成都市太升南路污水管道CCTV检测分析

唐 佳，任 斌，吴俊谌

(四川中成煤炭建设(集团)有限责任公司,四川成都 610031)

排水管道在城市基础建设中起着至关重要的作用，主要担负着雨水、污水的收集和排放，同时也承担城市防洪排涝的重大作用。近年来由于管道引起的问题时有发生，诸如内涝、地面塌陷等，给城市通行安全、人民生活造成了极大影响[1]。管道检测是发现管道问题和评价管道运行状况最有效的方法也是唯一的方法，目前检测方法较多，只有CCTV检测能够深入管道内部，并通过录像直接观察，直观判断管道内部缺陷，并进行准确分析和评价，为管道修复和养护提供参考。目前管道检测评估及验收主要以CCTV检测报告为依据，本文以成都市太升南路污水管道CCTV检测为例，介绍了管道检测施工流程，并根据CJJ181-2012《城镇排水管道检测与评估技术规程》[2]对管道进行评估，为后续管道修复具有重要指导作用。

1 CCTV检测

1.1 工程概况

成都市太升南路离天府广场和春熙路较近，属于成都市繁华地段，道路是双向四车道，路两旁主要是手机商铺，在白天车流量及人流量较大。由于道路修建较早，管道运行时间较长，近年来管道出现结构性及功能性缺陷，导致排水不畅，给当地民生及环境造成较大影响。污水管道管径主要有DN500 mm和DN600 mm，管道埋深在3～5 m范围内，管道长度827 m。上游管道有大量垃圾淤泥沉积，导致堵塞严重，整段管道腐蚀较为严重，管道上半部分已经露出大量石子。

1.2 作业流程

管道CCTV检测作业主要包括检测准备，现场检测以及生成报告。

1.2.1 检测准备

检测前需要了解管道基本信息，如管道位置、型材、管径、埋深等，为制定检测施工计划做准备，同时也为编制检测报告搜集资料。在检测前，通过施工设计图了解管道位置分布、管径等基本信息，之后进行现场踏勘。通过踏勘发现：

(1)管道位于机动车主车道上，白天车流量较大。

(2)DN500 mm管道内有大量垃圾、油脂凝固、堵塞管道。

(3)DN600 mm管道过水面大于30 %，部分管道存在大量结垢。

根据踏勘结果分析，检测选择在晚上车流量较小时段进行，用锥形桶对施工现场进行封闭打围，并在锥形桶上插闪光棒，在打围来车方向设置车流导向牌和施工警示牌，并排专人负责现场交通指挥及行人安全。DN500 mm和DN600 mm管道采用型号为300～600的气囊进行封堵，上游采用污水泵及时调水，保证水头压力在气囊规定内，每隔30 min检查气囊压力值，若发现压力不足，应及时打气。为了在检测过程中清晰地观测到管道内部情况，需要将管道内壁的结垢物质及管内沉积的杂物清洗干净。

1.2.2 现场检测

在检测前应先检查CCTV机器人各个部件是否正常，如摄像头是否能灵活转动，各种高度调整及变焦功能是否完好；爬行器前进、后退、防侧翻等功能。确定机器人各部件及功能完好后，在检测每段管道前还应先拍摄看板，看板应写明道路或被检测管道所在地名、起点、终点编号、管道属性、管径和时间信息；此外，还应拍摄地面明显标志，连续拍摄直到管内。

在检查调试完成后，就可以将爬行机器人通过井口放入管道内，爬行器的爬行方向宜与水流方向一致，因此应从上游井放入。管内爬行机器人通过电缆与地面控制台连接，机器人在管内将拍摄的图片通过电缆传回地面控制台，检测人员可以通过电脑实时观察管道内部情况，除了将图片信息传回地面外，电缆还起到对爬行器供电及传输地面控制信号的功能，保障爬行机器人在管道正常工作。检测时，检测人员通过控制器操纵爬行器移动进而完成整个管段的视频录制工作。爬行过程中，爬行速度不宜大于0.15 m/s，图像应保持正向水平，不得启用摄像头的变焦功能，检测人员应实时观察管道内部情况，若发现有缺陷，应停止前进，将爬行器停留在缺陷处，并使摄像头对准缺陷位置，调整好焦距保障拍摄图像清晰，拍摄时间至少10 s。若检测过程中遇塌陷、砖头石块等阻碍爬行器前进的情况，应停止前进，换另一口井继续检测，尽可能让检测的图像资料完整[3]。

1.2.3 生成报告

检测报告可以通过计算机辅助生成报告，这样方便快捷，能有效提高工作效率。首先将工程信息录入，工程信息包含：工程名称、地点等；其次将检测视频导入软件并录入检测单位、作业人员和管道属性等信息；紧接着判读人员观看检测视频，截取缺陷画面，填写缺陷开始和结束距离，并录入缺陷名称及等级；最后导出报告，报告可以导出为Word格式，方便修改。

2 检测结果分析

2.1 检测评估依据

2.1.1 结构性缺陷评估

针对已经破坏的管道，需要制定相应的修复方案，通过计算管道修复指数，可以确定近、中、远计划。管道修复指数如下：

RI=0.7×F+0.1×K+0.05×E+0.15×T

(1)

式中：RI表示管段修复指数，K表示地区重要性参数，E表示管道重要性参数，T表示土质影响参数，F可表示为当Smax≥S时，F=Smax，当Smax

(2)

Smax=max{Pi}

(3)

式中：n表示管段结构性缺陷数量，n1表示纵向净距大于1.5 m的缺陷数量，n2表示纵向净距大于1 m且不大于1.5 m的缺陷数量，Pi1表示纵向净距大于1.5m的缺陷分值，Pi2表示纵向净距大于1 m且不大于1.5 m的缺陷分值，α为结构性缺陷影响系数，当缺陷纵向净距大于1 m且不大于1.5 m时，α取值为1.1。

2.1.2 功能性缺陷评估

管道功能性缺陷表现为堵塞，减少过水断面的情况，该类缺陷周期要比结构性缺陷周期短，如不及时处理，可能发生城市内涝，为保障城市管道畅通运行，可以根据管道养护指数制定相应的养护计划。养护指数计算如下：

MI=0.8×G+0.15×K+0.05×E

(4)

式中：MI表示管道养护指数，K表示地区重要性参数，E表示管道重要性参数，G可表示为当Ymax≥Y时，G=Ymax，当Ymax

(5)

Ymax=max{Pj}

(6)

式中：m表示管段的功能性缺陷数量，m1表示纵向净距大于1.5 m的缺陷数量，m2表示纵向净距大于1 m且不大于1.5 m的缺陷数量，Pj1表示纵向净距大于1.5 m的缺陷分值，Pj2表示纵向净距大于1 m且不大于1.5 m的缺陷分值，β为功能性缺陷影响系数，当缺陷纵向净距大于1 m且不大于1.5 m时，β取值为1.1。

2.2 评估分析

检测后发现管道结构性缺陷有腐蚀、错口、破裂、渗漏、脱节及支管暗接，功能性缺陷有沉积、障碍物、结垢及树根侵入，部分典型缺陷如图1所示。经统计，管道共存在95处缺陷，其中包括34处腐蚀、16处结垢及12处脱节，这三类缺陷是在已发现缺陷中较多的缺陷。图2为各缺陷占比图，从图中可以直观看到各缺陷占比，从图中还能发现：

图2 缺陷比例

(1)腐蚀占比36 %，是所有缺陷最多的，其次是结垢占比17 %。

(2)结构性缺陷占比68 %。

在实际检测过程中还发现大部分管道内部存在较大面积的2级腐蚀，如图1(a)管道上半部分已经全部腐蚀，其中腐蚀严重的地方管道已经出现破洞。通过式(1)～式(3)计算得到约15 %的管段修复指数在4～7之间，属于修复等级Ⅲ级，即管道结构在短期内可能发生破坏，应尽快修复；其余管段修复指数在1～4之间，属于修复等级Ⅱ级，即结构在短期内不会发生破坏现象，但应做修复计划。通过式(4)～式(6)计算得到约35 %管段养护指数在4～7之间，属于养护等级Ⅲ级，即应尽快处理；约15 %的管段养护指数在1～4之间，属于养护等级Ⅱ级，即没有立即处理的必要，但应安排处理计划，其余管段养护指数均在1以下，属于养护等级Ⅰ级，即没有明显需要处理的缺陷。

图1 管道不同缺陷示意

3 结论

不同地区管道病害情况不尽相同，为了制定病害管道的相应养护和修复方案，需要对管道进行检测，通过检测发现管道问题所在及问题严重性，进而为制定方案提供参考。目前在众多的检测方法中，CCTV检测是最直观的检测方法，同时其施工起来方便快捷。本文以成都市太升南路污水管道检测为例，详述了CCTV检测流程，并结合施工现场及相关规范阐述了相应的安全事项及技术要点。根据检测结果对管道做出了其缺陷评估，并提出了相应的养护及修复意见，同时也为管道修复施工及制定施工方案提供了相关参考。最终根据制定的方案对管道进行清洗和修复，取得了较好的清洗和修复效果。