蔣 瑞，儲征偉

(1. 南京市測繪勘察研究院有限公司，江蘇 南京 210019； 2. 中國城市規(guī)劃協(xié)會地下管線專業(yè)委員會，北京 100038)

城市排水管道健康狀況檢測與評估內(nèi)外業(yè)流程一體化方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用

蔣 瑞1，2，儲征偉1，2

(1. 南京市測繪勘察研究院有限公司，江蘇 南京 210019； 2. 中國城市規(guī)劃協(xié)會地下管線專業(yè)委員會，北京 100038)

城市排水管道健康狀況檢測和評估是城市管理運(yùn)營的重要內(nèi)容之一，是及時(shí)發(fā)現(xiàn)排水管道安全隱患的有效措施，可為排水管道養(yǎng)護(hù)、改建、修復(fù)、運(yùn)行提供科學(xué)準(zhǔn)確的依據(jù)。因此，檢測和評估報(bào)告本身的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、科學(xué)性顯得尤為重要。本文詳細(xì)介紹了城市排水管道健康狀況檢測和評估內(nèi)外業(yè)流程一體化方案的設(shè)計(jì)及應(yīng)用，具體從4個(gè)方面進(jìn)行了闡述：①資源配置及方案設(shè)計(jì)依據(jù)的選擇；②外業(yè)現(xiàn)場作業(yè)流程的設(shè)計(jì)；③內(nèi)業(yè)作業(yè)流程的設(shè)計(jì)；④檢測和評估報(bào)告內(nèi)容綱要的設(shè)計(jì)及應(yīng)用。

排水管道檢測和評估；結(jié)構(gòu)性缺陷；功能性缺陷；管段修復(fù)指數(shù)；管段養(yǎng)護(hù)指數(shù)

城市排水管道是整個(gè)城市排水系統(tǒng)建設(shè)的一個(gè)重要方面，新建工程排水管道竣工時(shí)健康現(xiàn)狀的符合性檢測和評估、已有管道排水系統(tǒng)日常運(yùn)行狀況的檢測和評估工作尤為重要，可為監(jiān)管部門的日常監(jiān)管和維護(hù)提供依據(jù)。城市排水管道健康狀況檢測和評估可及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道的結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷，監(jiān)管部門依據(jù)檢測報(bào)告可要求權(quán)屬單位進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、改建或修復(fù)。因此，檢測和評估報(bào)告的真實(shí)性、準(zhǔn)確性、規(guī)范性顯得尤其重要。野外檢測人員現(xiàn)場操作的規(guī)范性直接影響報(bào)告的準(zhǔn)確性，同時(shí)排水管道檢測和評估報(bào)告的編寫依據(jù)直接影響報(bào)告的系統(tǒng)性、科學(xué)性。

一、設(shè)計(jì)背景

以南京市域?yàn)槔S著政府對城市安全監(jiān)管的重視，城市排水管道健康狀況檢測和評估的市場任務(wù)源越來越多，筆者所在單位實(shí)時(shí)把握市場需求，增加資源投入，購置了若干CCTV檢測機(jī)器人及管道潛望鏡，并專門成立了檢測和評估報(bào)告內(nèi)業(yè)編寫小組。

由于外業(yè)各個(gè)小組的草圖記錄和拍攝影像記錄標(biāo)識都不一樣，沒有進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)范的設(shè)計(jì)。因此，內(nèi)業(yè)人員無法依據(jù)外業(yè)人員的現(xiàn)場草圖和攝像資料進(jìn)行編寫。隨著任務(wù)積壓時(shí)間的增長，即使外業(yè)人員編寫自己拍攝的資料也很困難，憑記憶無法保證質(zhì)量，有時(shí)會造成再次去現(xiàn)場拍攝確認(rèn)，大大降低了工作效率和效益。因此，為提高生產(chǎn)效率和效益，保障檢測和評估報(bào)告的質(zhì)量，對整個(gè)內(nèi)外業(yè)作業(yè)流程的規(guī)范化設(shè)計(jì)迫在眉睫。

二、設(shè)計(jì)原則、目標(biāo)及主題內(nèi)容

以確保一體化方案設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、實(shí)用性為原則，以顯著提高內(nèi)外業(yè)工作效率、確保最終檢測和評估報(bào)告質(zhì)量真實(shí)可靠為目標(biāo)。設(shè)計(jì)的作業(yè)過程盡可能可視化、信息化、簡潔化。該內(nèi)外業(yè)流程一體化方案從2014年初啟用一直沿用至今，主題內(nèi)容如圖1所示。

圖1 方案設(shè)計(jì)主題內(nèi)容

三、方案設(shè)計(jì)主題內(nèi)容

1. 資源配置

外業(yè)每小組配置2人，接受任務(wù)后，搜集或測繪管線竣工圖、實(shí)測管線圖，根據(jù)具體項(xiàng)目管道及管徑情況選擇使用CCTV管道機(jī)器人或管道潛望鏡，配齊安全防護(hù)用品；一人拿著管道潛望鏡按照設(shè)計(jì)規(guī)則進(jìn)行管道拍攝和影像資料記錄，另一人負(fù)責(zé)在管線竣工圖上找到對應(yīng)井的位置進(jìn)行標(biāo)識和記錄。內(nèi)業(yè)人員若干，經(jīng)集中培訓(xùn)后每人可獨(dú)立判讀管道影像，識別出管道缺陷，最終完成檢測和評估報(bào)告的編寫。同時(shí)配置二級檢查人員。

2. 技術(shù)依據(jù)引用

為保持先進(jìn)性、與全國市場項(xiàng)目接軌，經(jīng)比較選擇引用國家建設(shè)部2012年的技術(shù)規(guī)程《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》(CJJ 181—2012)(以下簡稱:《技術(shù)規(guī)程》(CJJ 181—2012))，并適當(dāng)參考公司相關(guān)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3. 外業(yè)作業(yè)流程設(shè)計(jì)

(1) 接受任務(wù)、搜集資料

憑公司統(tǒng)一的任務(wù)書(任務(wù)編號)，去檔案室調(diào)閱管線竣工圖或管線圖資料，并打印成紙質(zhì)備用。

(2) 項(xiàng)目現(xiàn)場要點(diǎn)設(shè)計(jì)

1) 現(xiàn)場任務(wù)信息記錄設(shè)計(jì)。外業(yè)人員首先拿著紙質(zhì)管線圖(或竣工圖)到現(xiàn)場總體踏勘，了解情況后即在草圖正上方記錄該任務(wù)號名稱(與任務(wù)書一致的)、項(xiàng)目地點(diǎn)名稱、拍攝人員和草圖記錄人員姓名、拍攝日期及時(shí)間。 任務(wù)信息記錄非常重要，實(shí)際工作中，一個(gè)小組一個(gè)上午就可能完成幾個(gè)任務(wù)，如果不及時(shí)記錄，積累了一天，甚至好幾天的草圖和影像資料很多，將無法做到逐一對應(yīng)。

2) 準(zhǔn)確判讀管線圖上井與實(shí)地井的對應(yīng)關(guān)系。現(xiàn)場打開井蓋查看并確認(rèn)是否符合拍攝條件。若符合，逐一核對(熟練的人員可以邊拍攝邊核對)竣工圖上井與實(shí)地井的對應(yīng)關(guān)系，確保竣工圖上要標(biāo)識的井和實(shí)地要檢測的井對應(yīng)。若發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)竣工圖上有多余(圖上有實(shí)地?zé)o)井，直接用紅色水筆打叉；若實(shí)地有井，竣工圖上漏測量了，則在相關(guān)位置處用水筆清晰草繪井的符號。

實(shí)際工作中，常發(fā)現(xiàn)管線圖上井的位置與實(shí)地井不對應(yīng)，主要表現(xiàn)為相關(guān)位置不符合、圖上有井實(shí)地?zé)o井、圖上無井實(shí)地有井等情況。該對應(yīng)關(guān)系的判讀非常重要，如果管道存在嚴(yán)重缺陷需要立即修復(fù)，否則修護(hù)人員憑報(bào)告無法找到對應(yīng)的井。

3) 標(biāo)識設(shè)計(jì)。污水管道用漢語拼音“W”表示，雨水管道用漢語拼音“Y”表示，如圖2所示。

4) 井號和管段方向標(biāo)識設(shè)計(jì)。井號從1開始按順序編號(忌重號)，當(dāng)前檢測雨水井1號井，管線圖判讀記錄人員在該井旁記錄Y1；如果一個(gè)任務(wù)工作量大、時(shí)間周期短，需要配置2個(gè)(或多個(gè))小組同時(shí)開展工作，則在井號前加上小組編號(從1開始)，如1YI(或2Y1)。

圖2 外業(yè)現(xiàn)場記錄草圖

圖2中第5個(gè)污水井W5有3個(gè)管線方向，同時(shí)向井中觀察驗(yàn)證實(shí)際也有3個(gè)方向；默認(rèn)管道中水流下游的方向?yàn)?方向，草圖記錄人員在下游的管線上記錄1；潛望鏡拍攝人員從1方向開始拍攝，然后約定順時(shí)針拍攝2、3管線方向。草圖記錄人員在管線圖上對應(yīng)處記錄2、3；拍攝人員將該井的影像文件名記錄為W5。

5) 草圖記錄人員與管道拍攝人員保持同步且一致。草圖記錄人員和影像拍攝人員共同確定好拍攝起點(diǎn)和前進(jìn)的方向。草圖記錄人員現(xiàn)場負(fù)責(zé)判讀圖與實(shí)地的對應(yīng)關(guān)系，記錄草圖，檢核拍攝人員是否從下游開始且順時(shí)針拍攝、文件命名是否正確。保證記錄與拍攝同步。如果記錄和拍攝不同步，直接導(dǎo)致管道缺陷記錄張冠李戴，內(nèi)業(yè)需花很多時(shí)間來判斷外業(yè)有誤，嚴(yán)重影響工作效率和效益。

6) 現(xiàn)場判讀管道存在嚴(yán)重缺陷時(shí)，則即刻在草圖對應(yīng)處用缺陷代碼記錄。通過現(xiàn)場拍攝的影像資料或直觀查看井內(nèi)現(xiàn)狀，判讀出管道存在的結(jié)構(gòu)性嚴(yán)重缺陷(如破裂、脫節(jié)等)或功能性嚴(yán)重缺陷(如沉積、結(jié)垢、樹根等)，并在管線圖上對應(yīng)位置用缺陷代碼標(biāo)識出來，如PL、TJ、CJ、SG(分別表示破裂、脫節(jié)、沉積、樹根)。這樣記錄簡潔高效，對內(nèi)業(yè)判讀有較強(qiáng)的參考作用。

4. 內(nèi)業(yè)要求及規(guī)范化設(shè)計(jì)

1) 敬畏外業(yè)記錄(包含影像資料和管線草圖)原則。內(nèi)業(yè)判讀人員對于影像資料和管線草圖上的記錄信息，心中要懷有敬意，遇到疑問時(shí)，既不可輕易獨(dú)自否定，也不可盲目信任，要通過自己的系統(tǒng)知識和外業(yè)經(jīng)歷，遇到疑問及時(shí)與外業(yè)人員溝通，最終作出正確判讀。

2) 熟練掌握《技術(shù)規(guī)程》(CJJ 181—2012)中缺陷定義及分類等知識要點(diǎn)。

3) 突出重點(diǎn)原則。內(nèi)業(yè)人員應(yīng)仔細(xì)判讀外業(yè)視頻影像資料，嚴(yán)禁遺漏對管道缺陷等級較高(重度、嚴(yán)重)的影像判讀，有疑問需與外業(yè)人員、內(nèi)業(yè)其他人員共同判讀，確保判讀的準(zhǔn)確性。 對輕微的管道缺陷，即暫不需要維護(hù)和修復(fù)、管道尚且能正常運(yùn)行的，無需大量截屏整理匯總，適當(dāng)取舍表達(dá)即可。

4) 確保管道缺陷分類、名稱、代碼、等級的判讀準(zhǔn)確無誤。管道缺陷分為結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷兩大類，其名稱、代碼、等級和對應(yīng)的分值見表1。

表1 管道缺陷匯總表

5) 任務(wù)書、外業(yè)管線草圖、電子影像資料應(yīng)保持高度一致性。

6) 確保內(nèi)業(yè)電子圖上標(biāo)識的位置與實(shí)地管道的一致性。

內(nèi)業(yè)人員需將外業(yè)管線草圖上記錄的信息準(zhǔn)確標(biāo)示到管線竣工CAD電子圖上，最終確保內(nèi)業(yè)檢測和評估報(bào)告電子圖上標(biāo)識的位置與實(shí)地管道的一致性。

7) 管道缺陷分類、名稱、代碼、等級的判讀與《技術(shù)規(guī)程》(CJJ 181—2012)一致。

8) 最大限度消除不同人員對同一個(gè)管道缺陷級別的判讀差異。

內(nèi)業(yè)判讀人員要經(jīng)常交流，遇到疑問共同討論。以管線竣工電子圖為背景圖，將外業(yè)管線草圖上記錄的信息編輯到CAD電子圖上；并察看對應(yīng)的影像資料，當(dāng)判讀管道存在缺陷時(shí)，對缺陷進(jìn)行截圖，并在管道位置示意圖上對應(yīng)位置貼上截圖配上表格，形成若干個(gè)管道缺陷屬性信息表(如圖3所示)，最終體現(xiàn)在檢測和評估報(bào)告中。

圖3 管道缺陷截圖及屬性信息

5. 檢測和評估報(bào)告內(nèi)容綱要設(shè)計(jì)

檢測和評估報(bào)告內(nèi)容綱要分為5個(gè)部分1個(gè)附圖，現(xiàn)以公司實(shí)例(南京市上坊保障房8號地塊)說明如下：

(1) 項(xiàng)目信息

主要記錄項(xiàng)目委托單位名稱、檢測地點(diǎn)(管道位置電子示意圖)、檢測目的、外業(yè)檢測時(shí)間、現(xiàn)場交通情況、檢測依據(jù)、檢測抽樣比例、兩級檢查及審核者簽名等。

(2) 投入設(shè)備、人員及完成工作量

完成該項(xiàng)目所使用的儀器設(shè)備的名稱、項(xiàng)目組成員名單及職責(zé)分工、統(tǒng)計(jì)實(shí)際檢測的各類管徑的工作量(單位為m)。

(3) 作業(yè)流程

作業(yè)流程如圖4所示。

圖4 作業(yè)流程

(4) 問題匯總與建議

① 檢測管道缺陷匯總

對整個(gè)任務(wù)區(qū)域內(nèi)實(shí)際檢測管段總數(shù)、各類管道缺陷數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總(統(tǒng)計(jì)手段和方法通過自主研發(fā)的程序來實(shí)現(xiàn))。如某次檢測共401段管道，其中存在缺陷72處，見表2。

表2 各類管道缺陷數(shù)統(tǒng)計(jì)

注：“缺陷數(shù)”以存在某一缺陷類別的管段數(shù)計(jì)數(shù)。

② 管段結(jié)構(gòu)性狀況評估

管段結(jié)構(gòu)性缺陷參數(shù)F的確定如下

式中，F(xiàn)為管段結(jié)構(gòu)性缺陷參數(shù)；Smax為管段損壞狀況參數(shù)，即管段結(jié)構(gòu)性缺陷中損壞最嚴(yán)重處的分值；S為管段損壞狀況參數(shù)，按照缺陷點(diǎn)數(shù)計(jì)算的平均值。實(shí)際生產(chǎn)中常取F=Smax，方便快捷，見表3。

管段修復(fù)指數(shù)計(jì)算公式如下

RI=0.7F+0.1K+0.05E+0.15T

式中，RI為管段修復(fù)指數(shù)；K為地區(qū)重要性參數(shù)；E為管道重要性參數(shù)；T為土層影響參數(shù)。K、E、T的具體分類及對應(yīng)分值詳見《技術(shù)規(guī)程》(CJJ 181—2012)，根據(jù)實(shí)際測區(qū)情況選擇K、E、T(實(shí)際工作中T常取0)，計(jì)算出管段修復(fù)指數(shù)RI，見表4。

③ 管段功能性狀況評估

對應(yīng)管段功能性缺陷G、地區(qū)重要性參數(shù)F、管道重要性參數(shù)E，計(jì)算出管段養(yǎng)護(hù)指數(shù)MI=0.8G+0.15K+0.05E(詳見《技術(shù)規(guī)程》(CJJ 181—2012)),見表5。

表3 管道缺陷指數(shù)

表4 管段修復(fù)指數(shù)RI統(tǒng)計(jì)

表5 管段養(yǎng)護(hù)指數(shù)MI統(tǒng)計(jì)

④ 管道缺陷圖片匯總

管道缺陷截圖匯總情況取決于被檢測管道的健康狀況，當(dāng)管道總體健康狀況良好時(shí)，缺陷圖片較少，內(nèi)外業(yè)工作量都將大大減少;反之，內(nèi)業(yè)工作量非常大，需要反復(fù)察看、判讀、截圖，最終匯總的管道缺陷截圖也較多，有的甚至占據(jù)報(bào)告幾十頁。如污水管段破裂和穿入缺陷截圖信息，如圖5所示。

⑤ 修復(fù)和養(yǎng)護(hù)建議

根據(jù)計(jì)算出的管段修復(fù)和養(yǎng)護(hù)指數(shù)，依據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn)，對不同級別(共4級)給出對應(yīng)的修復(fù)建議(不修復(fù)、應(yīng)作修復(fù)計(jì)劃、應(yīng)盡快修復(fù)、應(yīng)立即修復(fù))和養(yǎng)護(hù)建議(沒有需處理的缺陷、宜安排處理計(jì)劃、應(yīng)盡快處理、應(yīng)立即處理)。

圖5 污水管段破裂和穿入缺陷截圖信息

⑥ 檢測結(jié)論

檢測結(jié)論見表6。

⑦ 管道位置

管道位置示意圖如圖6所示。

圖6 管道位置示意圖

表6 檢測結(jié)論

四、方案應(yīng)用及效果

該一體化方案從2013年底初步設(shè)計(jì)完成后投入試運(yùn)行，到2014年初完善，一直應(yīng)用至今。筆者所在單位完成管道檢測和評估任務(wù)上千個(gè)，流程設(shè)計(jì)簡潔有效，提高了內(nèi)外業(yè)工作效率，保障了作業(yè)過程和最終檢測和評估報(bào)告質(zhì)量，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。

筆者所在單位為進(jìn)一步推動城市排水管道檢測和評估工程項(xiàng)目市場價(jià)格規(guī)范化，向政府主管部門申請了關(guān)于CCTV檢測和評估的市場定額。為此，南京市建設(shè)工程造價(jià)管理處于自2013年12月16日以書面回復(fù)了 “關(guān)于補(bǔ)充雨污分流工程第三方CCTV檢測定額函的回復(fù)”的工作。至此，南京市場上關(guān)于城市地下管線排水管道檢測和評估就有了明確的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。

五、結(jié)束語

通過完成上千個(gè)該類項(xiàng)目，對南京市城市地下管道健康現(xiàn)狀有了較多的了解和思考，發(fā)現(xiàn)影響因素很多。其中，新建小區(qū)排水管道存在問題基本歸結(jié)為兩類：一是管道本身的質(zhì)量問題，常見于同一個(gè)小區(qū)，不同供應(yīng)商管道健康現(xiàn)狀差異較大；二是園林綠化施工和管道鋪設(shè)施工歸屬不同部門，未充分協(xié)同先后施工時(shí)間，當(dāng)管道鋪設(shè)覆土未徹底完成時(shí)，園林綠化作業(yè)重型機(jī)直接碾壓管道，致使管道嚴(yán)重變形甚至破裂。

筆者所在單位在市場中不斷完善和改進(jìn)技術(shù)服務(wù)流程，以為客戶(政府)提供高質(zhì)量的技術(shù)服務(wù)為宗旨，做好全過程的質(zhì)量控制。本文以實(shí)踐和應(yīng)用為導(dǎo)向，對城市地下管線排水管道健康狀況檢測和評估內(nèi)外業(yè)流程一體化方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。供正在開展此類工作的同行參考。建議政府頂層設(shè)計(jì)出臺強(qiáng)制性規(guī)定，把城市新建的排水管道檢測和評估符合性報(bào)告作為項(xiàng)目竣工驗(yàn)收的必要條件，同時(shí)希望主管部門建立城市排水管道健康狀況動態(tài)檢測和維護(hù)工作機(jī)制。

[1] 城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程：CJJ 181—2012[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2] 安關(guān)峰.《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》CJJ 181—2012 實(shí)施指南[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[3] 南京市排水管道檢測技術(shù)規(guī)程:QB15—2012[S].南京：南京市測繪勘察研究院有限公司，2012.

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[8] 李波鋒,朱錚濤. 基于機(jī)器視覺的排水管道缺陷檢測算法研究[D]. 廣州：廣東工業(yè)大學(xué)， 2015.

Design and Application of the Integration of Internal and External Business Process for the Detection and Evaluation of the Health Condition of Urban Drainage Pipeline

JIANG Rui，CHU Zhengwei

2016-09-27；

蔣 瑞(1970—)，女，高級工程師，主要從事測繪地理信息數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和管理、組織或協(xié)同城市地下管線行業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)編制、崗位技術(shù)培訓(xùn)等相關(guān)工作。E-mail：30584315@qq.com

蔣瑞，儲征偉.城市排水管道健康狀況檢測與評估內(nèi)外業(yè)流程一體化方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].測繪通報(bào)，2016(12)：90-95.

10.13474/j.cnki.11-2246.2016.0409.

P258

B

0494-0911(2016)12-0090-06

修回日期：2016-11-07