試論市政給排水管道現狀問題研究和檢測修復

陳明

青島市西海岸新區城市管理局

引言

市政給排水主要指的是城市用水供給和排水系統以及城市建筑的給排水。在城市居民的生活以及企業生產中水是不可或缺的一個重要部分，在我國社會主義市場經濟快速發展的形勢下，城市建設規模也在迅速擴張，在此情形下對市政給排水管道建設提出了更高要求，如何才能充分發揮出給排水管道工程的最大作用是城市未來建設的一項重要任務。而當前市政給排水管道工程在投產后經常會面臨施工破壞、外界侵蝕等因素影響導致管道泄漏，造成嚴重實際的浪費現象。針對市政給排水工程當前存在的問題通過檢測修復可以有效提升市政給排水工程的運行效率，也可以進一步提升水資源利用率。

一、市政給排水管道現狀

（一）給水管道現狀

城市給排水管道工程大部分已經經歷多年運行。從多年實踐調研可以發現，目前不少城市管網系統存在管道老舊、材質差等一些問題，使得給水管道的正常運行和市場水資源合理利用受到嚴重影響[1]。對于供水管道來說其材質從最初的灰口鑄鐵管、水泥管、塑料管逐步演變為鋼管和球墨鑄鐵管等。塑料管道在供水系統中的應用體現出了綠色環保等特征，而且在施工實踐中的應用體現出了操作便捷的優勢，塑料管道在管道工程建設中可通過熱熔技術進行管道連接，因此管道融合消耗時間短，同時通過塑料管道的應用可以將管道連接過程中存在的漏水問題進行有效解決。而塑料管道在給水工程中的應用體現出耐高壓性差、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很可能會導致管道大量滋生細菌，而且塑料材質也容易出現老化現象；灰口鑄鐵管道、水泥管道及鍍鋅管道等表現出了柔韌性好、內表面光滑、導熱系數小等一些優勢，而且具有較強抗腐蝕性，在市政給水管道中的應用能最大程度降低管道滲漏問題的出現概率，但是上述幾種管道材質成本相對昂貴，在給水工程中應用上述幾種管道需要應用到熱熔機進行管道熱熔連接，在工程施工中一旦出現操作不當行為會導致水管接頭部位容易產生漏水問題。根據我國市政給排水管道工程及城市建設相關技術標準要求：在城市供水管道系統建設過程中不得應用冷鍍鋅鋼管、石棉水泥管、灰口鑄鐵管以及自應力水泥管等。且上述幾種管道目前已經成為城市供水管道老舊工程改造的重點[2]。根據我國城市供水管道的實踐經驗可知，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，供水管道也會出現承壓能力下降、超負荷運行甚至嚴重腐蝕等現象，尤其是近幾年來在道路工程和橋梁工程等市政基礎設施不斷開展的情況下，城市供水管道破損率繼續增加，對城市供水水質和供水安全造成嚴重威脅。為有效避免管道損失甚至出現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方法。

（二）排水管道現狀

市政排水管道最主要的作用是將生活廢水、雨水和工業廢水等污水進行收集和集中處理，通過這種方式來避免城市水系受到污染，改善城市生態文明體系。與給水管道相比較，排水管道一旦產生泄漏會造成更大危害。這主要是因為排水管道通常運輸的都是廢水和污水，一旦出現泄漏后必然會對地下土壤及城市生態環境造成嚴重影響。因此市政排水管道工程通常對材質要求非常嚴格，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用比較廣泛。與金屬管頭相比較，上述管道材質體現出了耐用性強、成本低、耐腐蝕性強等一些優勢。但聚乙烯等材料耐高溫性能差，在高溫環境下很容易變軟，進而影響排水系統安全。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。在此情形下會導致廢水滲入地下影響土壤，也會對地下水源形成嚴重污染。目前大部分城市排水管道在建設過程中對終端和就近污水廠的互相匹配進行綜合考慮，這些不合理之處的存在使得工程建設出現大量資源和材料浪費。在排水管道的建設實踐中目前仍然存在管道建設和運行強度未達到排水管道系統運行標準要求，管道和污水處理建設標準不匹配等問題；一些城市的排水管道工程建設中經常會出現污水管道和雨水管道混合，當遭遇強降雨天氣的情況下，污水排水管道會產生污水外溢問題[3]。為有效解決上述問題，進一步加強污水廢水收集能力，則必須要進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

（一） 檢測設備

市政給排水管道通常采取埋設方式進行建設，隱蔽性極強，在此情況下無法對其進行全面直觀檢測。使排水管道在長期運行后會在內壁上出現一層較厚的污漬，若無法進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。隨著當今技術水平的不斷進步，在針對地下管道軸線位置變化的檢測過程中普通光學儀器根本無法達到應用效果。因此需要不斷完善管道檢測設備，根據地下管道檢測角度的不同目前已經形成了大批管道檢測設備，比較有代表性的主要有GX型、BK 型以及GXD 型，且在社會經濟快速發展的形勢下我國也引進了大量先進探測儀器，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容。第一個方面是定位管道，在檢測過程中需要結合管道材質選擇相應檢測方法，針對非金屬管道通常采取以下兩種定位方法，第一種是探地雷達法，該方法通常是在定位壓力管道應用；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鍵的一個部分，如管道存在嚴重腐蝕很可能會引發滲漏。利用管壁探傷狀態監測裝置可對管壁腐蝕情況進行詳細了解，同時還可以結合管道實際應用狀況來精準判斷出管道的修復時間和修復位置。在檢測過程中也很可能會對管道造成一定破壞，因此條件允許時應該盡可能采取無損檢測技術，例如當前在管道檢測中渦流法、超聲波法和管道電位測量法已經實現廣泛應用；第三個方面屬于滲漏檢測。排水管道一旦出現破裂滲漏會對管道周邊介質造成巨大沖擊，在此過程中會產生一定特定頻率的聲音，并通過土壤介質和管道傳到地面。利用專用拾音器可以對管道的漏水應進行檢測，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查法、水壓調查法、閥栓聽音法的應用都比較廣泛[5]。

（三）密切關注滲漏情況

市政給排水管道發生泄漏的情況下不僅會嚴重浪費城市水資源，而且排水管道泄漏無水可能會對地下水系統以及城市自然生態環境造成嚴重威脅。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注[6]。

三、市政給排水管道修復

（一）給排水管道開挖修復

在當前市政給排水管道的修復過程中開挖修復的應用仍然比較廣泛。但需要注意的是，開挖修復方式下會導致城市地面基礎設施及城市交通受到一定程度影響。而且開挖修復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、地面基礎設施相對復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，因此開挖修復技術的適用性并不強，針對這種情況，需要采取非開挖修復方法來修復市政給排水管道，這樣才能滿足城市市政給排水管道修復的實際需求。

（二）給排水管道非開挖修復方式

市政給排水管道的非開挖修復包括整體修復和局部修復的兩種不同模式。所謂整體修復方法主要是針對市政給排水管道從整體上進行全面加固和修復，通過這種修復技術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滲漏的概率[7]。與此同時，采取非開挖修復方式可以從整體上進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技術則主要指的是針對市政給排水管道存在的局部破損進行修復，局部修復技術在市政給排水管道修復工程中的應用體現出了極強的針對性，其不僅能夠滿足給排水管道修復需求，同時也能有效避免給排水管道大面積修復的高成本費用。

（三）濕疹給排水管道修復技術選擇

目前各個城市的市政給排水管道材質存在較大不同，因此在修復技術方面也應該體現出差異性。針對PE 管材材質的市政給排水管道在修復過程中通常會應用內支撐套管方法，內支撐套管修復技術主要包括了固定支撐套管和可調試支撐套管等兩種，該方法通常情況下是在PE 管材斷水專用搶修管線內部密封位置處額外增加一節帶溝槽的回圓管，通過這種方法既可以讓原有管材的圓度得到恢復。與此同時，通過利用電容連接技術可以實現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。在修復市政給排水管道的過程中需要結合管道實際情況和材質等相關因素，來選擇合理的管道修復技術，這樣才能將市政給排水管道修復后出現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定運行。

（四）市政給排水管道修復實例分析

本文主要以我國南方某城市市政給排水管道為例，對給排水管道修復技術的應用進行分析。該城市排水管道目前總長達到1500 km 左右，設計使用年限為30 年，但市政排水管道由于建設時期不同、使用材質不同、施工工藝不同，同時存在市政道路和其他基礎設施建設施工影響，導致大部分排水管道出現嚴重破損變形以及不均勻沉降等相關問題，嚴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生內澇，對城市經濟發展造成嚴重影響。鑒于上述情況，該城市需要針對排水管道進行全面修復，在綜合各類影響因素后為保障城市管道能實現正常運作，同時避免對其他工程建設產生影響，最終選擇了非開挖修復技術。

通過對幾種典型市政給排水管道非開挖修復技術進行對比后，從社會效益、經濟效益等各個方面進行綜合分析，并充分結合CCTV 檢測評估結果，最終選擇整體修復方式來保障管道修復效果。該城市某道路交叉口區域地下管道基因檢測發現存在多處破損情況。在本次修復過程中首先需要利用高壓水流對待修復管道內壁進行徹底沖洗，同時使用了紫外光固化法，該技術的基本原理在樹脂中浸漬玻璃纖維編織層的軟管，隨后利用設備將其拉入排水管道中并進行充氣擴張，軟管擴張后可以與管道內壁緊貼，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壁形成一層內襯管。

四、結束語

綜上所述，在我國城市化建設進行持續加速的形勢下，市政給排水管道也在不斷發展，管道建設長度持續增長，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該采取積極有效應對措施來加強給排水管道的檢測修復工作，這樣才能保障城市給排水管道的正常運行。