城鎮污水管網清淤檢測技術探討

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摘要:城市污水管網的收納能力、傳輸能力是直接影響水環境的重要因素，城鎮污水管網清淤檢測工作非常重要。為了給污水管網清淤及快速準確地找出管網系統存在的問題、科學合理地對管網進行缺陷評估、編寫檢測報告等提供參考，從施工準備、管道預處理、管網清淤、QV潛望鏡檢測、CCTV管道機器人檢測、聲吶檢測、缺陷評估、報告編寫、質量防控、安全防控等方面，對城鎮污水管網清淤檢測技術進行了系統總結和介紹。

關鍵詞:污水管網;清淤;檢測;QV潛望鏡;CCTV管道機器人;聲吶城鎮

污水管網是一個龐大網絡體系，其科學高效地運行不僅有利于完善城市功能、提升城市形象，更有利于改善居民生活環境、提升居民生活幸福指數。當其某處損壞時就會造成連鎖反應，影響整個污水管網系統，甚至導致上游污水沿井溢出，影響居民正常生活。為了最大限度提高管網排污能力，延長管道使用壽命，應采用科學的方法對污水管網進行清淤檢測，以確保管網正常運行。本文從施工準備、管道預處理、管網清淤、QV潛望鏡檢測、CCTV管道機器人檢測、聲吶檢測、缺陷評估、報告編寫、質量防控、安全防控等方面，對城鎮污水管網清淤檢測技術進行總結，為污水管網清淤及快速準確地找出管網系統存在的問題、科學合理地對管網進行缺陷評估、編寫檢測報告等提供參考。

1清淤檢測內容

清淤主要包括拆管、抽水、排水、清淤、疏通與污泥處置等。檢測主要包括:搜集資料，摸查排水口、管線、檢查井，探明現狀排水管網的布局，進行結構性檢測，如脫節、支管暗接、變形、錯接、滲漏、腐蝕、接口脫落、破裂和異物穿入等;進行功能檢測，如沉積、結垢、障礙物、樹根和浮渣等;對調查結果進行分析判斷，并出具檢測報告和評估報告。

2清淤檢測工藝流程

清淤檢測流程見圖1。

2．1施工準備

清淤檢測施工準備工作主要有搜集資料、現場踏勘、技術準備和機具材料準備。(1)搜集資料。搜集檢測范圍內道路排水管線竣工圖及相關技術資料，將管線范圍內的泵站、污水處理廠等附屬構筑物標注在圖紙上;搜集檢測范圍內道路排水管道檢測或修復的歷史資料，如檢測評估報告或修復施工竣工報告;搜集檢測范圍內其他相關管線的圖紙資料、評估所需的其他相關資料;搜集檢測范圍內的工程地質、水文地質資料;搜集當地有關占用道路施工的規章。(2)現場踏勘。根據管線圖紙核對檢查井位置、編號、管道埋深、管徑、管道材質等資料;查看檢測范圍內的地形地貌、交通狀況及周邊環境條件，并對每個檢查井現場拍攝照片;檢查井編號以道路為單位依次進行編號，污水主管道檢查井依次按WS1、WS2、WS3等進行編號，支管檢查井依次按WS1－1、WS1－2、WS2－1、WS2－2、WS2－3等進行編號，原有圖紙中漏編檢查井依次按WS1～1、WS1～2、WS2～1、WS2～2、WS2～3等進行編號;依次觀測檢查井內的水位、淤泥量和檢查井構造等情況，并填寫相應表格，檢查井現場照片編號填入表格中;采用紅色噴漆對檢查井編號進行現場標注。(3)技術準備。組織圖紙會審，熟悉施工內容及范圍，明確意圖、技術要求和驗收標準;編制施工組織設計、專項施工方案、作業指導書與各崗位職責書，并按要求送審;按施工要求收集各類管理資料、技術資料、施工規范、操作規程、施工工藝、驗評標準等，并組織全體人員開展學習;組織現場管理人員、作業人員、機械設備操作人員進行技術培訓、安全培訓，學習掌握相關知識，明確職責。(4)機具材料準備。擬定施工機具材料的配置計劃和進場計劃，并根據進度安排進場;配備足量的安全帽、下井作業服、防毒面具、照明頭燈、救生繩具、氧氣瓶等，并配置施工圍擋、警示標識、安全條幅、宣傳標語等文明施工用材。施工機具主要包括高壓清洗吸污車、工具車、發電機、氣體檢測儀、CCTV檢測儀、QV潛望鏡、防毒面具、封堵氣囊、空氣壓縮機、軸流風機、污水泵、管線探測儀等。建立施工機具材料臺賬，并定期對計量器具進行檢測，確保計量準確;建立施工機具的使用、維修管理制度，確保施工機具正常運行。

2．2管道預處理

管道預處理主要包括封堵和降水導流。污水管道封堵主要是對施工單元上下游進行堵水，采用橡膠氣囊、砌磚墻及閘板進行封堵。進入施工現場后，道路兩端設置警示牌，沿線擺放警示樁，做好安全防護，并由專人進行交通疏導;圍護區域內將設備停放整齊，打開檢查井通風30～50min［1］，安裝鼓風機通風，讓空氣循環，然后安裝水泵降水，在控制住檢查井內水位的情況下繼續通風;在疏通管段兩端實施封堵，通常采用橡膠氣囊封堵，對小型管道(管徑小于600mm)采用管塞封堵，封堵前檢查氣囊是否漏氣，若無異常將管塞放入管道內，通過氣管給管塞充氣，使其逐漸膨脹，完成管道的封堵;充氣完成后，在井內適當安裝防滑動支撐，防止封堵管塞移位。降水主要是通過抽水泵等設備降低施工管段內的水位，滿足疏通及管道內窺檢查的條件。確認各個支管完全封堵后，用抽水泵等降水設備降低施工管段內的水位，降水至距管道底20%管徑左右，并對封堵后的上游水位進行控制;針對污水管網日常處于高充滿度運行狀態，采用潛水封堵加排水改道的綜合臨排措施，潛水封堵加排水改道法由潛水員下井作業進行管道封堵，并將封堵井上游來水通過封堵設備、排水導管和地面水泵排入遠端下游井。

2．3管網清淤

管網清淤主要采用高壓清洗車進行沖洗和吸污作業，人工配合清理。首先，人工清理檢查井內的泥土、垃圾等雜物。其次，使用高壓清洗車高壓射水清理檢查井及管道內的淤泥、垃圾等雜物，并通過水流的沖擊力與推力，將管道內的垢物沖刷到檢查井內，如達不到效果則采用水力驅動銑發盤進行疏通，再用高壓射流沖洗車沖洗。必要時在上下游井各設一個絞盤，用鋼絲繩帶刮板或鋼絲球在管內反復拖拉，將管內泥沙和管壁附著物清理干凈。最后，將檢查井內的泥水混合物吸至吸污車污泥罐內并運送至指定地點進行無害化處理，對體積較大的塊石等采取人工下井進行清淤。高壓清洗車疏通管道時，應先將噴管放入井內，噴頭送進管內后，操作人員再開啟高壓開關，進行沖洗疏通。沖洗結束后，應先關閉加壓開關，待壓力消失后再取出噴頭，啟閉高壓開關時，應緩開緩閉。高壓噴頭作業時嚴禁對人和在地面上加壓噴射，移位時必須停止工作。高壓沖洗疏通穿越中間檢查井時，必須將井蓋蓋好。管網清淤疏通的標準為:污水管道疏通后積泥深度不得超過管徑的1/10，同時積泥總深度不超過50mm。檢查井等附屬設施疏通后井壁清潔無結垢，井底無硬塊，積泥深度不超過50mm。

2．4管網檢測

管網檢測主要任務是摸清排水管網的各類缺陷、外來雨污水和雨污混接的種類、混接點位置、水量和形成原因，全面真實地展示管道內部情況。檢測方法有QV潛望鏡檢測、CCTV管道機器人檢測和聲吶檢測。(1)QV潛望鏡檢測。首先將潛望鏡部件組裝完成，沿檢查井中心向下放至管道，鏡頭中心應與管道豎向中心線保持在同一平面上。拍攝管道時，應緩慢變動焦距，將管道內部情況拍攝清晰;拍攝管道缺陷時，應保持攝像頭靜止，緩慢調節鏡頭的焦距，并連續清晰地拍攝;拍攝檢查井內壁時，應保持攝像頭無盲點地均勻慢速移動，拍攝井內壁缺陷時，應保持攝像頭靜止，并連續拍攝。最后對檢測到的各種缺陷、特殊結構和檢測狀況作詳細判別和記錄，并由現場技術人員對檢測資料進行現場復核確認。(2)CCTV管道機器人檢測。首先將CCTV檢測設備各個部件組裝起來，在地面進行調試，確保設備的參數設置及運行都處于正常狀態。其次利用工具將爬行車放入井底，在上下井口安裝好護線滑輪，管道CCTV檢測應在沖洗疏通后進行，當現場條件無法滿足時，應采取降低水位措施，確保管道內水深不大于管徑的20%。檢測時攝像鏡頭應保持在管道底部中軸線上移動，當對特殊形狀的管道進行檢測時，應適當調整攝像頭位置并獲得最佳拍攝效果。管徑不大于200mm時，攝影機的直向行進速度一般不超過0．1m/s;管徑大于200mm時，攝影機的直向行進速度一般不超過0．15m/s［2］。CCTV檢測設備拍攝時，攝像機應保持水平方向，不應在行進時改變拍攝角度和焦距。在爬行器前進過程中，攝像鏡頭不應使用變焦功能，爬行器在靜止狀態時才能使用變焦功能。如需要爬行器繼續前進時，應將鏡頭的焦距恢復到最短焦距位置。側向拍攝時，爬行器應停止行進，變化拍攝角度和焦距以獲得最佳圖像。管道檢測拍攝過程中，影像資料不應出現畫面暫停、間斷記錄、畫面剪接的現象。檢測過程中發現缺陷時，將爬行器攝像頭對準缺陷位置多角度拍攝，確保圖像清晰完整。開始檢測時，在檢查井起始位置安放好載有攝像鏡頭的爬行器后，將計數器歸零。當檢測起點位置與管道段起點位置不一致時，應做補償設置。每檢測完成一段管道后，應根據控制電纜上標記長度對計數器顯示數值進行合理修正。計數器歸零的補償設置方法見圖2。(3)聲吶檢測。聲吶檢測系統適用于無法進行內窺檢測的充滿度較高的污水管道，適用于直徑為125～5000mm的各種材質的管道。利用聲吶管道檢測儀將傳感器沿檢查井置入管道中，測算管道的斷面尺寸、沉積物形狀、管道破損或缺陷位置、管道變形范圍等。

2．5管網缺陷評估

管網檢測完成后，首先，由資料員對檢測資料進行整理歸檔;其次，技術員依據管徑或相關物體的尺寸對缺陷尺寸進行判定，對缺陷類型、缺陷等級進行初步判斷，無法確定的缺陷類型或缺陷等級時在評估報告中進行詳細的文字說明;最后，再進行管道缺陷評估，評估時以單段管道為單位進行缺陷等級評估，根據排水管道檢測現場記錄表及視頻進行評估，評估結果按要求填入相應表格。管道缺陷在管段中的縱向位置應采用該缺陷與起算點之間的距離描述，缺陷在管道環向的位置采用時鐘表示法描述。缺陷影像資料應采用現場抓取最佳角度和最清晰圖片格式，特殊情況下也可采用觀看錄像截圖的方式，每處缺陷抓取的圖片數量應滿足要求，直向行進拍攝和側向定點拍攝的圖像應各不少于1張。所有檢測視頻及相關成果資料按要求進行整理，其中視頻文件格式為*．avi或*．mp4，圖片格式為JPEG。

2．6編寫檢測報告

檢測報告應按照單位工程(道路)編制，單位工程施工完成后按照道路繪制檢測管段的平面位置圖，并標注檢查井編號、缺陷位置、類型、評估等級等。對于沉積物較多的管段或采用聲吶技術測量的管段，則應繪制排水管道沉積狀況縱斷面圖。檢測報告書主要內容:檢測管段的平面位置圖、道路位置、地質條件、檢測時天氣情況、環境狀況、完成的工作量、檢測標準依據、檢測檢驗儀器、檢測技術方法;管道檢測成果表、沉積狀況縱斷面圖、管段狀況評估表、檢查井檢查情況匯總表;需說明的問題、采取的措施或整改建議、管網設施現況及運行狀況的綜合性評價［2］。

3清淤檢測質量與安全管理

建立質量管理組織機構和質量保證體系，明確質量管理部門和人員的職責，確保工程質量得到有效控制;編寫工程質量管理計劃和管理實施細則，將質量目標逐步分解，施工過程中嚴格執行;把好技術交底關，各分部分項工程均實行書面技術交底，雙方簽字，把好操作程序和工序交接關，嚴格按規程規范施工，上道工序不合格，嚴禁進入下道工序施工;配齊試驗設備和計量器具，嚴格執行設備和器具的檢測規程，定期進行維修保養，以保證檢測精度;定期召開質量專題會，對管控過程中存在的質量問題和技術問題，制定切實有效的解決措施，提高質量管理水平。污水管網清淤檢測主要危險因素有施工占道導致的交通事故傷害、有限空間作業時有毒有害及可燃氣體導致的人員窒息、中毒及瓦斯氣體爆炸。施工占道風險控制措施:與業主、交警、路政部門及當地基層組織密切合作，成立聯合交通疏導協調小組，保障占道施工的安全;合理安排作業時間，選擇車流量較少時段進行作業，遵循“邊通車、邊施工”的原則，保證沿線車輛通過作業場所不受影響;設置交通警示標志，在明顯位置、主要通道、十字路口、臨時封堵路段設置交通警示標志，作業人員必須穿著反光背心進行施工。設置交通值勤看守人員，負責輪班看管、巡查施工控制區的交通標志和安全設施，并負責及時維修標志和設施，保證施工期間標志設施始終齊全有效。有限空間作業風險控制措施:制定有限空間作業專項施工方案和應急救援預案并上報審批，對作業人員進行安全技術培訓及安全紀律警示教育，人員培訓合格后方可上崗、實行持證上崗制度;嚴格落實作業審批制度，作業前填寫《下井作業申請表》和《下井安全作業票》，批準后方可施工;嚴格落實安全作業程序，作業現場嚴禁煙火，嚴格落實“先通風、再檢測、后作業”的工作程序;配備個人防護用品、防中毒防窒息裝備、成套作業裝備、檢測儀器及應急救援裝備，嚴禁無防護措施、無監護人員作業;作業時加強通風換氣，加強有害氣體的監測監控，發現異常情況立即停止作業，撤離作業人員，對現場處理檢測合格后，方可恢復作業;保證有限空間作業用電安全，有限空間照明電壓不應大于36V，在潮濕容器、狹小容器內作業的電壓不應大于12V;科學制定應急措施，監護人員應熟悉救援裝備及應急施救方法，嚴禁盲目施救。

參考文獻:

［1］中華人民共和國住房和城鄉建設部．城鎮排水管道維護安全技術規程:CJJ6—2009［S］．北京:中國建筑工業出版社，2010:12．

［2］中華人民共和國住房和城鄉建設部．城鎮排水管道檢測與評估技術規程:CJJ181—2012［S］．北京:中國建筑工業出版社，2012:11－36．

作者：魯大偉 于萬利 曠小軍 單位：中國安能集團第二工程局有限公司