CCTV技術在瀏陽高新區沿河污水干管檢測中的應用研究

作者簡介：吳碧輝（1990-），男，碩士，工程師。研究方向為工程檢測。

DOI：10.19981/j.CN23-1581/G3.2024.15.041

摘? 要：該文以瀏陽高新區某河段污水干管CCTV檢測項目為例，簡述CCTV檢測技術的工作原理、檢測方法，分析評估管道缺陷情況。該工程檢測長度7 591.48 m，共檢測188段管道，其中結構性缺陷528處，主要缺陷為錯口、破裂、變形，導致管道后期有較大污水滲漏的風險，大大增加水體污染的可能性；功能性缺陷124處，主要為沉積和樹根，嚴重影響管道的輸送功能。

關鍵詞：CCTV檢測技術；污水干管；管道缺陷；瀏陽高新區；缺陷檢測

中圖分類號：TU992? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ? 文章編號：2095-2945（2024）15-0181-04

Abstract： This article takes a CCTV（Closed-Circuit Television） inspection project of a sewer main in a river section of Liuyang High-Tech Industrial Park as an example， briefly describes the working principle and inspection methods of CCTV inspection technology， and analyzes and evaluates the pipeline defect conditions. The project inspected a length of 7 591.48 meters， covering 188 sections of pipelines， among which 528 structural defects were identified， primarily consisting of misalignments， ruptures， and deformations. These defects pose a significant risk of increased sewage leakage in the later stages， greatly enhancing the likelihood of water body pollution. Additionally， 124 functional defects were found， mainly due to sedimentation and tree roots， which severely affect the pipeline's transportation function.

Keywords： CCTV inspection technology; sewer main; pipeline defects; Liuyang High-Tech Industrial Park; defect detection.

近年來水污染防治工作穩步扎實推進，水污染治理取得顯著成效。由于水污染途徑通常為“源-廠-網-河（湖）”，因此污染在河里，源頭在岸上，管網質量及效能提升是治污關鍵，而管網質量檢測可為管網設計、修復提供強有力的依據，為后期管網提質改造、減少水體污染奠定基礎。

CCTV機器人視頻檢測技術主要應用于市政排水管道的檢測，是一項新型的應用工程技術，通過對管道內部缺陷性質的判定、缺陷位置的精確定位，為排水管道正常運維及防治污水滲漏污染，提供可靠的技術依據。

1? 瀏陽高新區某沿河污水干管工程概況

瀏陽高新區某沿河污水干管建于2010年，檢測管道總長度為7 591.48 m，檢測段數為188段，埋深為2.32～6.80 m，管徑為DN500～1 200，其中管徑DN500～700材質為HDPE雙壁波紋管（21.3%），管徑DN800～1 200材質為鋼筋混凝土管（78.7%），不同管徑分布情況如圖1所示。

圖1? 管徑分布情況

2? 管道CCTV檢測與評估方法

2.1? CCTV檢測技術工作原理

管道閉路電視系統 Closed Circuit Television（簡稱CCTV）是管道便攜式快速內窺攝像檢測設備。管道CCTV檢測系統由爬行器（即含攝像頭的“機器人”）、線纜車和控制終端三大塊組成。通過CCTV機器人對管道內部進行全過程錄像檢測，將影像傳輸到終端，再通過所拍攝的影像資料進行評估，從而簡單有效地檢測管道內部缺陷的類別及其準確位置，并結合所檢測項目的地區重要性、土質影響等情況，分析研究排水管道缺陷的類別、特征，對管道的缺陷情況和運行狀況進行評估分級，為排水管道后期的修復和養護設計的制定提供了可靠、有效的依據，并能夠為排水管道修復、改造等管理提供科學依據，提高城市居民用水安全性[1-3]。

2.2? CCTV檢測方法

2.2.1? 管道堵水清淤作業

CCTV檢測采用的是可視化檢測技術，無法檢查出積水與淤泥覆蓋區域缺陷。當現場條件不符合時，應采取降低水位和清淤等措施，確保管道內水位與積泥不大于管道直徑的20%，以達到檢測要求[4]。由于本次檢測污水干管長期處于運行狀態，水位較高且大部分管段積泥較多，故檢測前需對管道進行堵水清淤作業。

采用堵氣囊、砌墻等措施對管道實施封堵，然后進行抽排降水，再采用人工或高壓水槍方式進行清理，固體雜物采用人工方式搬出管道并袋裝處理，淤泥則采用清污車吸出并運至指定處理點，管道疏通完畢后采用高壓水槍沖洗，確保CCTV檢測機器人可順利通過并充分展現管道缺陷[6]。

2.2.2? CCTV機器人檢測

疏通清理完畢后將檢測機器人放入污水管內，在機器人計米器計米清零后，使其沿著管道爬行。攝像鏡頭移動軌跡保持在管道中軸線上，偏離度不應大于管徑的10%，并及時適當調整攝像頭位置并獲取最佳影像。當機器人在管徑大于200 mm時，行進速度不宜超0.15 m/s[4]。缺陷位置應為儀器顯示距離加上機器人本身長度（約80 cm）。本項目檢測設備為深圳博名維Dolphin-L2管道檢測機器人，檢測管徑范圍為300～3 000 mm，檢測長度范圍為0～120 ｍ。本項目CCTV檢測具體流程如圖2所示。

2.3? CCTV評估方法

本次管道檢測與評估是依據行業標準CJJ 181—2012《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》，該標準將管道缺陷分為結構性缺陷和功能性缺陷，將缺陷分為I—IV 4個等級，不同缺陷等級采用打分制，以此對管道缺陷等級進行評估[5]。

3? 檢測結果與分析

3.1? 結構性缺陷檢測結果分析

3.1.1? 結構性缺陷檢測結果

根據檢測結果可知，所檢測的7 591.48 m管道其結構性缺陷共528處，主要為I級、II級缺陷，其中I級缺陷306處、II級缺陷168處、III級缺陷37處、IV級缺陷17處，占比分別為57.95%、31.82%、7.01%、3.22%，具體結果見表1。結構性缺陷以I、級II級為主，二者合計高達88.77%，表現為輕中度缺陷，對管道影響相對較小。

圖2? CCTV檢測流程

3.1.2? 結構性缺陷類型及原因分析

1）本工程污水干管缺陷類型主要為錯口、破裂、變形和滲漏等結構性缺陷，其中錯口占比最高，具體如圖3所示。分析可知，缺陷有錯口（365處）、破裂（78處）、變形（24處）、滲漏（20處），其占比分別為 69.12%、14.77%、4.55%、3.79%。錯口缺陷所占比重最大的原因是本工程管道管材主要為鋼筋混凝土管，其要求管徑大于等于750 mm的管段，應在管內作整圈勾縫處理，而根據后期CCTV視頻檢測結果可知管道并未進行勾縫施工處理，而管段接口為剛性設計，接口不能充分接觸，因此輕中度錯口較多，集中為I級、II級缺陷。而本次錯口III級、IV級缺陷主要出現在管道沿河道拐彎或因土質原因管道有下沉處。

圖3? 結構性缺陷類型及占比

2）破裂和變形缺陷主要集中在管材為HDPE雙壁波紋管的管段。該管材在施工過程中易變形破損，且在長期使用中受到土體壓力影響，當外部壓力大于自身壓力時，管道變形、破裂會加重。鋼筋混凝土管材因自身承載力較好、剛性大，所以破裂及變形較小，同時破裂變形多發生在橫穿道路區間，多為初期建道路施工時導致。鋼筋混凝土管長期使用，管道會遭到污水腐蝕，而HDPE管材未見腐蝕缺陷，不同管材對缺陷影響具體如圖4所示。

圖4? 不同管材結構性缺陷類型及數量

3）滲漏的主要原因有2點：①污水干管處于沿河岸邊，距離河水較近，地下水位偏高；②存在錯口、破裂、脫節等缺陷，造成管段存在滲漏點，其典型滲漏缺陷如圖5所示。當地下水位高于管道水位時，河水滲入會降低污水濃度，同時將泥沙帶入管內，引起堵塞；當地下水位低于管道水位時，污水會外溢進入土壤及河水中，引起環境污染。

（a）? 破裂導致滲漏

（b）? 錯口導致滲漏

圖5? 典型滲漏缺陷

3.2? 功能性缺陷檢測結果分析

3.2.1? 功能性缺陷檢測結果

本項目功能性缺陷共發現124處，缺陷等級包含I—IV級，其中I級缺陷64處、II級缺陷49處、III級缺陷6處、IV級缺陷5處，占比分別為 51.61%、39.52%、4.84%、4.03%，主要是I—II級缺陷為主，沉積無III—IV級缺陷是由于管道檢測前進行了堵水清淤，結果具體見表2。

表2? 污水干管污水管道功能性缺陷類別、缺陷等級與缺陷

數量統計表

3.2.2? 功能性缺陷類型及原因分析

統計分析可知，功能性缺陷類型以沉積和樹根為主，包括沉積（44處）、樹根（36處），其占比分別為35.48%、29.03%。其他為障礙物（26處）、結垢（14處）、殘墻（4處），占比分別為20.97%、11.29%、3.23%。具體結果如圖6所示。

圖6? 功能性缺陷類型及占比

1）CCTV檢測清淤前，即發現本項目管道普遍存在沉積現象。沉積的主要原因：①該污水干管上游為永安鎮雨污混流管道，還未改造完畢，導致雨水接入污水管道，使得雨水中的固體顆粒進入污水管道；②高新區工廠較多，工業廢水較多，污染物沉積導致；③沿河管道有40%左右的檢查井被覆蓋，使得管道日常養護工作不能到位，導致沉積物未能及時清理；④部分管段修建時頂管施工有誤差，導致管底標高存在問題，造成污水流動受阻，沉積物積累；⑤修建管道時，部分管道及其井室內的建筑用料未做處理，存在砂石、磚塊、瀝青及混凝土固結物等。

2）樹根缺陷產生是由于管道鋪設在河岸，而部分河段樹木較多，同時又存在結構性缺陷錯口，樹根為吸取養料及水分，通過錯口位置穿入管道內，形成管道堵塞，污水干管的正常運行受到影響。

4? 結束語

本文以瀏陽高新區某沿河污水干管為列，介紹了CCTV檢測檢測技術的應用，統計分析了缺陷數量、缺陷等級及管材對缺陷的影響。其主要問題為沉積、樹根等功能性缺陷，導致管道堵塞，進而形成新的黑臭水體，而管道長期形成的錯口、滲漏等結構性缺陷，使得污水外漏造成河水及土壤二次污染。本項目的功能性缺陷主要以I級、II級為主，表明管道的日常養護工作極其重要，可減少輕中度功能性缺陷的產生。管材選擇需因地制宜，在易發生變形、破裂區域應選擇剛性大的管材，以降低其結構性缺陷比率。研究成果對本工程污水管網后期設計及修復方案的制定具有重要的指導意義。同時分析了管道不同缺陷類型及其產生原因，對預防管道缺陷的產生及防止污水滲漏以減少環境污染具有借鑒意義。

參考文獻：

[1] 雷芳芳.CCTV技術在福州市排水管道檢測中的應用研究[J].給水排水，2019（45）：75-276.

[2] 曾威.管道CCTV檢測技術在城市排水工程中的應用研究[J].資源信息與工程，2018，33（6）：114-115.

[3] 羅東旭.城市河流沿線排水管道檢測及修復技術研究[J].工程技術與應用，2019（6）：97-99.

[4] 城鎮排水管道檢測與評估技術規程：CJJ 181—2012[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[5] 王和平，安關峰，謝廣永城.《鎮排水管道檢測與評估技術規程》（CJJ 181—2012）解讀[J].給水排水，2014，40（2）：124-128．

[6] 肖倩，王俊然，陳輝，等.深圳市某片區排水管道CCTV檢測評估與修復方案[J].給水排水，2019.45（9）：110-114.