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摘 要：伴隨我國城市化的進程，越來越多早期修建的地下管網出現各種各樣的問題，比如滲漏、脫節、塌陷、破損等，摸排清楚現狀管道的狀況是進行地下管網維護、更新的重要基礎工作，目前常用的檢測手段有 cctv 檢測、QV 檢測、人工檢測等，本文以曲阜市某現狀污水管網改造工程為例，論述了管道 CCTV 檢測及后續評估的步驟，分析了造成管道缺陷的原因，其成果可供相關工程參考。

關鍵詞：結構性缺陷；管道評估；紫外線評估

排水管網埋設在地下，長期受地下水浸泡、地面交通動載影響、管道內水流侵蝕，情況十分復雜，隨著時間推移，地下排水管道可能出現各種各樣的情況，而現狀管網維護、更新需要摸排清楚復雜的地下管道，為后期管道維護、更新技術方案提供基礎資料。近些年來 CCTV 檢測技術已經被廣泛用于現狀管道的檢測中，相關部門也了相關規范用于指導排水管道檢測、評估，本文以實際項目為例，介紹管道 CCTV 檢測及管道評估，由管道檢測結果推斷管道損壞原因，為以后的項目設計、設計提供指導意見，由管道評估結論確定管道更新范圍。

1 工程簡介

工程為曲阜市某道路改造項目，其中有一段現狀污水管道，污水管道存在嚴重冒水、滲漏現象，對周邊的環境存在很大影響，在夏天污水橫流、臭氣四溢。根據現場初步踏勘，現狀污水管道管徑為 d800～d1000，其中 d800 管道長度 725m，由檢查井分為 10 段（檢查井編號 W1～W11），d1000 管道長度 118m，由檢查井劃分為二段（檢查井編號 W11～W13），管道材質為高密度聚乙烯管（HDPE）。為了解決現狀污水管道存在問題，對現狀污水管道進行檢測，以調查清楚現狀污水管道狀況，為管道修復和改造提供科學依據，使管道的建設質量得到保障。

2 管道 CCTV 檢測

2.1 檢測流程CCTV 進入管道進行檢測階段,所用檢測設備、檢測方法應該符合規范要求，檢測過程中現場初步記錄判讀缺陷的等級類型，檢測完成后根據記錄的視頻資料進行復核。根據記錄的管道缺陷狀況進行管道狀況的評估與統計，表 1。

2.2 檢測結果根據檢測設備記錄的影響資料判讀，本次檢測一共 12 段管道，其中存在結構性缺陷的管道一共有 12 段，存在功能性缺陷的管道有 0 段。根據統計管道變形占所有缺陷數量的 43%，是本次檢測管道最主要的缺陷，通常塑料管道變形的原因主要有：①管道環剛度不符合要求；②管道施工不規范，比如回填材料、碾壓機具等。管道環剛度不夠會導致管道抵抗地面交通荷載、回填土荷載等的環向變形的能力不夠，管道受到地面荷載、回填土荷載作用逐漸變形。管道施工不規范，比如管道周邊的回填材料不符合規范要求、回填過程中沒有充分分層回填碾壓密實、管道回填過程中使用重型機械在管頂碾壓，這些都會導致管道變形率過大。且管道施工不規范是目前管道施工過程中的常見問題，是建設、設計、施工單位在工程建設過程中應該予以重視的重要環節，尤其是目前國內由于管道施工質量問題導致路面坍塌、管道漏水的問題屢見不鮮。本次檢測管道存在第二類問題是管道起伏、脫節，其常見原因是管道地基不均勻沉降，究其原因有：①在管道施工前管道地基未處理到位，部分管道地基承載力不符合要求；②管道基礎實施時壓實度不滿足規范要求，管道基礎壓實度一般要達到 90%以上。塑料管道在實施時應該根據管道覆土、地面動載、地質情況驗算其環剛度是否符合要求；管道應該選擇優質的塑料管；施工時應該嚴格按照設計、規范的規定進行實施，這樣才能有效保障塑料管道的施工質量。

3 管道評估

3.1 管道評估計算公式

根據檢測結果，按照《城鎮排水管道檢測與評估技術規程》（CJJ181-2012）相關規定[1]，對管道狀況進行評估。由于本次檢測管道只存在結構性缺陷，無功能性缺陷，因此只對結構性狀況進行評估。管道結構性狀況評估相關參數計算公式如下：3.1.1 管道結構性缺陷參數管道結構性缺陷參數當 Smax≥S 時，Smax≥S當 Smax≥S 時，F=S, 式中：F———管道結構性缺陷參數；Smax———缺陷最嚴重處的管道損壞狀況參數；S———管道損壞狀況參數平均分值。根據管道結構性缺陷參數可以判斷管道缺陷等級。當 F≤1 時，管道沒有缺陷或僅有輕微缺陷，管道缺陷等級為 I 級，缺陷對管道的結構基本沒有影響，但是管道存在變壞的可能；當 1＜F≤3 時，管道的缺陷比 I 級明顯嚴重，具有變壞的趨勢，管道缺陷等級為 II 級；當 3＜F≤6 時，管道缺陷很嚴重，缺陷對管道結構有影響，管道缺陷等級為 III 級；當 F＞6時，管道有重大缺陷，管道已經嚴重損壞或破壞，管道缺陷等級為 IV 級[1]。3.1.2 管道損壞狀況分析式中：n———缺陷數量；n1———缺陷（縱向凈距大于 1.5m 的）數量；n2———缺陷（縱向凈距大于 1.0m 且不超過 1.5m 的）數量；P1———缺陷（縱向凈距大于 1.5m 的）分值；P2———缺陷（縱向凈距大于 1.0m 且不超過 1.5m 的） 分值；α———缺陷影響系數，當缺陷的縱向長度大于 1.0m 且不超過 1.5m 時，取 1.1。3.1.3 結構性缺陷密度式中：SM———缺陷密度；L———管道長度（m）；Li1———缺陷（縱向凈距大于 1.5m 的）長度（m）；Li2———缺陷（縱向凈距大于 1.0m且不超過 1.5m）長度（m）；當 SM＜0.1 時，管段為局部缺陷；當0.1≤SM≤0.5 時，管段為部分或整體缺陷；當 SM＞0.5 時，管段為整體缺陷。3.1.4 管段修復指數RI=0.7*F+0.1*K+0.05*E+0.15*T。式中：R1———管段修復指數；K———地區重要性參數；E———管道重要性參數；T———土質影響參數。當 RI≤1 時，管道狀況良好，不需要更新或修復，管段修復等級為 I 級；當 1＜RI≤4 時，管道結構在近期不會出現損壞，單應該做好管道更新或修復準備，管段修復等級為 II 級；當4＜RI≤47 時，管道結構會在近期發生破壞，應該盡快修復，管段修復等級為 III 級；當 RI>7 時，管道結構已經破壞，應該馬上修復或更新，管道缺陷等級為 IV 級。3.2 管道評估計算結果根據管道檢測結果按以上計算公式分別計算每段管道的結構性缺陷參數、缺陷密度、修復指數等。（表 2）根據以上管段評估計算結果，共有 2 段管道（長度 140m）修復等級為 I 級，管道不修復；共有 7 段管道（長度 438m）修復等級 II 級，管道應該做修復計劃；共有 1 管道（長度 55m）修復等級為 III 級，應該盡快修復；共有 2 段管道（長度 210m）修復等級為 IV 級，應該立即進行修復。

4 管道評估總結

4.1 管道變形、起伏、脫節是塑料管道常見的缺陷問題，要解決好這些問題應該從管材采購、設計、施工各方面做好工作，尤其是施工質量控制方面。

4.2 根據管道評估結論，同時考慮項目工期、投資的情況下，我公司作為設計院建議業主對修復等級為 III 級、IV 級的管道進行修復；修復等級為 II 級的管道制定修復技計劃，待資金充裕時考慮立項修復；對管道修復等級為 I 級的不需要修復[2]。

4.3 通過對管道進行 CCTV 檢測可以對管道的狀況進行準確判斷，制定合理的工程方案，避免現狀管道全部開挖新建，根據本工程最終修復方案，相比全部開挖新建污水管道，節約工程費用 71%，節約工期 63%。

5 紫外線消毒評估

5.1 消毒模塊布置

水平式布置時燈管長度方向與渠道中水流方向平行，沿渠道寬度方向均勻布置消毒模塊（module），大型處理系統的一個模塊由 8 支或 6 支燈管組成，小型處理系統的一個模塊由 4 支或 6 支燈管組成。紫外燈管外面是石英套管，燈管間距均等，約76mm。整個寬度方向布置的一排模塊組成一個消毒模 框（bank），可以設計成多個模框串聯，一般串聯 2～3 個模框。

5.2 水力條件

紫外線消毒渠的水力條件對消毒效果的影響很大，設計時盡量使渠道中的水流處于推流狀態，雷諾數宜大于 5000。5.2.1渠道上游：渠道上游起端設置一個多孔整流板，用于均勻分配流量。多孔整流板距離第一個模框的距離應該不小于 1.5m。5.2.2 渠道直線長度：渠道應該具備大約 2～3 倍燈管長度的直線長度，模框之間的間隔距離應該在 0.6m～1.2m 之間，最后一個模框與下游水位控制裝置的距離在 2～3 倍燈管長度范圍。5.2.3 下游水位控制器：控制一個恒定水位，減少水面波動，要求誤差在 6mm 以內。該恒定水位高度一般指的是燈管頂部高度加上燈管間距高度的一半。5.2.4 渠道縱橫比：指的是渠道的長度與水力半徑之比，要求該值大于 15。5.2.5 設計流速：通常為0.3m/s～0.6m/s，最大不能超過 0.75m/s。5.2.6 總水頭損失：包括從上游多孔整流板到下游水位控制器的全程水頭損失，要求最大時流量的總水頭損失控制在 100mm 以內。

6 紫外線評估結束語

目前市政污水處理廠較多采用混凝沉淀工藝，因此在設計紫外消毒渠時需考慮混凝劑對紫外線消毒的影響。采用溶解性鋁鹽不會影響污水的紫外線殺毒效果，但是采用鐵鹽則不同，因為鐵離子會直接吸收紫外線，并污染石英套管，而且會在懸浮顆粒和細菌團的表面形成一層屏蔽膜，進一步阻礙紫外線對細菌的消毒作用。此外，當出水對余氯指標有要求時，不適合單獨采用紫外線消毒。

參考文獻

[1]陳健,王長生.紫外線消毒技術在給排水中的應用[J].中國給水排水,2002,18(7):29.

[2]劉軍.CJJ181-2012 城鎮排水管道檢測與評估技術規程[M].北京:中國建筑工業出版社,2012，

作者：顏錚 單位：曲阜市房地產交易服務中心