流域管网工程现状管网的检测及修复

2021-11-11姚景

建材与装饰 2021年31期

姚景

（中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，北京 100024）

0 引言

近些年我国重点关注生态环境建设，广东省积极响应国家号召出台了环保要求，提升水污染治理力度，采取多种措施（包括截污、清淤、补水、修复等）对广佛跨界范围内16 条河涌进行治理，为了保证河涌的清洁性，广州市特别制定了《广州市水更清建设方案》。在此方案实施过程中，某河涌属于最需要整治的河涌之一。某河涌处在天河区的东部位置，北端起始于天河龙洞水库，从北到南分别经过广园快速路、广深铁路、中山大道、黄埔大道等多处核心区域，最终汇入珠江。该河涌的总体长度超过18km，总体面积达到80km2，分布着多处暗渠以及支涌，约50km，共覆盖了9 个行政村。在某河涌综合整治的过程中，截留纳污是整治的前提和重要措施，该区域污水管网络的建设情况对于截流纳污质量具有直接影响，所以有必要对该河涌流域的污水管网工程进行较为完善分析。

1 管网的检测分析

1.1 检测范围及工作量

对某河涌流域的污水管网进行综合性分析，能够确定多方面问题。该流域的污水主干管已经正式应用，在保证污水管网正常运行基础上很难非常准确地判定污水干管检测和修复所需工程量，更多的是要在实际清淤过程中进行检测，一旦发现问题立即进行修复，同时进行管理以及验收，因此需要制定相应的流程来对此类问题进行量价的判定以及现场签证。工程各参与方（包括：业主方、设计方、监理方、施工方等）需要积极沟通协调，集中各方力量共同处理好此问题。

1.2 管网检测思路

检测工作主要针对存在问题的井段进行排查，基本工作思路如图1 所示。

图1 管道检测修复流程

1.3 管道检测方法

管道检测时，重点要从“结构性问题”以及“功能性问题”着手实施。结构方面更多地检测管网的完好性，判定其是否存在结构性异常，例如脱节、支管暗接、变形、错口、渗漏、腐蚀、接口材料脱落、破裂和异物穿入等等；而功能方面更多地检测管网应用时的顺畅程度，判定是否存在功能性异常，例如是否存在结垢、沉积以及杂物堵塞等问题。对于管道进行检测的方式主要包括CCTV 检测、QV 检测、声呐检测等，通过这些检测可以了解管道病害的分布情况以及严重性，判定病害是否会影响到管道的正常应用，从而为管网的一系列操作（包括修复、验收、改造、维护等）提供必要的参考数据。

（1）闭路电视（CCTV）检测。主要通过专用的闭路电视系统来对管道内部实施检测，此种方式检测时主要是通过控制投入到管道内部具有摄像能力的移动设备来进行的，利用监视设备的反馈图像来判定管道内部具体情况，明确管道内部是否存在缺陷。通过有效的CCTV 检测能够获取可靠的管道内部数据，为一系列操作（包括：管网清障、养护、修复、竣工验收等）提供参考和指导。

（2）管道潜望镜（QV）检测。这是现阶段管道检测最为有效的方式之一，在实际应用时利用伸缩杆将摄像机伸入被检测的管井之内，利用控制器对管道内部进行观察，从而判定管道内部的实际情况，明确其病害程度。

在上述对各种检测方法分析的基础上，本项目建议首选CCTV 检测方法进行管道检测，宜在对管道进行封堵抽水、清淤冲洗后进行。

1.4 管道评估

总的来说，管道的评估主要是从“结构性”和“功能性”两方面来进行的，结构性评估更多是针对管道总体构造完好性来进行的，功能性评估更多针对的是管道通畅性。

2 管道修复方法

2.1 管道修复方案的确定

管道修复时更多采取的是非开挖为主的方式来进行的，目前最为常用的管道修复法主要包括“整体修复”和“局部缺陷修复”等。

（1）满水满泥段对淤塞管段进行封堵清淤，清淤后再利用QV或者CCTV 等技术手段对管道进行检测，看内部是否存在坍塌、破裂、渗漏、错位或障碍物等情况。要充分参照实际情况制定出针对性的修复方案，实施管道修复和维护。

（2）堵塞段跟满泥满水段情况相同，只是淤塞的严重程度稍微低点，也需要封堵清淤，之后再进行结构性排查，确定下一步的工作。

污水进雨水管与雨水进污水管错接混接，两者之间有本质区别。污水进雨水管内部的水体要通过雨水管进入到河涌水体，会引发对河涌的污染。而雨水进污水管，实际就是雨污分流没做完全，使得雨水进入到污水管当中，大大增加了污水处理的压力。这两种情况，分别新建污水连接管或者雨水连接管便可解决。

（3）井内逆差是同一个井位内下游排出去管内底标高比上游接进来的管内底标高的情况。会造成污水需要雍水才能排走，严重降低管道流速，同时会造成管道的淤积，需要将下游管段整体降低。

（4）管道逆坡段须进行重新埋管改造，改造段长度及坡度需根据具体情况进行设计。

（6）大管接小管段需将小管按计算结果加大管径，重新埋设。

（7）倒虹管段一般容易淤积，需加强清淤维护。

（8）有管无井一般是由于其他工程建设时，将原来的井盖覆盖，这造成无井段无法进行正常的清淤维护。处理这类问题，需先找到原来的井位，然后通过加高井筒进行升井处理。如被覆盖井盖是金属井盖，可通过金属探测仪查找；如被覆盖井盖为混凝土井盖或复合材料井盖，则从邻近共有井段溯源查找。查找断头端邻近污水管，新增连通污水管。

（9）多管接一井，由于管线众多，需要对实际位置进行复查，校核是否存在错接混接，再根据实际情况进行处理。

（10）变径指的是正常情况下两个井之间的管段只存在一种管径，而由于某种原因，实际存在一些管段通过简单的接驳，造成两个井之间存在两种或两种以上管径。这种情况容易造成管道接口错位，需将小管径段挖出，按照大管径重新埋设。

2.2 管道修复技术

从现阶段来看，最常用的管道修复技术包括“开挖修复技术”和“非开挖修复技术”，很多城区更为偏重采取非开挖技术进行管道修复，此种管道修复不但能够有效降低施工的成本，同时也可以最大程度减小对施工区域周边居民、环境等方面的影响，可以降低社会成本的消耗。对于现代城市来说，进行管道修复过程中要尽可能降低管网改造对于当地建设和人们生活的影响，这推动了非开挖管道修复技术的快速发展和推广。所谓的“非开挖修复管道技术”就是指对需要修复的管道内部设置新的内衬，从而使得管道可以重新正常使用，能够进一步延长管道的使用寿命。随着非开挖修复管道技术的不断发展，应用领域逐渐扩展，目前已经可以在燃气管道、给排水管道、化工管道、电信管道、热力管道、石油管道、以及其他工厂地下工业管道等多领域进行应用。

对于城市的排水管网来说，应用最为普遍的修复方法主要包括：拉入式紫外光原位固化修复技术，高分子喷涂技术，机械螺旋管内衬修复技术等。拉入式紫外光原位固化修复技术应用时主要采用玻璃纤维布、聚酯油毡、编织软管加油毡等作为内衬材料，通过环氧树脂或者乙烯树脂将内衬材料进行加热或者对紫外光进行固化。在实际操作时一定要控制好固化时间以及固化温度，同时对于管道的基面质量也要进行较好的控制。原位固化法采用树脂材料，与玻璃夹砂管可达到良好的黏结效果；高分子喷涂技术主要就是利用高速喷涂的方式在管道内壁上进行浆料喷涂，从而对管道内衬进行有效的修复。一般常用的喷涂材料主要包括环氧树脂、水泥砂浆、聚氨酯等，此种施工方式更多应用在钢管、铸铁管、混凝土管等的修复，主要控制内衬的厚度在5~40mm 范围内。随着喷涂技术的发展，可以通过特殊的砂浆喷涂材料对圆形截面管道进行喷涂修复，同时可按照实际需求在其中加入一定量纤维来提升稳定性；机械螺旋管内衬修复技术主要就是通过机械方式将具有带状的型材固定到原有管道内部，从而形成全新的管道。一般情况下采用聚氯乙烯作为带状型材，通过专门的缠绕设备将其固定到原有管道当中，为了进一步提升修复效果，需要在旧有管道和新管道之间注入浆料。本工程大部分管道为玻璃钢夹砂管，原位固化法采用树脂材料，与玻璃夹砂管可达到良好的黏结效果；本工程为市区道路工程，需要尽量减少对交通的影响，并且污水管道已经投入使用，也需要缩短施工时间以减少影响，拉入式紫外光原位固化修复技术施工时间一般3~5h，固化完成后管道可立即投入使用。本次方案，整体非开挖修复暂时推荐采用拉入式紫外光原位固化修复技术以及CIPP，部分大管径或者渠道采用人工涂层方法，具体修复技术需要CCTV 检测后方能确定。