施工機具主要包括高壓清洗吸污車、工具車、發(fā)電機、氣體檢測儀、CCTV檢測儀、QV潛望鏡、防毒面具、封堵氣囊、空氣壓縮機、軸流風機、污水泵、管線探測儀等。建立施工機具材料臺賬，并定期對計量器具進行檢測，確保計量準確;建立施工機具的使用、維修管理制度，確保施工機具正常運行。

2．2管道預處理

管道預處理主要包括封堵和降水導流。污水管道封堵主要是對施工單元上下游進行堵水，采用橡膠氣囊、砌磚墻及閘板進行封堵。進入施工現(xiàn)場后，道路兩端設(shè)置警示牌，沿線擺放警示樁，做好安全防護，并由專人進行交通疏導;圍護區(qū)域內(nèi)將設(shè)備停放整齊，打開檢查井通風30～50min［1］，安裝鼓風機通風，讓空氣循環(huán)，然后安裝水泵降水，在控制住檢查井內(nèi)水位的情況下繼續(xù)通風;在疏通管段兩端實施封堵，通常采用橡膠氣囊封堵，對小型管道(管徑小于600mm)采用管塞封堵，封堵前檢查氣囊是否漏氣，若無異常將管塞放入管道內(nèi)，通過氣管給管塞充氣，使其逐漸膨脹，完成管道的封堵;充氣完成后，在井內(nèi)適當安裝防滑動支撐，防止封堵管塞移位。降水主要是通過抽水泵等設(shè)備降低施工管段內(nèi)的水位，滿足疏通及管道內(nèi)窺檢查的條件。確認各個支管完全封堵后，用抽水泵等降水設(shè)備降低施工管段內(nèi)的水位，降水至距管道底20%管徑左右，并對封堵后的上游水位進行控制;針對污水管網(wǎng)日常處于高充滿度運行狀態(tài)，采用潛水封堵加排水改道的綜合臨排措施，潛水封堵加排水改道法由潛水員下井作業(yè)進行管道封堵，并將封堵井上游來水通過封堵設(shè)備、排水導管和地面水泵排入遠端下游井。

2．3管網(wǎng)清淤

管網(wǎng)清淤主要采用高壓清洗車進行沖洗和吸污作業(yè)，人工配合清理。首先，人工清理檢查井內(nèi)的泥土、垃圾等雜物。其次，使用高壓清洗車高壓射水清理檢查井及管道內(nèi)的淤泥、垃圾等雜物，并通過水流的沖擊力與推力，將管道內(nèi)的垢物沖刷到檢查井內(nèi)，如達不到效果則采用水力驅(qū)動銑發(fā)盤進行疏通，再用高壓射流沖洗車沖洗。必要時在上下游井各設(shè)一個絞盤，用鋼絲繩帶刮板或鋼絲球在管內(nèi)反復拖拉，將管內(nèi)泥沙和管壁附著物清理干凈。最后，將檢查井內(nèi)的泥水混合物吸至吸污車污泥罐內(nèi)并運送至指定地點進行無害化處理，對體積較大的塊石等采取人工下井進行清淤。高壓清洗車疏通管道時，應(yīng)先將噴管放入井內(nèi)，噴頭送進管內(nèi)后，操作人員再開啟高壓開關(guān)，進行沖洗疏通。沖洗結(jié)束后，應(yīng)先關(guān)閉加壓開關(guān)，待壓力消失后再取出噴頭，啟閉高壓開關(guān)時，應(yīng)緩開緩閉。高壓噴頭作業(yè)時嚴禁對人和在地面上加壓噴射，移位時必須停止工作。高壓沖洗疏通穿越中間檢查井時，必須將井蓋蓋好。管網(wǎng)清淤疏通的標準為:污水管道疏通后積泥深度不得超過管徑的1/10，同時積泥總深度不超過50mm。檢查井等附屬設(shè)施疏通后井壁清潔無結(jié)垢，井底無硬塊，積泥深度不超過50mm。

2．4管網(wǎng)檢測

管網(wǎng)檢測主要任務(wù)是摸清排水管網(wǎng)的各類缺陷、外來雨污水和雨污混接的種類、混接點位置、水量和形成原因，全面真實地展示管道內(nèi)部情況。檢測方法有QV潛望鏡檢測、CCTV管道機器人檢測和聲吶檢測。(1)QV潛望鏡檢測。首先將潛望鏡部件組裝完成，沿檢查井中心向下放至管道，鏡頭中心應(yīng)與管道豎向中心線保持在同一平面上。拍攝管道時，應(yīng)緩慢變動焦距，將管道內(nèi)部情況拍攝清晰;拍攝管道缺陷時，應(yīng)保持攝像頭靜止，緩慢調(diào)節(jié)鏡頭的焦距，并連續(xù)清晰地拍攝;拍攝檢查井內(nèi)壁時，應(yīng)保持攝像頭無盲點地均勻慢速移動，拍攝井內(nèi)壁缺陷時，應(yīng)保持攝像頭靜止，并連續(xù)拍攝。最后對檢測到的各種缺陷、特殊結(jié)構(gòu)和檢測狀況作詳細判別和記錄，并由現(xiàn)場技術(shù)人員對檢測資料進行現(xiàn)場復核確認。(2)CCTV管道機器人檢測。首先將CCTV檢測設(shè)備各個部件組裝起來，在地面進行調(diào)試，確保設(shè)備的參數(shù)設(shè)置及運行都處于正常狀態(tài)。其次利用工具將爬行車放入井底，在上下井口安裝好護線滑輪，管道CCTV檢測應(yīng)在沖洗疏通后進行，當現(xiàn)場條件無法滿足時，應(yīng)采取降低水位措施，確保管道內(nèi)水深不大于管徑的20%。檢測時攝像鏡頭應(yīng)保持在管道底部中軸線上移動，當對特殊形狀的管道進行檢測時，應(yīng)適當調(diào)整攝像頭位置并獲得最佳拍攝效果。管徑不大于200mm時，攝影機的直向行進速度一般不超過0．1m/s;管徑大于200mm時，攝影機的直向行進速度一般不超過0．15m/s［2］。CCTV檢測設(shè)備拍攝時，攝像機應(yīng)保持水平方向，不應(yīng)在行進時改變拍攝角度和焦距。在爬行器前進過程中，攝像鏡頭不應(yīng)使用變焦功能，爬行器在靜止狀態(tài)時才能使用變焦功能。如需要爬行器繼續(xù)前進時，應(yīng)將鏡頭的焦距恢復到最短焦距位置。側(cè)向拍攝時，爬行器應(yīng)停止行進，變化拍攝角度和焦距以獲得最佳圖像。管道檢測拍攝過程中，影像資料不應(yīng)出現(xiàn)畫面暫停、間斷記錄、畫面剪接的現(xiàn)象。檢測過程中發(fā)現(xiàn)缺陷時，將爬行器攝像頭對準缺陷位置多角度拍攝，確保圖像清晰完整。開始檢測時，在檢查井起始位置安放好載有攝像鏡頭的爬行器后，將計數(shù)器歸零。當檢測起點位置與管道段起點位置不一致時，應(yīng)做補償設(shè)置。每檢測完成一段管道后，應(yīng)根據(jù)控制電纜上標記長度對計數(shù)器顯示數(shù)值進行合理修正。計數(shù)器歸零的補償設(shè)置方法見圖2。(3)聲吶檢測。聲吶檢測系統(tǒng)適用于無法進行內(nèi)窺檢測的充滿度較高的污水管道，適用于直徑為125～5000mm的各種材質(zhì)的管道。利用聲吶管道檢測儀將傳感器沿檢查井置入管道中，測算管道的斷面尺寸、沉積物形狀、管道破損或缺陷位置、管道變形范圍等。

2．5管網(wǎng)缺陷評估

管網(wǎng)檢測完成后，首先，由資料員對檢測資料進行整理歸檔;其次，技術(shù)員依據(jù)管徑或相關(guān)物體的尺寸對缺陷尺寸進行判定，對缺陷類型、缺陷等級進行初步判斷，無法確定的缺陷類型或缺陷等級時在評估報告中進行詳細的文字說明;最后，再進行管道缺陷評估，評估時以單段管道為單位進行缺陷等級評估，根據(jù)排水管道檢測現(xiàn)場記錄表及視頻進行評估，評估結(jié)果按要求填入相應(yīng)表格。管道缺陷在管段中的縱向位置應(yīng)采用該缺陷與起算點之間的距離描述，缺陷在管道環(huán)向的位置采用時鐘表示法描述。缺陷影像資料應(yīng)采用現(xiàn)場抓取最佳角度和最清晰圖片格式，特殊情況下也可采用觀看錄像截圖的方式，每處缺陷抓取的圖片數(shù)量應(yīng)滿足要求，直向行進拍攝和側(cè)向定點拍攝的圖像應(yīng)各不少于1張。所有檢測視頻及相關(guān)成果資料按要求進行整理，其中視頻文件格式為*．a(chǎn)vi或*．mp4，圖片格式為JPEG。

2．6編寫檢測報告

檢測報告應(yīng)按照單位工程(道路)編制，單位工程施工完成后按照道路繪制檢測管段的平面位置圖，并標注檢查井編號、缺陷位置、類型、評估等級等。對于沉積物較多的管段或采用聲吶技術(shù)測量的管段，則應(yīng)繪制排水管道沉積狀況縱斷面圖。檢測報告書主要內(nèi)容:檢測管段的平面位置圖、道路位置、地質(zhì)條件、檢測時天氣情況、環(huán)境狀況、完成的工作量、檢測標準依據(jù)、檢測檢驗儀器、檢測技術(shù)方法;管道檢測成果表、沉積狀況縱斷面圖、管段狀況評估表、檢查井檢查情況匯總表;需說明的問題、采取的措施或整改建議、管網(wǎng)設(shè)施現(xiàn)況及運行狀況的綜合性評價［2］。

3清淤檢測質(zhì)量與安全管理

建立質(zhì)量管理組織機構(gòu)和質(zhì)量保證體系，明確質(zhì)量管理部門和人員的職責，確保工程質(zhì)量得到有效控制;編寫工程質(zhì)量管理計劃和管理實施細則，將質(zhì)量目標逐步分解，施工過程中嚴格執(zhí)行;把好技術(shù)交底關(guān)，各分部分項工程均實行書面技術(shù)交底，雙方簽字，把好操作程序和工序交接關(guān)，嚴格按規(guī)程規(guī)范施工，上道工序不合格，嚴禁進入下道工序施工;配齊試驗設(shè)備和計量器具，嚴格執(zhí)行設(shè)備和器具的檢測規(guī)程，定期進行維修保養(yǎng)，以保證檢測精度;定期召開質(zhì)量專題會，對管控過程中存在的質(zhì)量問題和技術(shù)問題，制定切實有效的解決措施，提高質(zhì)量管理水平。污水管網(wǎng)清淤檢測主要危險因素有施工占道導致的交通事故傷害、有限空間作業(yè)時有毒有害及可燃氣體導致的人員窒息、中毒及瓦斯氣體爆炸。施工占道風險控制措施:與業(yè)主、交警、路政部門及當?shù)鼗鶎咏M織密切合作，成立聯(lián)合交通疏導協(xié)調(diào)小組，保障占道施工的安全;合理安排作業(yè)時間，選擇車流量較少時段進行作業(yè)，遵循“邊通車、邊施工”的原則，保證沿線車輛通過作業(yè)場所不受影響;設(shè)置交通警示標志，在明顯位置、主要通道、十字路口、臨時封堵路段設(shè)置交通警示標志，作業(yè)人員必須穿著反光背心進行施工。設(shè)置交通值勤看守人員，負責輪班看管、巡查施工控制區(qū)的交通標志和安全設(shè)施，并負責及時維修標志和設(shè)施，保證施工期間標志設(shè)施始終齊全有效。有限空間作業(yè)風險控制措施:制定有限空間作業(yè)專項施工方案和應(yīng)急救援預案并上報審批，對作業(yè)人員進行安全技術(shù)培訓及安全紀律警示教育，人員培訓合格后方可上崗、實行持證上崗制度;嚴格落實作業(yè)審批制度，作業(yè)前填寫《下井作業(yè)申請表》和《下井安全作業(yè)票》，批準后方可施工;嚴格落實安全作業(yè)程序，作業(yè)現(xiàn)場嚴禁煙火，嚴格落實“先通風、再檢測、后作業(yè)”的工作程序;配備個人防護用品、防中毒防窒息裝備、成套作業(yè)裝備、檢測儀器及應(yīng)急救援裝備，嚴禁無防護措施、無監(jiān)護人員作業(yè);作業(yè)時加強通風換氣，加強有害氣體的監(jiān)測監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)異常情況立即停止作業(yè)，撤離作業(yè)人員，對現(xiàn)場處理檢測合格后，方可恢復作業(yè);保證有限空間作業(yè)用電安全，有限空間照明電壓不應(yīng)大于36V，在潮濕容器、狹小容器內(nèi)作業(yè)的電壓不應(yīng)大于12V;科學制定應(yīng)急措施，監(jiān)護人員應(yīng)熟悉救援裝備及應(yīng)急施救方法，嚴禁盲目施救。

參考文獻:

［1］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部．城鎮(zhèn)排水管道維護安全技術(shù)規(guī)程:CJJ6—2009［S］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2010:12．

［2］中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部．城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程:CJJ181—2012［S］．北京:中國建筑工業(yè)出版社，2012:11－36．

作者：魯大偉 于萬利 曠小軍 單位：中國安能集團第二工程局有限公司