試論市政給排水管道現(xiàn)狀問題研究和檢測修復(fù)

陳明

青島市西海岸新區(qū)城市管理局

引言

市政給排水主要指的是城市用水供給和排水系統(tǒng)以及城市建筑的給排水。在城市居民的生活以及企業(yè)生產(chǎn)中水是不可或缺的一個重要部分，在我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢下，城市建設(shè)規(guī)模也在迅速擴(kuò)張，在此情形下對市政給排水管道建設(shè)提出了更高要求，如何才能充分發(fā)揮出給排水管道工程的最大作用是城市未來建設(shè)的一項重要任務(wù)。而當(dāng)前市政給排水管道工程在投產(chǎn)后經(jīng)常會面臨施工破壞、外界侵蝕等因素影響導(dǎo)致管道泄漏，造成嚴(yán)重實際的浪費現(xiàn)象。針對市政給排水工程當(dāng)前存在的問題通過檢測修復(fù)可以有效提升市政給排水工程的運行效率，也可以進(jìn)一步提升水資源利用率。

一、市政給排水管道現(xiàn)狀

（一）給水管道現(xiàn)狀

城市給排水管道工程大部分已經(jīng)經(jīng)歷多年運行。從多年實踐調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，目前不少城市管網(wǎng)系統(tǒng)存在管道老舊、材質(zhì)差等一些問題，使得給水管道的正常運行和市場水資源合理利用受到嚴(yán)重影響[1]。對于供水管道來說其材質(zhì)從最初的灰口鑄鐵管、水泥管、塑料管逐步演變?yōu)殇摴芎颓蚰T鐵管等。塑料管道在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用體現(xiàn)出了綠色環(huán)保等特征，而且在施工實踐中的應(yīng)用體現(xiàn)出了操作便捷的優(yōu)勢，塑料管道在管道工程建設(shè)中可通過熱熔技術(shù)進(jìn)行管道連接，因此管道融合消耗時間短，同時通過塑料管道的應(yīng)用可以將管道連接過程中存在的漏水問題進(jìn)行有效解決。而塑料管道在給水工程中的應(yīng)用體現(xiàn)出耐高壓性差、耐高溫性差、抗凍性差等一些缺點，因此如果市政給水管道使用塑料管道鋪設(shè)很可能會導(dǎo)致管道大量滋生細(xì)菌，而且塑料材質(zhì)也容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象；灰口鑄鐵管道、水泥管道及鍍鋅管道等表現(xiàn)出了柔韌性好、內(nèi)表面光滑、導(dǎo)熱系數(shù)小等一些優(yōu)勢，而且具有較強抗腐蝕性，在市政給水管道中的應(yīng)用能最大程度降低管道滲漏問題的出現(xiàn)概率，但是上述幾種管道材質(zhì)成本相對昂貴，在給水工程中應(yīng)用上述幾種管道需要應(yīng)用到熱熔機進(jìn)行管道熱熔連接，在工程施工中一旦出現(xiàn)操作不當(dāng)行為會導(dǎo)致水管接頭部位容易產(chǎn)生漏水問題。根據(jù)我國市政給排水管道工程及城市建設(shè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求：在城市供水管道系統(tǒng)建設(shè)過程中不得應(yīng)用冷鍍鋅鋼管、石棉水泥管、灰口鑄鐵管以及自應(yīng)力水泥管等。且上述幾種管道目前已經(jīng)成為城市供水管道老舊工程改造的重點[2]。根據(jù)我國城市供水管道的實踐經(jīng)驗可知，灰口鑄鐵管和水泥管通常使用年限為30 年，鋼管和球墨鑄鐵管的使用年限為50 年。隨著使用年限的不斷增長，供水管道也會出現(xiàn)承壓能力下降、超負(fù)荷運行甚至嚴(yán)重腐蝕等現(xiàn)象，尤其是近幾年來在道路工程和橋梁工程等市政基礎(chǔ)設(shè)施不斷開展的情況下，城市供水管道破損率繼續(xù)增加，對城市供水水質(zhì)和供水安全造成嚴(yán)重威脅。為有效避免管道損失甚至出現(xiàn)城市供水管道爆管等事故，急需找出一種行之有效的管理及檢測修復(fù)方法。

（二）排水管道現(xiàn)狀

市政排水管道最主要的作用是將生活廢水、雨水和工業(yè)廢水等污水進(jìn)行收集和集中處理，通過這種方式來避免城市水系受到污染，改善城市生態(tài)文明體系。與給水管道相比較，排水管道一旦產(chǎn)生泄漏會造成更大危害。這主要是因為排水管道通常運輸?shù)亩际菑U水和污水，一旦出現(xiàn)泄漏后必然會對地下土壤及城市生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此市政排水管道工程通常對材質(zhì)要求非常嚴(yán)格，在市政排水工程實踐中聚乙烯等聚合物材料管道、鋼筋混凝土管道的應(yīng)用比較廣泛。與金屬管頭相比較，上述管道材質(zhì)體現(xiàn)出了耐用性強、成本低、耐腐蝕性強等一些優(yōu)勢。但聚乙烯等材料耐高溫性能差，在高溫環(huán)境下很容易變軟，進(jìn)而影響排水系統(tǒng)安全。混凝土管道雖然具有極高安全性，但受到外力作用時很容易遭到破壞而形成大量泄漏。在此情形下會導(dǎo)致廢水滲入地下影響土壤，也會對地下水源形成嚴(yán)重污染。目前大部分城市排水管道在建設(shè)過程中對終端和就近污水廠的互相匹配進(jìn)行綜合考慮，這些不合理之處的存在使得工程建設(shè)出現(xiàn)大量資源和材料浪費。在排水管道的建設(shè)實踐中目前仍然存在管道建設(shè)和運行強度未達(dá)到排水管道系統(tǒng)運行標(biāo)準(zhǔn)要求，管道和污水處理建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不匹配等問題；一些城市的排水管道工程建設(shè)中經(jīng)常會出現(xiàn)污水管道和雨水管道混合，當(dāng)遭遇強降雨天氣的情況下，污水排水管道會產(chǎn)生污水外溢問題[3]。為有效解決上述問題，進(jìn)一步加強污水廢水收集能力，則必須要進(jìn)一步增加土建工程成本和污水處理成本。

二、市政給排水管道檢測技術(shù)

（一） 檢測設(shè)備

市政給排水管道通常采取埋設(shè)方式進(jìn)行建設(shè)，隱蔽性極強，在此情況下無法對其進(jìn)行全面直觀檢測。使排水管道在長期運行后會在內(nèi)壁上出現(xiàn)一層較厚的污漬，若無法進(jìn)行及時沖洗的情況下，不管是采取目測還是使用普通TV 攝像機進(jìn)行觀測都無法清晰找出其管道表面缺陷，甚至在配備專用電視設(shè)備的情況下也無法檢測出帶壓管道或小口徑管道缺陷問題。隨著當(dāng)今技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，在針對地下管道軸線位置變化的檢測過程中普通光學(xué)儀器根本無法達(dá)到應(yīng)用效果。因此需要不斷完善管道檢測設(shè)備，根據(jù)地下管道檢測角度的不同目前已經(jīng)形成了大批管道檢測設(shè)備，比較有代表性的主要有GX型、BK 型以及GXD 型，且在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢下我國也引進(jìn)了大量先進(jìn)探測儀器，從而使得市政給排水管道檢測具備了充足的技術(shù)力量支撐。

（二）檢測項目

市政給排水管道檢測目前主要包括以下三個方面內(nèi)容。第一個方面是定位管道，在檢測過程中需要結(jié)合管道材質(zhì)選擇相應(yīng)檢測方法，針對非金屬管道通常采取以下兩種定位方法，第一種是探地雷達(dá)法，該方法通常是在定位壓力管道應(yīng)用；而針對非自流管道的探查過程中使用較為廣泛的是示蹤法[4]。第二個方面是檢測腐蝕層。在排水管道的檢測過程中腐蝕層檢測是非常關(guān)鍵的一個部分，如管道存在嚴(yán)重腐蝕很可能會引發(fā)滲漏。利用管壁探傷狀態(tài)監(jiān)測裝置可對管壁腐蝕情況進(jìn)行詳細(xì)了解，同時還可以結(jié)合管道實際應(yīng)用狀況來精準(zhǔn)判斷出管道的修復(fù)時間和修復(fù)位置。在檢測過程中也很可能會對管道造成一定破壞，因此條件允許時應(yīng)該盡可能采取無損檢測技術(shù)，例如當(dāng)前在管道檢測中渦流法、超聲波法和管道電位測量法已經(jīng)實現(xiàn)廣泛應(yīng)用；第三個方面屬于滲漏檢測。排水管道一旦出現(xiàn)破裂滲漏會對管道周邊介質(zhì)造成巨大沖擊，在此過程中會產(chǎn)生一定特定頻率的聲音，并通過土壤介質(zhì)和管道傳到地面。利用專用拾音器可以對管道的漏水應(yīng)進(jìn)行檢測，這樣就可以精確定位滲漏位置。目前在管道滲漏檢測中路面聽音調(diào)查法、水壓調(diào)查法、閥栓聽音法的應(yīng)用都比較廣泛[5]。

（三）密切關(guān)注滲漏情況

市政給排水管道發(fā)生泄漏的情況下不僅會嚴(yán)重浪費城市水資源，而且排水管道泄漏無水可能會對地下水系統(tǒng)以及城市自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。鑒于這種狀況在檢測市政給排水管道的過程中需要重點針對排水管道可能存在的泄漏情況給予高度關(guān)注[6]。

三、市政給排水管道修復(fù)

（一）給排水管道開挖修復(fù)

在當(dāng)前市政給排水管道的修復(fù)過程中開挖修復(fù)的應(yīng)用仍然比較廣泛。但需要注意的是，開挖修復(fù)方式下會導(dǎo)致城市地面基礎(chǔ)設(shè)施及城市交通受到一定程度影響。而且開挖修復(fù)方式在施工過程中需要投入大量的人力、物力資源，工程施工投入成本高、施工周期長。在城市人口密度較大、交通繁華、地面基礎(chǔ)設(shè)施相對復(fù)雜的地段或周邊存在圍壓，以及城市管道穿越軌道、橋梁和江河等特殊情況下，要想實施排水管道開挖改造難度極大，因此開挖修復(fù)技術(shù)的適用性并不強，針對這種情況，需要采取非開挖修復(fù)方法來修復(fù)市政給排水管道，這樣才能滿足城市市政給排水管道修復(fù)的實際需求。

（二）給排水管道非開挖修復(fù)方式

市政給排水管道的非開挖修復(fù)包括整體修復(fù)和局部修復(fù)的兩種不同模式。所謂整體修復(fù)方法主要是針對市政給排水管道從整體上進(jìn)行全面加固和修復(fù)，通過這種修復(fù)技術(shù)可以將市政給排水管道的腐蝕情況控制在最低程度，同時也可以有效控制管道出現(xiàn)滲漏的概率[7]。與此同時，采取非開挖修復(fù)方式可以從整體上進(jìn)一步提升市政給排水管道的整體強度；而市政給排水管道的局部修復(fù)技術(shù)則主要指的是針對市政給排水管道存在的局部破損進(jìn)行修復(fù)，局部修復(fù)技術(shù)在市政給排水管道修復(fù)工程中的應(yīng)用體現(xiàn)出了極強的針對性，其不僅能夠滿足給排水管道修復(fù)需求，同時也能有效避免給排水管道大面積修復(fù)的高成本費用。

（三）濕疹給排水管道修復(fù)技術(shù)選擇

目前各個城市的市政給排水管道材質(zhì)存在較大不同，因此在修復(fù)技術(shù)方面也應(yīng)該體現(xiàn)出差異性。針對PE 管材材質(zhì)的市政給排水管道在修復(fù)過程中通常會應(yīng)用內(nèi)支撐套管方法，內(nèi)支撐套管修復(fù)技術(shù)主要包括了固定支撐套管和可調(diào)試支撐套管等兩種，該方法通常情況下是在PE 管材斷水專用搶修管線內(nèi)部密封位置處額外增加一節(jié)帶溝槽的回圓管，通過這種方法既可以讓原有管材的圓度得到恢復(fù)。與此同時，通過利用電容連接技術(shù)可以實現(xiàn)市政給排水管的管材與法蘭接頭的有效焊接，滿足連接和密封需求。在修復(fù)市政給排水管道的過程中需要結(jié)合管道實際情況和材質(zhì)等相關(guān)因素，來選擇合理的管道修復(fù)技術(shù)，這樣才能將市政給排水管道修復(fù)后出現(xiàn)斷裂或破損的概率控制在最低程度，才能最大程度保障市政給排水管道的安全和穩(wěn)定運行。

（四）市政給排水管道修復(fù)實例分析

本文主要以我國南方某城市市政給排水管道為例，對給排水管道修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。該城市排水管道目前總長達(dá)到1500 km 左右，設(shè)計使用年限為30 年，但市政排水管道由于建設(shè)時期不同、使用材質(zhì)不同、施工工藝不同，同時存在市政道路和其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工影響，導(dǎo)致大部分排水管道出現(xiàn)嚴(yán)重破損變形以及不均勻沉降等相關(guān)問題，嚴(yán)重影響市政排水管道的污水收集功能，在遭遇暴雨氣候的情況下該城市很容易產(chǎn)生內(nèi)澇，對城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重影響。鑒于上述情況，該城市需要針對排水管道進(jìn)行全面修復(fù)，在綜合各類影響因素后為保障城市管道能實現(xiàn)正常運作，同時避免對其他工程建設(shè)產(chǎn)生影響，最終選擇了非開挖修復(fù)技術(shù)。

通過對幾種典型市政給排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)進(jìn)行對比后，從社會效益、經(jīng)濟(jì)效益等各個方面進(jìn)行綜合分析，并充分結(jié)合CCTV 檢測評估結(jié)果，最終選擇整體修復(fù)方式來保障管道修復(fù)效果。該城市某道路交叉口區(qū)域地下管道基因檢測發(fā)現(xiàn)存在多處破損情況。在本次修復(fù)過程中首先需要利用高壓水流對待修復(fù)管道內(nèi)壁進(jìn)行徹底沖洗，同時使用了紫外光固化法，該技術(shù)的基本原理在樹脂中浸漬玻璃纖維編織層的軟管，隨后利用設(shè)備將其拉入排水管道中并進(jìn)行充氣擴(kuò)張，軟管擴(kuò)張后可以與管道內(nèi)壁緊貼，隨后通過紫外光照射讓樹脂固化，這樣就可以在排水管道內(nèi)壁形成一層內(nèi)襯管。

四、結(jié)束語

綜上所述，在我國城市化建設(shè)進(jìn)行持續(xù)加速的形勢下，市政給排水管道也在不斷發(fā)展，管道建設(shè)長度持續(xù)增長，成為城市日常運營中非常重要的一個組成部分。針對城市給排水管道運行過程中可能存在的缺陷問題應(yīng)該采取積極有效應(yīng)對措施來加強給排水管道的檢測修復(fù)工作，這樣才能保障城市給排水管道的正常運行。