城市污水管网的腐蚀与检测修复策略

2022-02-14王彦东

建筑与装饰 2022年23期

王彦东

宁夏亿恒建设工程有限公司宁夏银川 750001

引言

城市污水管网需要投入大量成本进行维护，且维护活动经常会影响污水管网的安全运行，因此，城市污水管网腐蚀问题成为污水管网工程关注的重点。为及时消除污水管网的腐蚀，相关人员研究出了一定的检测修复技术用以处理污水管网腐蚀问题，降低污水管网腐蚀情况的同时，保障城市污水管网的安全平稳运行。

1 城市污水管网腐蚀成因

城市污水主要由生活污水以及工业废水构成，污水中包含大量的有机和无机污染物质，其中的有机盐和无机盐都具有腐蚀性，容易直接腐蚀城市污水管网，甚至导致管网破损。若不及时处理，不但会危害城市污水管网的安全运行，还会影响其他管道与附近建筑地基工程的质量。

2 城市污水管网腐蚀与检测

2.1 城市污水管网腐蚀与检测意义

城市污水管网作为现代化城市基础设施重要成分之一，主要发挥收集、排放城市污水的作用，是城市发展的基础，也是城市水污染防治、防洪排涝工作的主干，更是体现城市现代化的标志。在城市发展过程中，污水管网范围不断扩大，部分管网铺设时间过长，接近了使用年限，其运行安全受到了社会各界的重视。城市管网具有复杂性特征，一旦发生堵塞或破损，将会严重影响城市的排水，并产生不良后果，因此相关人员必须重视城市污水管网的腐蚀与检测，明确管网当前使用情况，掌握故障实际情况，便于后期修复[1]。

2.2 城市污水管网腐蚀与检测技术

2.2.1 CCTV检测技术。这项技术需要使用CCTV管道内窥电视检测系统，将摄像装置安装在检测仪器上，检测人员操纵机器小车爬行至管道内部检测管道情况，明确管道是否存在老化腐蚀、堵塞、破裂、结垢或生锈等问题。通过摄像排查，可借助计算机软件以图像的形式重现管道内部问题与缺陷情况，为后期修复工作提供依据。

2.2.2 QV检测技术。这项技术与CCTV检测技术的原理大致相同，但QV检测技术的摄像机是需要安装在机器小车的可伸缩调节杆上，即便管道内部空间狭窄且凹凸不平、通行不便，也能顺利的展开对管道内部情况的检测工作，且更加便捷。

2.2.3 声呐检测技术。这项检测技术初始应用于军事领域，可借助声音进行检测。现实检测工作中，污水管网内部时常充满水分，机器小车的可见度较低，因此上述两项检测技术难以有效发挥作用，此时可应用声呐检测技术。将声呐检测装置的传感器置入管网水中，声呐波信号传播至管道内壁将会被反射，后期计算机软件接收反射信号后进行处理，可获取用于参考的断面信息。

3 城市污水管网修复策略

3.1 施工准备

①施工人员掀开井盖使井底空气流通，或直接使用鼓风机进行换气通风处理；提前查询相关资料，掌握污水管网使用年限、使用信息以及堵塞情况，明确地下以及地上建筑是否存在损坏。②测量人员结合工程图纸对施工位置进行摸底测量，掌握污水管道内部淤泥厚度、管径与管道走向等数据，与设计图纸进行负荷，保障测量结果的准确性。③根据施工进度规划检查机械设备并安排设备入场，做好设备的维修与养护，确保设备的使用状态正常。④做好现场安全文明工作，提前准备好安全防护装置，保障安全措施的全面性；施工期间组织专门成员清理现场泥浆以及淤泥等，保障现场环境的整洁，并且做好交通组织工作。⑤做好施工前的技术交底、人员技能审核以及安全培训，学习工程相关知识，明确各个岗位工作职责。⑥搭建完善的应急制度，建立就医机制并准备好防毒就生等用品。

3.2 管网腐蚀检测

3.2.1 CCTV检测技术。首先，正式进行管道检测之前，工作人员需要收集排水管线图、管道的竣工图或施工图等技术资料，并实地查看检测区域的地形地貌、交通管道分布情况，目测管道水位与淤泥深度等信息，与资料中的管位、管径等信息进行核对。检测期间需要注意，若使用气囊进行封堵，则要确保气囊处管道内无石块、淤泥等障碍物，避免刺破气囊或导致气囊滑动；气囊内需要具备一定的气压；完成封堵处理后，使用绳索固定在地上；作业期间严格注意气囊是否存在漏气现象，防止发生意外，完成封堵后，使用污水泵排除管内污水。其次，检测管道结构或管道内部障碍物影响机器小车的行进时，通常会使用高压清洗车对管道内部进行清洗，保障管道检测过程的便利性以及结果的清晰性。再次，小车在井下检测过程中，注意保障行进的平稳性，拍摄侧面信息时，适当调整灯光与焦距；如遇特殊情况需要停止检测，满足检测条件后方可继续行进[2]。最后，检测完成后收回小车，备份并采集检测录像内容后，将设备清洗干净，防止污水腐蚀检测设备或管线；后结合录像内容以及现场记录等信息编写管道检测报告，包括工程概况、技术措施、原始记录、评估与建议、附图等。

3.2.2 声呐检测技术。这项技术主要是针对水平面下的淤泥沉积、沉积厚度、垃圾堵塞、管道变形、接口错位等情况进行检测，可提供专业的断面扫描图像，准确计算清淤工程量，明确管道现有过水能力，判断当前道路发生积水或路面冒水等问题的可能性。需要注意的是，若管道水深超过300mm，探头无法继续行进或埋入泥沙时，需要停止检测；声呐检测可与CCTV检测同时进行；声呐检测的轮廓不宜作为评判管道结构缺陷的最终依据，需要通过其他方式证实；步骤基本与CCTV检测流程一致。

3.2.3 QV检测法。通过录像的形式监测并拍摄管道内淤泥沉积、结构破损、异物穿入、渗漏等问题，长距离且清晰的掌握管道内部情况，操作人员能够通过控制器调节摄像头角度与位置，并结合原始录像资料进行分析。QV检测的分析工作主要是解读录像资料、查看管道内部缺陷，掌握缺陷类型、级别与数目等，能够直接、有效的收获检测结果，为城市管网的管理与维护提供了有力的依据。

3.3 清淤

工作人员使用泥浆泵将管道内部污水排除，将管道分段进行清淤工作；使用高压水车从分段两侧向井内灌水，搅拌并稀释井内淤泥，然后使用吸污车将淤泥抽吸干净，重复稀释操作，直至抽吸完毕；将从下到上的第一个工作段井室的进水管道口堵死，然后将下游检查井出水口和其他管线通口堵死，只留下该段管道的进水口和出水口；结合管道压力、充满度、吊水方式与管道内部淤泥情况判断管道水位情况，对正常水位范围内的管道进行堵水与调水操作，而异常水位范围内的管代需要采取一定措施进行处理：首先，使用砖墙封堵压力管道，气囊封堵非压力管道，结合水压与管径确定砖墙厚度，设置钢支撑用于支护，使用泥浆泵展开抽水调水工作，必要时可在地面设置临时排水管道，人工使用铁锹将管道内的淤泥运出，最后使用高压清洗车进行管道的疏通工作，将水带深入上游检查井底部，沿管道流水方向向管道内喷水，下游检查井则继续进行室内淤泥的吸污工作[3]。

3.4 管网修复

污水管网修复方法较多，主要有开挖修复与非开挖修复两种形式，开挖修复相对简单直接，但具有以下缺点：第一，需要破开道路表面，影响地面交通，易导致交通堵塞；第二，开挖埋管对周边居民的出行以及周边商业的运行有所影响，导致社会成本增加；第三，开挖需要破开路面，并设置支护，完工后要恢复路面，施工周期较长，第四，现代社会地下管线复杂，开挖前需要详细调查周边管线情况，保护地下管线的运行。而非开挖修复则具有不影响交通、施工周期短、环境卫生、修复后管道过水断面损失小、带水作业等多重优势，国内外应用较多的非开挖技修复技术有局部不锈钢发泡筒法、CIPP翻转法、RIBLOC螺旋缠绕法等。本工程结合实际情况选用了CIPP翻转内衬技术。

这项技术原理是将无纺布沾满树脂后，以翻转的方式填入管内，树脂固化成型后，与管道内壁仅仅贴合在一处，设置成新的管道内衬，该内衬管耐久实用，耐久性最高可达50年，具有耐腐蚀、耐磨损的优点，材料强度大。能彻底解决管道的地下水渗漏问题。修复后管道表面光滑、水流摩擦下降，提高了管道的流量能力。

本工程使用的凤凰工艺是CIPP翻转内衬里比较成熟的一种，主要使用在对管井在100～1500mm间的管道翻新修复工作中，适用于供水管、排水管、供气管、油管等多种环境下，与铸铁、钢、混凝土和塑料等材质都能发挥良好的作用。具体施工方法如下。

3.4.1 前期准备工作。操作人员需要做好现场环境的勘察，核对施工图纸与现场情况，确定翻转长度；结合管壁与管径选择衬管翻转方式，后进行支管的切割；切除管道尾端多余的衬管后，使用涂满树脂的无纺布翻入管道，树脂固化后与原管道壁牢牢固定，形成新的管道内衬；后期的维修养护仅需要切断衬管后的管道，使用传统方法进行连接即可。

3.4.2 凤凰工艺CIPP翻转内衬施工过程。技术人员可将衬管设计为结构性衬管，清洗时仅需清除管内垃圾即可，通常使用高压水冲洗车、钢刷、活塞刷、清通器等设备进行清洗工作；施工人员将不饱和树脂与固化剂拌和均匀后倒入衬管内，若衬管管径大或管壁厚，需要使用特殊机械将树脂拌匀后，使用泵机泵入衬管内部；借助专业设备挤压注入树脂后的衬管，确保树脂分布的均匀性且不含气泡；现场人员控制交通后依照规范设置竖立翻转用脚手架，做好施工设备与工具的准备工作，使用滚筒将衬管转移至脚手架平台；将送水管与洒水车连接，保障用水充足，完成翻转过程后还需要预留一定水用于养护；对翻转头处注水翻转衬管，通过注水阀门控制衬管的前进。在衬管结束工作的井内设置停止板，用以防止衬管穿过头，材质需要能够承受翻转头的水压，在衬板与停止板内砂纸一层厚度超过18cm的聚酯涂层三合板，避免衬管与停止板的粘连，停止板预留一定空间用于切除衬管尾端的多余材料。衬管到达停止板处并固定或将热水注入衬管，将衬管内原本的冷水抽回锅炉处，循环加热保持一定水温养护衬管，确定树脂完全固化后才能停止加入热水，使用冷水养护至衬管恢复常温状态[4]。

3.4.3 管理人员需要做好现场管理工作，做好管道修复周边交通的管制，合理安排交通占道，根据交通要求设置警示标志，保障交通运行通畅；使用高压射水车清理管道内部垃圾与管壁附着，后采用CCTV法检测管道内部情况，确保翻转施工效果。完成整体修复工作后，对现场进行清理，包括脚手架、围栏、交通警示标识、路面垃圾等，确保恢复后路面的整洁与交通的通畅，做到文明施工。

3.5 资料管理

修复完毕后，由资料员收集所有相关资料，包括修复前后的QV检测、CCTV检测的对比视频照片等影像资料，并有实验室出具检测报告。报告中显示的参数包括管道的管径、长度、淤积量、腐蚀等级、修复方式等。竣工资料的管理为今后的使用方做好管道的维护工作提供了便利。城市的环境维护也需要长期建立健全管道的管理体系，对城市的发展有着深远的意义，为城市居民提供良好的环境条件，为促进城市的进一步发展奠定了坚实的基础。