城鎮排水管道功能性缺陷篩查與疏通養護

寇長喜

（上海浦東新區東寶市政實業有限公司，上海市 200125）

0 引言

隨著城鎮市政排水管網體系的建成和使用年代的增加，城市排水管道養護工作逐漸成為城市排水安全的另一個重要環節。在城市排水工程建設工作中，除了要保證新建地區排水管道的設計和建設，也要加強現狀市政排水管道的養護工作，保障已建成的排水管道正常運行。截至2018 年，上海地區已建市政排水管道27 483.18 km，檢查井77 萬座，做好定期養護工作是保障人民生活及財產安全的重中之重[1]。養護過程中，定期對排水管道開展檢測，可為養護方案和策略的優化提供支撐，也可作為管道評估和修復的依據。本文對排水管道功能性檢測的方法進行了分析，并依據功能性檢測的結果制定合理的養護方案。

1 管道功能性檢測

管道功能性檢測是對管道通暢程度的檢測，通過對導致管道過水斷面發生變化，影響通暢性能的功能性缺陷的探測，評估管道的養護指數[2]。功能狀況的普查周期應1~2 a 一次，檢測方法包括閉路電視檢測技術（CCTV 檢測）、聲吶檢測技術、量泥斗檢測、電子潛望鏡檢測技術（QV 檢測）、染色檢查、煙霧檢查等[3]。

1.1 管道功能性檢測內容

管道功能性檢測的范圍包括檢查井、雨水口、排放口及排水管渠。檢測內容主要包括沉積、結垢、障礙物、樹根、殘墻、壩頭、浮渣，雨污水混接，水位和水流等。

其中，沉積、結垢、障礙物、樹根、壩頭、浮渣用于評估管道養護指數的功能性缺陷，對管道內的通暢情況會產生直接影響。管道雨污水混接除了會導致污水排入自然水體帶來污染外，還會影響雨污水排入市政排水管道。雨水管道接入市政污水管道時，會因為污水口徑較小導致雨水無法順利排放；污水管道接入市政雨水管道時，會因為雨天大流量雨水導致生活污水無法排入市政管道[4]。對水位和水流的檢測是在帶水正常運行情況下對管道運行情況的檢測，以確認管道運行情況。

1.2 管道功能檢測方法

1.2.1 CCTV 檢測

排水管道CCTV 檢測已經成為全球范圍內應用最為普遍的管道檢測技術[5]。通過計算機系統的輔助，CCTV 檢測的結果清晰，檢測資料便于保存和復制，能夠為管道運行狀況評估提供更為可靠的依據。CCTV 檢測對于檢測條件有較高的要求，管道內水位不能大于管道直徑的20%[2]。進行功能性CCTV 檢測主要用于對管道功能性缺陷進行檢測和評估。

1.2.2 內窺聲吶檢測

聲吶技術用于排水管道檢測是利用水作為傳播媒介，對管道內壁情況進行掃描并上傳至計算機系統進行處理。聲吶技術不僅可以對管道的功能性缺陷進行檢測，還能夠對排水管道的直徑和水深進行較為準確的測量。聲吶技術的主要限制是要求管道內水深達到300 mm，且僅能對淹沒斷面進行檢測。

1.2.3 QV 檢測

QV 檢測是利用自帶探照光源的潛望鏡裝置，裝備高清攝像探頭，對管道內情況進行探測[6]。QV 檢測的優勢在于探測結果清晰，和CCTV 檢測同樣能提供可靠的檢測影像資料；缺點是受限于潛望鏡尺寸，檢測范圍有限，對于較長的管段難以完全檢測，也無法實現對于一個管段從起始檢查井至最終檢查井的連續檢查過程。

1.2.4 傳統檢測方法

傳統檢測手段包括量泥斗檢測、潛水檢查、反光鏡檢查等。傳統檢測方法主要依賴人工手段，主要依靠潛水員下井檢測或者目視檢測，對于相關人員的技術水平要求比較高，無法產生可以復查的影像檢測結果，近年來使用量已逐漸減少[5]。

1.2.5 染色及煙霧檢查

染色及煙霧檢查也是傳統的檢查方法，但與上述方法不同，仍用于對水位及水流情況的檢查[3]。對于有一定水量且水體流動的，可采用無毒無害的染色劑進行染色檢查，染色后可以對水位、水流狀態和水流方向有明確的檢查結果。對于充滿度小于0.65且水體流動緩慢的管段，可采用無毒無害的彩色煙霧進行檢測，同樣可以對管道的連通情況有明確的檢查結果。

1.3 管道功能檢測方法應用

不同的管道檢測方法有不同的使用條件，產生的檢測結果也有所不同。各檢測方法具體的使用條件、檢測內容和優缺點見表1[3]。隨著技術的發展和進步，管道檢測采用的方法和設備也在不斷完善。在實際檢測過程中，多種檢測方法相結合也是常用的檢測策略。比如采用CCTV 檢測方法對管道進行檢測，結合QV 檢測方法對檢查井進行檢測，既保證了管道段全線得到了檢測，也能更準確地對檢查井情況進行檢測。

表1 各管道功能檢測方法應用范圍及優缺點

2 管道養護技術

管道養護技術主要是針對管道功能性缺陷，疏通管道，保持管道排水通暢。在對管道進行功能性檢測之后，可以根據管道內的功能性缺陷制定適當的養護方案。

2.1 疏通養護方式

2.1.1 射水疏通

射水疏通是采用高壓射水裝置對管道進行清通。射水疏通是國內比較常用的排水管道疏通養護方式，對于管壁上的結垢，管道內的沉積、浮渣有不錯的清通效果[7]。在疏通難度較高的小口徑支管及雨水連管的管道養護工作中，是較為常見的疏通方式。

2.1.2 絞車疏通

絞車疏通是采用絞車和滑輪架拉動通溝牛，將管道內的沉積、淤泥清理至檢查井內，再通過對檢查井的清掏，實現對管道的疏通。絞車疏通對于垃圾和淤泥等沉積物的清理效果最好，是清淤養護的常用方法之一。

2.1.3 推桿疏通

推桿疏通是通過人力將疏通用的竹片或鋼條推入管道內清理管道的方法，對結垢、沉積、樹根、壩頭等功能性缺陷均有較好效果，但人力推桿的清淤效率低，需要的工作人員也較多。

2.1.4 轉桿疏通

轉桿疏通與推桿疏通原理相似，由轉桿疏通機將鉆頭推入管道中。轉桿疏通的疏通效果好于推桿疏通，但清淤效率也相對較低，還需要井筒尺寸滿足鉆桿運行的要求。

2.1.5 水力疏通

水力疏通是通過提高上游水位，增加管道內水流量和流速來實現對管道的沖洗。水力疏通要求管道內水流流速達到0.7 m/s[7]。在城市排水管道中，尤其是污水管道中，管道內流速難以達到0.7 m/s，且此方法對水資源的消耗比較大，故清淤養護中采用較少，僅在泵站出水段具備部分條件時采用此方法。

2.1.6 人工疏通

對于管徑較大（DN800 以上）的管道，可采用人工疏通的方法。人工疏通的效果較好，但是工作時間長，人力成本高，工作人員井下工作也容易帶來安全隱患。

2.2 疏通養護方式選用

養護方式的選用除了需要考慮造價、器械和管道環境外，還需要針對管道的功能性缺陷種類進行選擇。在實際選用過程中通常經過如下步驟：首先，要考慮待養護管道的管徑和形式；其次，不同的清理方法對于不同的功能性缺陷疏通效果有所差別；最后，根據造價和現有條件選用合適的養護方案。各養護方法具體的適用范圍及疏通效果見表2。

表2 常用養護方式對比表

2.3 多種養護方式的結合選用

考慮到實際養護過程中管道內情況復雜，雨水連管、街坊支管及主要市政排水管道的管徑差別大，管道內情況有所不同，多種養護方式結合選用是實際養護工作中常常采用的辦法[7]。

比如，高壓射水+ 絞車疏通就是常用的養護方式。單獨的高壓射水疏通雖然省時省力，但對于壩頭、樹根等固定障礙物難以清理，配合絞車疏通，就可以先對固定障礙物進行切割，再通過射水疏通進行清理，清理后的淤泥會沉積到檢查井內，也便于清掏。射水疏通配合人工疏通對于大口徑管道也是常用的手段，人工疏通可以清理壩頭等難以處理的問題，再通過射水疏通進行清理，這樣可以減少井下工作時間，提高養護工作安全性和效率。

3 結語

隨著管道檢測技術的發展，在養護工作進行中進行管道檢測，可以更好地了解管道運行情況。這種養護和巡視策略既減少了巡視工作的難度，又增加了巡視結果的可靠性。結合檢測結果制定的養護方案能夠提高養護工作的效率也能減少養護工作的成本。

養護工作除了解決管道功能性缺陷以外，還應該為城市排水管道的修復工作提供參考[1]。隨養護工作同步進行的檢測工作可以為有結構性缺陷的排水管道的修復工作提供依據。修復工作不再需要根據3~5 a 一次的管道普查工作來進行，而是在養護過程中，就能夠及時發現管道結構性缺陷并進行修復，為城市排水安全提供了保障。

城市建設為排水管道養護工作提出了更高的要求，技術的進步也為做好養護工作提供了必要的條件。根據技術水平的提高不斷改善管道養護方法，是保障城市持續健康發展的必要前提。結合管道檢測進行管道養護工作，也必然是養護工作的發展方向。