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(zhǔn)確地找出管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題、科學(xué)合理地對管網(wǎng)進(jìn)行缺陷評估、編寫檢測報(bào)告等提供參考，從施工準(zhǔn)備、管道預(yù)處理、管網(wǎng)清淤、QV潛望鏡檢測、CCTV管道機(jī)器人檢測、聲吶檢測、缺陷評估、報(bào)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(jìn)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(jī)器人;聲吶城鎮(zhèn)

污水管網(wǎng)是一個(gè)龐大網(wǎng)絡(luò)體系，其科學(xué)高效地運(yùn)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(dāng)其某處損壞時(shí)就會(huì)造成連鎖反應(yīng)，影響整個(gè)污水管網(wǎng)系統(tǒng)，甚至導(dǎo)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(xué)的方法對污水管網(wǎng)進(jìn)行清淤檢測，以確保管網(wǎng)正常運(yùn)行。本文從施工準(zhǔn)備、管道預(yù)處理、管網(wǎng)清淤、QV潛望鏡檢測、CCTV管道機(jī)器人檢測、聲吶檢測、缺陷評估、報(bào)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(jìn)行總結(jié)，為污水管網(wǎng)清淤及快速準(zhǔn)確地找出管網(wǎng)系統(tǒng)存在的問題、科學(xué)合理地對管網(wǎng)進(jìn)行缺陷評估、編寫檢測報(bào)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(jìn)行結(jié)構(gòu)性檢測，如脫節(jié)、支管暗接、變形、錯(cuò)接、滲漏、腐蝕、接口脫落、破裂和異物穿入等;進(jìn)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(jìn)行分析判斷，并出具檢測報(bào)告和評估報(bào)告。

2清淤檢測工藝流程

清淤檢測流程見圖1。

2．1施工準(zhǔn)備

清淤檢測施工準(zhǔn)備工作主要有搜集資料、現(xiàn)場踏勘、技術(shù)準(zhǔn)備和機(jī)具材料準(zhǔn)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(biāo)注在圖紙上;搜集檢測范圍內(nèi)道路排水管道檢測或修復(fù)的歷史資料，如檢測評估報(bào)告或修復(fù)施工竣工報(bào)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(dāng)?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(gè)檢查井現(xiàn)場拍攝照片;檢查井編號以道路為單位依次進(jìn)行編號，污水主管道檢查井依次按WS1、WS2、WS3等進(jìn)行編號，支管檢查井依次按WS1－1、WS1－2、WS2－1、WS2－2、WS2－3等進(jìn)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(jìn)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(jìn)行現(xiàn)場標(biāo)注。(3)技術(shù)準(zhǔn)備。組織圖紙會(huì)審，熟悉施工內(nèi)容及范圍，明確意圖、技術(shù)要求和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn);編制施工組織設(shè)計(jì)、專項(xiàng)施工方案、作業(yè)指導(dǎo)書與各崗位職責(zé)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(yàn)評標(biāo)準(zhǔn)等，并組織全體人員開展學(xué)習(xí);組織現(xiàn)場管理人員、作業(yè)人員、機(jī)械設(shè)備操作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)、安全培訓(xùn)，學(xué)習(xí)掌握相關(guān)知識，明確職責(zé)。(4)機(jī)具材料準(zhǔn)備。擬定施工機(jī)具材料的配置計(jì)劃和進(jìn)場計(jì)劃，并根據(jù)進(jìn)度安排進(jìn)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(biāo)識、安全條幅、宣傳標(biāo)語等文明施工用材。施工機(jī)具主要包括高壓清洗吸污車、工具車、發(fā)電機(jī)、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(jī)、軸流風(fēng)機(jī)、污水泵、管線探測儀等。建立施工機(jī)具材料臺賬，并定期對計(jì)量器具進(jìn)行檢測，確保計(jì)量準(zhǔn)確;建立施工機(jī)具的使用、維修管理制度，確保施工機(jī)具正常運(yùn)行。

2．2管道預(yù)處理

管道預(yù)處理主要包括封堵和降水導(dǎo)流。污水管道封堵主要是對施工單元上下游進(jìn)行堵水，采用橡膠氣囊、砌磚墻及閘板進(jìn)行封堵。進(jìn)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(hù)，并由專人進(jìn)行交通疏導(dǎo);圍護(hù)區(qū)域內(nèi)將設(shè)備停放整齊，打開檢查井通風(fēng)30～50min［1］，安裝鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)，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(fēng);在疏通管段兩端實(shí)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(dāng)安裝防滑動(dòng)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(rèn)各個(gè)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(jìn)行控制;針對污水管網(wǎng)日常處于高充滿度運(yùn)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(jìn)行管道封堵，并將封堵井上游來水通過封堵設(shè)備、排水導(dǎo)管和地面水泵排入遠(yuǎn)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(jìn)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(dá)不到效果則采用水力驅(qū)動(dòng)銑發(fā)盤進(jìn)行疏通，再用高壓射流沖洗車沖洗。必要時(shí)在上下游井各設(shè)一個(gè)絞盤，用鋼絲繩帶刮板或鋼絲球在管內(nèi)反復(fù)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(yùn)送至指定地點(diǎn)進(jìn)行無害化處理，對體積較大的塊石等采取人工下井進(jìn)行清淤。高壓清洗車疏通管道時(shí)，應(yīng)先將噴管放入井內(nèi)，噴頭送進(jìn)管內(nèi)后，操作人員再開啟高壓開關(guān)，進(jìn)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(shí)，應(yīng)緩開緩閉。高壓噴頭作業(yè)時(shí)嚴(yán)禁對人和在地面上加壓噴射，移位時(shí)必須停止工作。高壓沖洗疏通穿越中間檢查井時(shí)，必須將井蓋蓋好。管網(wǎng)清淤疏通的標(biāo)準(zhǔn)為:污水管道疏通后積泥深度不得超過管徑的1/10，同時(shí)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(diǎn)位置、水量和形成原因，全面真實(shí)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(jī)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(shí)，應(yīng)緩慢變動(dòng)焦距，將管道內(nèi)部情況拍攝清晰;拍攝管道缺陷時(shí)，應(yīng)保持?jǐn)z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(shí)，應(yīng)保持?jǐn)z像頭無盲點(diǎn)地均勻慢速移動(dòng)，拍攝井內(nèi)壁缺陷時(shí)，應(yīng)保持?jǐn)z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(xì)判別和記錄，并由現(xiàn)場技術(shù)人員對檢測資料進(jìn)行現(xiàn)場復(fù)核確認(rèn)。(2)CCTV管道機(jī)器人檢測。首先將CCTV檢測設(shè)備各個(gè)部件組裝起來，在地面進(jìn)行調(diào)試，確保設(shè)備的參數(shù)設(shè)置及運(yùn)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(hù)線滑輪，管道CCTV檢測應(yīng)在沖洗疏通后進(jìn)行，當(dāng)現(xiàn)場條件無法滿足時(shí)，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(shí)攝像鏡頭應(yīng)保持在管道底部中軸線上移動(dòng)，當(dāng)對特殊形狀的管道進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整攝像頭位置并獲得最佳拍攝效果。管徑不大于200mm時(shí)，攝影機(jī)的直向行進(jìn)速度一般不超過0．1m/s;管徑大于200mm時(shí)，攝影機(jī)的直向行進(jìn)速度一般不超過0．15m/s［2］。CCTV檢測設(shè)備拍攝時(shí)，攝像機(jī)應(yīng)保持水平方向，不應(yīng)在行進(jìn)時(shí)改變拍攝角度和焦距。在爬行器前進(jìn)過程中，攝像鏡頭不應(yīng)使用變焦功能，爬行器在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)才能使用變焦功能。如需要爬行器繼續(xù)前進(jìn)時(shí)，應(yīng)將鏡頭的焦距恢復(fù)到最短焦距位置。側(cè)向拍攝時(shí)，爬行器應(yīng)停止行進(jìn)，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(shí)，將爬行器攝像頭對準(zhǔn)缺陷位置多角度拍攝，確保圖像清晰完整。開始檢測時(shí)，在檢查井起始位置安放好載有攝像鏡頭的爬行器后，將計(jì)數(shù)器歸零。當(dāng)檢測起點(diǎn)位置與管道段起點(diǎn)位置不一致時(shí)，應(yīng)做補(bǔ)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(biāo)記長度對計(jì)數(shù)器顯示數(shù)值進(jìn)行合理修正。計(jì)數(shù)器歸零的補(bǔ)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行判定，對缺陷類型、缺陷等級進(jìn)行初步判斷，無法確定的缺陷類型或缺陷等級時(shí)在評估報(bào)告中進(jìn)行詳細(xì)的文字說明;最后，再進(jìn)行管道缺陷評估，評估時(shí)以單段管道為單位進(jìn)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(jìn)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(diǎn)之間的距離描述，缺陷在管道環(huán)向的位置采用時(shí)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(jìn)拍攝和側(cè)向定點(diǎn)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(jìn)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(bào)告

檢測報(bào)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(biāo)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(bào)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(shí)天氣情況、環(huán)境狀況、完成的工作量、檢測標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)、檢測檢驗(yàn)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(yùn)行狀況的綜合性評價(jià)［2］。

3清淤檢測質(zhì)量與安全管理

建立質(zhì)量管理組織機(jī)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(zé)，確保工程質(zhì)量得到有效控制;編寫工程質(zhì)量管理計(jì)劃和管理實(shí)施細(xì)則，將質(zhì)量目標(biāo)逐步分解，施工過程中嚴(yán)格執(zhí)行;把好技術(shù)交底關(guān)，各分部分項(xiàng)工程均實(shí)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(yán)格按規(guī)程規(guī)范施工，上道工序不合格，嚴(yán)禁進(jìn)入下道工序施工;配齊試驗(yàn)設(shè)備和計(jì)量器具，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備和器具的檢測規(guī)程，定期進(jìn)行維修保養(yǎng)，以保證檢測精度;定期召開質(zhì)量專題會(huì)，對管控過程中存在的質(zhì)量問題和技術(shù)問題，制定切實(shí)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(xiǎn)因素有施工占道導(dǎo)致的交通事故傷害、有限空間作業(yè)時(shí)有毒有害及可燃?xì)怏w導(dǎo)致的人員窒息、中毒及瓦斯氣體爆炸。施工占道風(fēng)險(xiǎn)控制措施:與業(yè)主、交警、路政部門及當(dāng)?shù)鼗鶎咏M織密切合作，成立聯(lián)合交通疏導(dǎo)協(xié)調(diào)小組，保障占道施工的安全;合理安排作業(yè)時(shí)間，選擇車流量較少時(shí)段進(jìn)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(biāo)志，在明顯位置、主要通道、十字路口、臨時(shí)封堵路段設(shè)置交通警示標(biāo)志，作業(yè)人員必須穿著反光背心進(jìn)行施工。設(shè)置交通值勤看守人員，負(fù)責(zé)輪班看管、巡查施工控制區(qū)的交通標(biāo)志和安全設(shè)施，并負(fù)責(zé)及時(shí)維修標(biāo)志和設(shè)施，保證施工期間標(biāo)志設(shè)施始終齊全有效。有限空間作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)控制措施:制定有限空間作業(yè)專項(xiàng)施工方案和應(yīng)急救援預(yù)案并上報(bào)審批，對作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)培訓(xùn)及安全紀(jì)律警示教育，人員培訓(xùn)合格后方可上崗、實(shí)行持證上崗制度;嚴(yán)格落實(shí)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(zhǔn)后方可施工;嚴(yán)格落實(shí)安全作業(yè)程序，作業(yè)現(xiàn)場嚴(yán)禁煙火，嚴(yán)格落實(shí)“先通風(fēng)、再檢測、后作業(yè)”的工作程序;配備個(gè)人防護(hù)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(yán)禁無防護(hù)措施、無監(jiān)護(hù)人員作業(yè);作業(yè)時(shí)加強(qiáng)通風(fēng)換氣，加強(qiáng)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(fù)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(xué)制定應(yīng)急措施，監(jiān)護(hù)人員應(yīng)熟悉救援裝備及應(yīng)急施救方法，嚴(yán)禁盲目施救。

參考文獻(xiàn):

［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(hù)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(tuán)第二工程局有限公司