CCTV管道檢測技術管道缺陷研究

張智偉

(漳州市測繪設計研究院，福建 漳州 363000)

1 引 言

城市地下管道，是城市的命脈也是城市的良心工程，各級政府為此投入大量的人力、物力，但城市內澇、塌方、地下水滲漏等事故還是在有些地方不斷發生，根本原因就是管道病害無法及時發現并診治，說明了在當前的城市建設管理中急需一種能準確找到病害發生點的管道健康狀況檢查技術。管道CCTV(Closed Circuit Television)檢測作為國際上目前用于管道狀況檢測最為先進和有效的手段，完全具備這一條件，它能將地下隱蔽管線變為在電腦上可見的內部錄像，依據檢測技術規程再進行評估，為制定修復方案提供重要依據。

本文以漳州市某安置小區以及市區三條市政道路工程雨水管網CCTV檢測結果為例，通過分析地下管道一般容易發生的幾種類型的結構性缺陷和功能性缺陷，以第一手的測繪資料為基礎進行管道缺陷原因分析，并提出解決管道缺陷的主要方法，可以為項目業主和監理單位對地下管道的建筑質量做出判定和索賠、為質量監督部門修改完善地下管道埋設監管辦法、為市政管理部門對該片區后期可能出現的內澇、塌方、地下水滲漏、污染等給排水問題制定出整改修復方案等提供重要參考依據。

2 技術方法

2.1 前期準備

CCTV管道檢測系統在檢測時，操作人員在地面遠程控制爬行器，控制其在管道內進行錄像拍攝，利用閉路電視采集圖像，通過有線傳輸方式，進行直觀影像顯示和記錄。據此可以判斷管道是否存在變形、破裂、滲漏、腐蝕、錯口、脫節、異物穿入、材料脫落等結構性缺陷，以及是否存在沉積、結垢、障礙物、殘墻、壩根、樹根、浮渣等功能性缺陷。作為一種自動化檢測設備，做好資料收集、現場踏勘等前期準備工作，為機器在管道中爬行錄像預先選擇科學合理的路線，排除各種障礙尤其重要。

檢測人員收集市區某安置小區及市區三條市政道路的管線竣工圖、竣工資料成果數據，了解整個測區的排水方向、測區的管徑大小。還需對現場進行踏勘，察看該管道周圍地理、地貌、交通和管道分布情況；核對資料中的管位、管徑、管材，判斷管道竣工圖是否失真，是否存在未測的隱蔽點，測區井蓋是否被占壓；開井目視水位、積泥深度及水流情況，判斷是否存在嚴重淤積和積水的管段等問題，做好踏勘記錄。主要作業流程如圖1所示：

圖1 主要作業流程圖

2.2 主要技術依據

(1)《城鎮排水管道維護安全技術規程》(CJJ 6-2009)

(2)《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》(CJJ181-2012)

(3)《爆炸性氣體環境用電氣設備》(GB3836)

(4)《給水排水管道工程施工及驗收規范》(GB50268-2008)

3 測區踏勘情況

測區一為市區新建某安置小區，管道流向清楚，雨水管道不存在隱蔽、壓蓋、積水等情況，小區雨水管道材質為雙壁波紋管，管徑大小 200 mm～800 mm，地形如圖2所示。測區二為市區3條市政道路，為新建道路，雨水管道流向清楚，雨水管道不存在隱蔽、壓蓋等情況，僅兩小段有積水、一小段有淤泥堵塞，無法探測。管道所用材質為雙壁波紋管、鋼筋混凝土管，管徑大小 300 mm～1 300 mm，地形如圖3所示。

圖2 市區某安置小區

圖3 市區3條市政道路

4 檢測結果

4.1 管網內部檢測情況

某棚戶區改造項目檢測的雨水管段長度為 4 075.41 m，共涉及164段管段，材質為雙壁波紋管。雨水管道內部檢測結果如表1所示：

雨水管道缺陷統計表 表1

結構性缺陷統計圖，如圖4所示，各種缺陷占比情況如表2所示。

圖4 結構性缺陷統計圖

各種缺陷占比情況 表2

某道路檢測的排水管段長度為 2 507.52 m，共涉及155段管段，材質有鋼筋混凝土及雙壁波紋管。排水管道內部檢測結果如表3所示：

雨水管道缺陷統計表 表3

結構性缺陷統計圖，如圖5所示，各種缺陷占比情況如表4所示。

圖5 結構性缺陷統計圖

各種缺陷占比情況表 表4

4.2 管網內部檢測情況分析

從市區某安置小區項目缺陷統計表、缺陷統計圖、各缺陷占比情況可以看出，雙壁波紋管在結構性缺陷中最容易發生變形及破裂，占比各為36%、28%。然后是錯口、起伏和脫節，占比各為19%、9%、4%。功能性缺陷主要是沉積和障礙物。二級以上缺陷占比高達69%。

從市區3條市政道路缺陷統計表、缺陷統計圖、各缺陷占比情況可以看出，道路的主要結構性缺陷主要為錯口，占比為64%、其次是脫節、變形和破裂，占比分別為10%、12%、12%。鋼筋混凝土結構的管段數為44段，有35處發生錯口，4處發生脫節。其余的錯口和變形、破裂均發生在雙壁波紋管材質路段。功能性缺陷主要也為沉積和障礙物。二級以上缺陷占比達45%。

5 管道缺陷原因分析

從市區某安置小區項目及市區3條市政道路的檢測結果可以看出：結構性功能缺陷主要集中在錯口、脫節、變形、破裂、起伏。功能性缺陷主要是沉積和障礙物。

管道錯口產生的主要原因有：①管壁橢圓度超標，致使管子內徑偏差過大，管道埋設時，容易在對口處產生相對錯口。②埋設管道時墊石不牢固，澆筑管座混凝土時，振動擠壓造成管節上浮或移動出現錯口。③同井距內分段安管，由于測量放線錯誤，待兩段合攏時，對不上口，出現錯口。

變形、破裂、起伏產生的主要原因有：①管道材料不合格，管壁厚度和承壓強度達不到使用標準，尤其在管壁厚度上偷工減料，導致管道容易起伏、變形、破裂。②管道防腐層破損。管道受周圍環境影響，直接接觸土壤，土壤中含有水分、鹽類和氧氣等氧化就會產生電化學腐蝕，若管道防腐措施不當就極易造成管道破裂。③管道受力不均勻導致下沉變形、破裂。管道兩側受力不對稱產生較大的水平位移及管道間錯位，促使接頭裂開發生破裂。④地下土質松軟，地下水位偏高的情況，會使管道的砂基礎不斷受到破壞，管道受力不均勻，導致管道容易變形、破裂。⑤回填土沉降是破壞管道穩定性的直接原因。回填土體時沒有根據要求將回填部位壓實，導致回填土沉降，使管道的壓力收到變化，從而引起管道起伏、變形、破裂。

在錯口、變形、起伏嚴重的情況下管道就會發生脫節，造成比較嚴重的結構性缺陷。

而功能性缺陷產生的主要原因是結構性缺陷導致，結構性缺陷導致的水流不暢，擁堵等就會使管道產生沉積、障礙物。

6 管道缺陷解決辦法

通過對管道缺陷產生的原因分析，我們可以發現，結構性缺陷產生的原因歸納起來主要有三個方面，①管道材料不合格；②管道施工達不到規范要求；③地下外部環境影響。前兩方面的原因是主觀原因導致的管道缺陷，可以通過業主、施工監理和質量監管部門的監督來得以改善。需要對材料的質量、施工工序、施工方法，施工時間等方面入手，其中，施工時間是監管的重中之重，當前施工項目撥款都以施工節點為依據，為了準時或提前完成施工節點，使企業的資金能快速回籠，很多項目都在趕進度，在趕進度的過程中，施工工序往往達不到規范要求，導致像上述兩個地段一樣，沒使用多久的地下管道就出現了這么多的結構性缺陷。至于地下外部環境的影響，是客觀原因導致的管道缺陷。雖然客觀原因沒辦法避免，但只要規范施工，對松軟土質、回填土及周邊有腐蝕源的管道位置，埋設時多加防護，便可以得到大大改善，不至于出現如此多的結構性缺陷。而結構性缺陷得到了解決，功能性缺陷就會得到有效改善，甚至杜絕。

對已經存在的管道缺陷，根據管道的缺陷類型以及CCTV檢測結果中的管道狀況評估表，可以計算出結構性缺陷修復指數及功能性缺陷養護指數。修復等級為1級～2級的結構性管段缺陷，可不做修復；3級～4級結構性管段缺陷要制定修復計劃進行修復。養護等級為1級～2級的功能性管段缺陷，排水較為通暢，可不做處理；3級～4級功能性管段缺陷排水受阻，應進行疏通處理。

7 結 語

本次通過對市區某安置小區項目及市區3條市政道路的CCTV檢測結果進行分析，可以知道城市地下管道的主要缺陷類型，通過對缺陷類型產生原因分析，可以制定解決管道缺陷的主要辦法，對后期管道的質量監管及整改方案的制定具有借鑒意義。