摘 要:針對城市市政排水管網(wǎng)的檢測問題，介紹了幾種主要的檢測方法，并給出了綜合應用檢測方法檢測市政排水管道在施工后以及養(yǎng)護過程中管道內(nèi)部情況進行檢測的工程實例和建議。

關鍵詞:市政排水管網(wǎng) 檢測方法 工程應用

中圖分類號:TU992 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2011)03(c)-0020-02

長期以來由于施工和管道養(yǎng)護手段等原因，現(xiàn)有的管道大多不同程度的存在破裂、滲漏、脫節(jié)、錯位、侵蝕、積泥堵塞甚至變形塌陷[1]，直接影響了排水管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運行，甚至威脅到城市交通和人民生命財產(chǎn)的安全。為了能夠最大限度的發(fā)揮管道的排水能力，延長管道的使用壽命，需要對排水管網(wǎng)系統(tǒng)管道進行全面、直觀、科學的檢查、評估，以便管理部門制定出科學、經(jīng)濟、有效的修復養(yǎng)護方案和驗收依據(jù)，提高城市市政建設和改造的管理水平。由于現(xiàn)有傳統(tǒng)檢測手段無法查明排水管道內(nèi)部結構及使用功能情況，因此使用先進的聲納、視頻等手段對排水管道全面檢查顯得十分迫切[2]。這種檢查將為今后建立城市排水系統(tǒng)綜合模擬平臺以及完善排水系統(tǒng)功能減少污水滲漏、偷排，治理、美化水環(huán)境等工作打好基礎。

1 市政排水管網(wǎng)檢測的主要方法介紹

1.1 CCTV檢測技術

管網(wǎng)檢查一般采用管道內(nèi)窺電視檢測系統(tǒng)，在國外稱管道CCTV (Closed Circuit Television)檢測，此方法于20世紀90年代中期引進國內(nèi)用于管道內(nèi)部狀況及排水管道健康檢測，它是國際上目前用于管道狀況檢測最為先進和有效的手段。排水管道CCTV檢測如圖1和圖2所示:CCTV檢測儀裝備有最先進的攝像頭、爬行器及燈光系統(tǒng)，完全由帶遙控操縱桿的監(jiān)視器控制，操作簡單，移動方便?？梢赃M行影像處理、記錄攝像頭的旋轉(zhuǎn)和定位。具有高質(zhì)量的圖像記錄和文字編輯功能。其主要工作部分為一部四輪驅(qū)動的攝像小車和一臺計算機。根據(jù)不同管徑，可以選用不同型號的CCTV。通過它能夠?qū)⒐艿乐械那闆r一覽無余。在項目中對管內(nèi)情況實在無法得知的時候，便采用此設備對管段進行檢查。在檢查前首先要通過高壓沖洗車對所需檢測的管段進行沖洗，確保CCTV車能順利通過，然后通過一種專用排水管管道堵塞器將上游排水管暫時封堵(采用的是德國制的管道堵塞器，這種堵塞器是一種橡膠制品，通過對其內(nèi)部沖氣使其膨脹達到堵塞管道的目的)，然后用抽水機將井中的污水抽至附近的污水井中，待被觀察管道中水深不至于淹沒CCTV攝像頭時即可投入工作。在抽完井中污水的同時也可觀察此時被檢測管道中的水流情況，原先埋在水下不便檢查的管段此時已“浮出水面”了。

(1)CCTV檢測技術的優(yōu)缺點是:①適合于小到100mm、大到1500mm不同直徑管道;②對管道內(nèi)部的情況一目了然;③所有能夠看到的管道內(nèi)部情況，均可以隨時記錄保存為原始資料，以備技術人員對管道進行評估;④完全可以取代“由人用眼對管道進行目測檢查”的方法;⑤技術人員可以輕松地通過錄制影像資料，定位到管道存在缺陷問題的具體位置;⑥完全能夠盡早發(fā)現(xiàn)、避免管道存在隱患。

(2)聲納檢測(SONAR)技術:聲納為英語Sonar的音譯，是英語Sound navigation and ranging的縮寫;是利用聲波對水下物體進行探測和定位識別的方法和所用設備的總稱。聲納檢測主要是利用聲納的反射原理:讓管道內(nèi)部的真實狀況通過聲納的反射，呈現(xiàn)在我們的眼前。該技術適用于不宜進行CCTV檢測的充滿度較高的污水管道，適用于直徑(斷面尺寸)從125～3000mm范圍內(nèi)各種材質(zhì)的管道。聲納系統(tǒng)可辨認并定位管道內(nèi)部的沉積物、凝結物，同時對大于3mm的開放(通透)形裂隙進行檢測和定位。專用軟件系統(tǒng)可以達到3D效果，管內(nèi)斷面數(shù)據(jù)為X、Y，已檢測的路線距離為Z，連續(xù)記錄的檢測數(shù)據(jù)可以以立體圖的方式在計算機上顯示，檢測結果直觀(圖3)。

水下掃描傳感器可在0～40℃的環(huán)境下正常工作。用于工程檢測的聲納的解析能力強，數(shù)據(jù)更新速度快;2MHz頻率的聲音信號經(jīng)放大并以對數(shù)形式壓縮，壓縮之后的數(shù)據(jù)通過Flash A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號;檢測系統(tǒng)的角解析度為0.9度，即該系統(tǒng)將一次檢測的一個循環(huán)(圓周)分為400單位元;而每單元又可分解成250個單位;因此，在125mm的管徑上，解析度為0.5mm，而在長達3m的極限范圍上也可測得12mm的解析度，可以滿足市政、企業(yè)排水管(渠)檢測目的的要求。聲納處理器是一個19英寸獨立式或架裝結構的設備。操作者可以從地面上對檢測儀進行控制，并且可將聲納信息圖形化顯示。前面面板包含所有與設備連接輸入輸出設備譬如:軟盤驅(qū)動器，硬盤驅(qū)動器的可擦寫CD-ROM。系統(tǒng)的操作是在計算機系統(tǒng)控制下進行的，當計算機加載電源后，系統(tǒng)將自動從硬盤加載。系統(tǒng)也可以從軟驅(qū)加載，并可很容易進行軟件升級(圖4，圖5)。

(3)QV手持式管道快速檢測技術:QV手持式管道快速檢測系統(tǒng)，它擁有高清晰度攝像頭和高功率探照燈，通過可調(diào)節(jié)的手柄將攝像頭放入人井或隱蔽空間，并及時產(chǎn)生高質(zhì)量的彩色圖象和錄像，使地面上的工程人員能夠及時地、快速地對管道的狀況有完整而清晰地了解。這樣，工程人員就能確認管道的問題所在及解決辦法了。它就如同是潛水艇上的潛望鏡一樣使地下的目標一目了然，是目前應用于管道檢測中最快速、直觀、易操作的高科技產(chǎn)品。(1)適用范圍?？商綔y150～2000mm管道內(nèi)部情況。(2)性能特點。1)高功率探照燈，可控變焦攝像頭，檢測縱深最大可達80m，并能夠清晰顯示管道破裂、堵塞等內(nèi)部狀況。2)可調(diào)節(jié)伸縮桿，長度最大可調(diào)至10m。3)全景高清晰度攝像頭，550∶1變焦彩色攝像頭。4)便攜式設計，操作簡單(圖6)。

2 檢測技術的實際應用

案例:廣州市中東部片區(qū)污水現(xiàn)狀摸查與連接項目——獵德污水系統(tǒng)查漏補缺項目。解放路以東，珠江前航道以北，環(huán)城高速以西，廣汕公路以南，白云區(qū)風景區(qū)北邊線以南，包含白云山風景區(qū);工作區(qū)域面積168.12km2。該項目是利用現(xiàn)代管道內(nèi)窺檢測技術及勘測技術對廣州市現(xiàn)狀排水管網(wǎng)進行檢測，獲得管網(wǎng)破損、淤塞、雨污水混接及污水偷排的空間位置以及相關信息，為排水管網(wǎng)的修復、改造設計和管網(wǎng)的管養(yǎng)維護提供基礎資料。(1)投入的主要技術力量。根據(jù)實際情況，主要力量擬投入20組QV，10組SONAR，10組穿繩，2組CCTV。配置120名工作人員。(2)施工工期。2010年6月16日開工，2010年10月31日完工。(3)工作成果。中東部片區(qū)污水現(xiàn)狀摸查與連接項目——獵德污水系統(tǒng)以廣州市水污染源調(diào)查(一期)成果為基礎，利用現(xiàn)代管道內(nèi)窺檢測技術及勘測技術對廣州市現(xiàn)狀排水管網(wǎng)進行檢測、清障和修補測，獲得管網(wǎng)破損、淤塞、雨污水混接及污水偷排的空間位置以及相關信息，為排水管網(wǎng)的修復、改造設計和管網(wǎng)的管養(yǎng)維護提供基礎資料;同時在水污染調(diào)查成果數(shù)據(jù)管理平臺的基礎上進行功能擴展，實現(xiàn)排水管網(wǎng)數(shù)據(jù)的實時動態(tài)更新。該項目是針對廣州市中心城區(qū)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)(含雨水、污水、雨污合流)的集管網(wǎng)檢測、管網(wǎng)清障、管網(wǎng)測繪、管網(wǎng)勘探、管網(wǎng)修復、管網(wǎng)改造設計、管網(wǎng)水質(zhì)水量在線監(jiān)測和相關信息數(shù)據(jù)整理建庫的系統(tǒng)工程。

3 對市政排水管網(wǎng)檢測過程的建議

有效地利用現(xiàn)代管道內(nèi)窺檢測技術及勘測技術對廣州市現(xiàn)狀排水管網(wǎng)進行檢測，最大限度的發(fā)揮管道的排水能力，延長管道的使用壽命降低漏耗，應有計劃地選配檢測設備和檢測方法，變被動檢測為主動檢測，因此筆者提出以下幾點建議:(1)組建高素質(zhì)檢測隊伍。要求檢測人員熟悉本地區(qū)管道運行的情況;熟練掌握檢測儀器和儀器的使用方法;熟練掌握常規(guī)檢測方法;負責本區(qū)巡回檢測:負責儀器的維護和保養(yǎng);做好檢測記錄，填寫報表，并編寫檢測報告。(2)有效地選配檢測儀器。地理、經(jīng)濟、技術條件及現(xiàn)場檢測目標的不同，公司選用的儀器也不同，要根據(jù)自身的具體情況選配，要考慮各種檢測方法的特點，采用幾種檢測方法相互配合使用，組成可靠性和經(jīng)濟性綜合的檢測系統(tǒng)。本公司對該先進的檢測設備和方法相結合已成功的應用，對廣州市的污水管道系統(tǒng)情況比較熟悉，因此我公司還承擔了部分廣州市的污水管網(wǎng)維護工程;從長期看，我公司將會承擔廣州市更多的污水管網(wǎng)養(yǎng)護工作;隨著外地市場的放開，我公司將積極參與外地市場的競爭。因此可以預期，該項目的實施將會帶來非常明顯的經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]時珍寶.上海市排水系統(tǒng)地下水滲入量研究:[碩士學位論文].上海:同濟大學，2004.

[2]朱軍.《上海市公共排水管道電視和聲納檢測評估技術規(guī)程》編制綜述．北京:地下管線管理，2006，50:6～9.

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