CCTV管道检测技术管道缺陷研究

张智伟

(漳州市测绘设计研究院，福建 漳州 363000)

1 引 言

城市地下管道，是城市的命脉也是城市的良心工程，各级政府为此投入大量的人力、物力，但城市内涝、塌方、地下水渗漏等事故还是在有些地方不断发生，根本原因就是管道病害无法及时发现并诊治，说明了在当前的城市建设管理中急需一种能准确找到病害发生点的管道健康状况检查技术。管道CCTV(Closed Circuit Television)检测作为国际上目前用于管道状况检测最为先进和有效的手段，完全具备这一条件，它能将地下隐蔽管线变为在电脑上可见的内部录像，依据检测技术规程再进行评估，为制定修复方案提供重要依据。

本文以漳州市某安置小区以及市区三条市政道路工程雨水管网CCTV检测结果为例，通过分析地下管道一般容易发生的几种类型的结构性缺陷和功能性缺陷，以第一手的测绘资料为基础进行管道缺陷原因分析，并提出解决管道缺陷的主要方法，可以为项目业主和监理单位对地下管道的建筑质量做出判定和索赔、为质量监督部门修改完善地下管道埋设监管办法、为市政管理部门对该片区后期可能出现的内涝、塌方、地下水渗漏、污染等给排水问题制定出整改修复方案等提供重要参考依据。

2 技术方法

2.1 前期准备

CCTV管道检测系统在检测时，操作人员在地面远程控制爬行器，控制其在管道内进行录像拍摄，利用闭路电视采集图像，通过有线传输方式，进行直观影像显示和记录。据此可以判断管道是否存在变形、破裂、渗漏、腐蚀、错口、脱节、异物穿入、材料脱落等结构性缺陷，以及是否存在沉积、结垢、障碍物、残墙、坝根、树根、浮渣等功能性缺陷。作为一种自动化检测设备，做好资料收集、现场踏勘等前期准备工作，为机器在管道中爬行录像预先选择科学合理的路线，排除各种障碍尤其重要。

检测人员收集市区某安置小区及市区三条市政道路的管线竣工图、竣工资料成果数据，了解整个测区的排水方向、测区的管径大小。还需对现场进行踏勘，察看该管道周围地理、地貌、交通和管道分布情况；核对资料中的管位、管径、管材，判断管道竣工图是否失真，是否存在未测的隐蔽点，测区井盖是否被占压；开井目视水位、积泥深度及水流情况，判断是否存在严重淤积和积水的管段等问题，做好踏勘记录。主要作业流程如图1所示：

图1 主要作业流程图

2.2 主要技术依据

(1)《城镇排水管道维护安全技术规程》(CJJ 6-2009)

(2)《城镇排水管道检测与评估技术规程》(CJJ181-2012)

(3)《爆炸性气体环境用电气设备》(GB3836)

(4)《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008)

3 测区踏勘情况

测区一为市区新建某安置小区，管道流向清楚，雨水管道不存在隐蔽、压盖、积水等情况，小区雨水管道材质为双壁波纹管，管径大小 200 mm～800 mm，地形如图2所示。测区二为市区3条市政道路，为新建道路，雨水管道流向清楚，雨水管道不存在隐蔽、压盖等情况，仅两小段有积水、一小段有淤泥堵塞，无法探测。管道所用材质为双壁波纹管、钢筋混凝土管，管径大小 300 mm～1 300 mm，地形如图3所示。

图2 市区某安置小区

图3 市区3条市政道路

4 检测结果

4.1 管网内部检测情况

某棚户区改造项目检测的雨水管段长度为 4 075.41 m，共涉及164段管段，材质为双壁波纹管。雨水管道内部检测结果如表1所示：

雨水管道缺陷统计表 表1

结构性缺陷统计图，如图4所示，各种缺陷占比情况如表2所示。

图4 结构性缺陷统计图

各种缺陷占比情况 表2

某道路检测的排水管段长度为 2 507.52 m，共涉及155段管段，材质有钢筋混凝土及双壁波纹管。排水管道内部检测结果如表3所示：

雨水管道缺陷统计表 表3

结构性缺陷统计图，如图5所示，各种缺陷占比情况如表4所示。

图5 结构性缺陷统计图

各种缺陷占比情况表 表4

4.2 管网内部检测情况分析

从市区某安置小区项目缺陷统计表、缺陷统计图、各缺陷占比情况可以看出，双壁波纹管在结构性缺陷中最容易发生变形及破裂，占比各为36%、28%。然后是错口、起伏和脱节，占比各为19%、9%、4%。功能性缺陷主要是沉积和障碍物。二级以上缺陷占比高达69%。

从市区3条市政道路缺陷统计表、缺陷统计图、各缺陷占比情况可以看出，道路的主要结构性缺陷主要为错口，占比为64%、其次是脱节、变形和破裂，占比分别为10%、12%、12%。钢筋混凝土结构的管段数为44段，有35处发生错口，4处发生脱节。其余的错口和变形、破裂均发生在双壁波纹管材质路段。功能性缺陷主要也为沉积和障碍物。二级以上缺陷占比达45%。

5 管道缺陷原因分析

从市区某安置小区项目及市区3条市政道路的检测结果可以看出：结构性功能缺陷主要集中在错口、脱节、变形、破裂、起伏。功能性缺陷主要是沉积和障碍物。

管道错口产生的主要原因有：①管壁椭圆度超标，致使管子内径偏差过大，管道埋设时，容易在对口处产生相对错口。②埋设管道时垫石不牢固，浇筑管座混凝土时，振动挤压造成管节上浮或移动出现错口。③同井距内分段安管，由于测量放线错误，待两段合拢时，对不上口，出现错口。

变形、破裂、起伏产生的主要原因有：①管道材料不合格，管壁厚度和承压强度达不到使用标准，尤其在管壁厚度上偷工减料，导致管道容易起伏、变形、破裂。②管道防腐层破损。管道受周围环境影响，直接接触土壤，土壤中含有水分、盐类和氧气等氧化就会产生电化学腐蚀，若管道防腐措施不当就极易造成管道破裂。③管道受力不均匀导致下沉变形、破裂。管道两侧受力不对称产生较大的水平位移及管道间错位，促使接头裂开发生破裂。④地下土质松软，地下水位偏高的情况，会使管道的砂基础不断受到破坏，管道受力不均匀，导致管道容易变形、破裂。⑤回填土沉降是破坏管道稳定性的直接原因。回填土体时没有根据要求将回填部位压实，导致回填土沉降，使管道的压力收到变化，从而引起管道起伏、变形、破裂。

在错口、变形、起伏严重的情况下管道就会发生脱节，造成比较严重的结构性缺陷。

而功能性缺陷产生的主要原因是结构性缺陷导致，结构性缺陷导致的水流不畅，拥堵等就会使管道产生沉积、障碍物。

6 管道缺陷解决办法

通过对管道缺陷产生的原因分析，我们可以发现，结构性缺陷产生的原因归纳起来主要有三个方面，①管道材料不合格；②管道施工达不到规范要求；③地下外部环境影响。前两方面的原因是主观原因导致的管道缺陷，可以通过业主、施工监理和质量监管部门的监督来得以改善。需要对材料的质量、施工工序、施工方法，施工时间等方面入手，其中，施工时间是监管的重中之重，当前施工项目拨款都以施工节点为依据，为了准时或提前完成施工节点，使企业的资金能快速回笼，很多项目都在赶进度，在赶进度的过程中，施工工序往往达不到规范要求，导致像上述两个地段一样，没使用多久的地下管道就出现了这么多的结构性缺陷。至于地下外部环境的影响，是客观原因导致的管道缺陷。虽然客观原因没办法避免，但只要规范施工，对松软土质、回填土及周边有腐蚀源的管道位置，埋设时多加防护，便可以得到大大改善，不至于出现如此多的结构性缺陷。而结构性缺陷得到了解决，功能性缺陷就会得到有效改善，甚至杜绝。

对已经存在的管道缺陷，根据管道的缺陷类型以及CCTV检测结果中的管道状况评估表，可以计算出结构性缺陷修复指数及功能性缺陷养护指数。修复等级为1级～2级的结构性管段缺陷，可不做修复；3级～4级结构性管段缺陷要制定修复计划进行修复。养护等级为1级～2级的功能性管段缺陷，排水较为通畅，可不做处理；3级～4级功能性管段缺陷排水受阻，应进行疏通处理。

7 结 语

本次通过对市区某安置小区项目及市区3条市政道路的CCTV检测结果进行分析，可以知道城市地下管道的主要缺陷类型，通过对缺陷类型产生原因分析，可以制定解决管道缺陷的主要办法，对后期管道的质量监管及整改方案的制定具有借鉴意义。