陳 忱，王 捷

(上海市排水管理處,上海市200001)

淺談結(jié)構(gòu)性普查及預(yù)防性修復(fù)工程在排水管道管理中的作用

陳 忱1，王 捷2

(上海市排水管理處,上海市200001)

隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展,排水管道的建設(shè)也逐年增加。在城市排水管道日常維修養(yǎng)護中,管道的破損會導(dǎo)致排水不暢,嚴(yán)重時造成地面或路面破壞,影響正常的工作生活環(huán)境。因此,必須掌握排水管道的運行狀況,做好事前控制,采取相應(yīng)的預(yù)防措施。闡述排水管道結(jié)構(gòu)性檢測及預(yù)防性修復(fù)工程的必要性,從結(jié)構(gòu)性普查計劃及結(jié)果處理等方面介紹結(jié)構(gòu)性普查工作,從預(yù)防性修復(fù)工程方案的制定、修復(fù)原則、主要施工工藝、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及修復(fù)工程效益等方面介紹了排水管道的預(yù)防性修復(fù)工作。

排水管道；養(yǎng)護；結(jié)構(gòu)性檢測；預(yù)防性修復(fù)；非開挖技術(shù)

0 引言

隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展,城市的發(fā)展離不開市政基礎(chǔ)設(shè)施等的配套建設(shè),人們對城市水環(huán)境和防汛排水安全也日益重視。遍布地下的城市排水管網(wǎng)擔(dān)負(fù)著收集和輸送雨、污水的作用,是城市防汛排水保障體系的主要環(huán)節(jié),被人們稱之為城市的靜脈。排水管網(wǎng)作為城市基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,排水管網(wǎng)是否完好,功能是否健全,直接關(guān)系到人民生活質(zhì)量,關(guān)系到城市經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展,也關(guān)系到和諧社會的建設(shè),因此,排水管網(wǎng)的養(yǎng)護、維修和管理等工作對于城市的發(fā)展至關(guān)重要。

到2016年底,上海市共有市政公共排水管道約2.4萬km,且排水管道設(shè)施總量每年都呈增長態(tài)勢,在排水管道設(shè)施量快速增長、數(shù)量日益龐大的同時,大量建造時間比較久遠(yuǎn)的管道仍在使用。在排水管道運行使用的過程中,需要對排水管道做好必要的疏通養(yǎng)護工作,加強管理,保證其運行正常[1]。但是,因排水管道結(jié)構(gòu)性損壞造成的污水冒溢、道路積水、水體污染、地面沉陷等事故時有發(fā)生,此類事故征兆不明顯,在日常養(yǎng)護過程中難以發(fā)現(xiàn)。同時,“沉管”事故都發(fā)生在流沙地區(qū)、管齡較長、施工質(zhì)量較差的管道。該類事故不僅嚴(yán)重危害排水管道的正常運行,造成大量地下水隨管道流失,造成水資源的浪費和下游泵站及污水廠能源的損失,而且對周圍環(huán)境和附近地區(qū)居民的生活及出行帶來了不良影響。由此,上海市加強了對排水管道結(jié)構(gòu)性的普查,并開展了排水管道預(yù)防性修復(fù)工程?，F(xiàn)結(jié)合工作經(jīng)驗,淺談排水管道結(jié)構(gòu)性普查及預(yù)防性修復(fù)工程在管理中的作用。

1 排水管道結(jié)構(gòu)性檢測及預(yù)防性修復(fù)工程的必要性

排水管道結(jié)構(gòu)性檢測是指主要利用閉路電視系統(tǒng)（俗稱“CCTV”檢測）進行檢測的技術(shù)手段,對排水管道結(jié)構(gòu)性狀況進行內(nèi)部了解,為科學(xué)地制訂管道養(yǎng)護方案提供全面、準(zhǔn)確和可靠的技術(shù)依據(jù),是目前最普遍的管道結(jié)構(gòu)性檢測的手段。

排水管道預(yù)防性修復(fù)工程是指在管道結(jié)構(gòu)性缺陷發(fā)展成為事故之前,通過排水管道電視聲納檢測等方法,發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)性問題,原則上利用非開挖修復(fù)技術(shù)手段進行修復(fù),恢復(fù)管道使用功能,延長管道使用壽命的工程項目,同時可較好解決土體流失、地下水滲漏等困擾城市排水系統(tǒng)運行的問題,可以逐步改變應(yīng)對“沉管”的被動局面。

排水管道結(jié)構(gòu)性檢測及預(yù)防性修復(fù)工程作為對排水管道養(yǎng)護的手段之一,可以有效地避免污水外溢、管道坍塌等事故的出現(xiàn),保障城市排水管網(wǎng)運行安全。

2 排水管道的結(jié)構(gòu)性普查

2.1 結(jié)構(gòu)性普查

根據(jù)《城鎮(zhèn)排水管渠與泵站運行、維護及安全技術(shù)規(guī)程》（CJJ 68—2017）[2]規(guī)定:“以功能性狀況為目的的普查周期宜采用1～2 a一次；以結(jié)構(gòu)性狀況為主要目的的普查周期宜采用5～10 a一次。流砂易發(fā)地區(qū)的管道、管齡30 a以上的管道、施工質(zhì)量差的管道和重要管道的普查周期可相應(yīng)縮短?！痹谙嚓P(guān)的統(tǒng)計資料中,有一個管道使用年數(shù)和道路坍塌事故件數(shù)的相關(guān)關(guān)系圖（見圖1）[3],表明道路的坍塌的次數(shù),和管道設(shè)施的使用年數(shù)有一定的關(guān)系。尤其是管道使用年數(shù)以20～30 a為界,道路的坍塌次數(shù)會變得多起來。

圖1 排水管道隨時間的脆弱性變化趨勢

因此,排水管道結(jié)構(gòu)性普查周期應(yīng)根據(jù)排水管道的具體情況而設(shè)定,根據(jù)普查周期來制定普查計劃。

2.2 結(jié)構(gòu)性普查計劃

普查計劃需要根據(jù)排水管道設(shè)施的好壞狀況進行實施,可依據(jù)如下原則制定:

（1）已經(jīng)使用了30 a以上的管道設(shè)施。管道使用了超過了30 a,損壞現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重,容易引起路面坍塌等事故。

（2）以往發(fā)現(xiàn)過病害的管道設(shè)施。在過去的檢測工作中,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有裂縫、破損、滲水等結(jié)構(gòu)性問題,但是還沒有實施過修理等措施的管道。

（3）埋設(shè)在流沙地區(qū)的管道設(shè)施。容易產(chǎn)生地面沉降,也容易產(chǎn)生各種問題,發(fā)生異常的管道設(shè)施。

（4）采用剛性接口的鋼筋混凝土管道設(shè)施。采用剛性接口鋼筋混凝土的管道會經(jīng)常發(fā)生滲漏、破損等情況,易造成路面沉降、坍塌等事故。

（5）埋設(shè)在主要干道的管道設(shè)施。一旦發(fā)生管道事故會對社會活動發(fā)生重大影響的管道設(shè)施,以及容易遭受重載車輛影響的管道設(shè)施。

（6）在地下水位較高區(qū)域埋設(shè)的管道設(shè)施。地下水容易從接口和破損處滲入到內(nèi)部的管道設(shè)施。一旦地下水滲水入到管道內(nèi)部,在增加路面坍塌危險的同時,流入污水廠的污水處理量也會增加,引起處理效率的地下和處理費用的增加。

以上類型的管道設(shè)施應(yīng)優(yōu)先進行結(jié)構(gòu)性檢測,也可根據(jù)管道設(shè)施的特點及養(yǎng)護管理實際情況,進行結(jié)構(gòu)性檢測計劃安排。

2.3 結(jié)構(gòu)性普查結(jié)果

結(jié)構(gòu)性檢測報告是評估管道質(zhì)量的根本,可將其直接應(yīng)用于判斷管道是否進行修復(fù)的決策。在廣泛開展結(jié)構(gòu)性普查后,也要不斷控制檢測結(jié)果的質(zhì)量。結(jié)構(gòu)性檢測的要求應(yīng)該嚴(yán)格按照國家相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來進行,并由專業(yè)人員對檢測結(jié)果進行評估。由于判讀檢測資料對相關(guān)人員要求較高,判讀人員的主觀性易造成檢測結(jié)果的偏差,出現(xiàn)誤判及錯判等現(xiàn)象。因此,需加強對檢測企業(yè)相應(yīng)的管理,并要求檢測企業(yè)加強對檢測人員及判讀人員的管理和培訓(xùn)。上海市通過對排水管道檢測報告生成軟件的開發(fā),基本統(tǒng)一了本市排水管道檢測報告格式,提升檢測報告質(zhì)量,同時通過排水管道養(yǎng)護監(jiān)管平臺建設(shè),初步實現(xiàn)了檢測任務(wù)的網(wǎng)上委托,檢測報告的網(wǎng)上上傳,本市管道檢測數(shù)據(jù)的采集、入庫和應(yīng)用等功能,并將管道檢測及維修數(shù)據(jù)納入排水行業(yè)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)維護對象,對歷史檢測數(shù)據(jù)和工程信息進行了整理入庫。

3 排水管道的預(yù)防性修復(fù)工程

排水管道的修復(fù)主要為開挖修復(fù)和非開挖修復(fù)。在開挖或非開挖修復(fù)方法都可選擇的情況下,工程費用是決定修復(fù)方法的重要指標(biāo)。修復(fù)工程造價主要有修復(fù)工程的建造安裝費用,周邊設(shè)施設(shè)備的監(jiān)測、保護、臨遷、恢復(fù)等費用,此外,還應(yīng)適當(dāng)考慮維護社會穩(wěn)定可能發(fā)生的費用[4]。上海市的排水管道預(yù)防性修復(fù)工程主要是基于結(jié)構(gòu)性檢測資料,原則上利用非開挖修復(fù)技術(shù)手段進行修復(fù)。

3.1 預(yù)防性修復(fù)工程方案制定

為了有計劃有效率地進行排水管道預(yù)防性修復(fù),應(yīng)進行對排水管道前期調(diào)查、檢測、評估與修復(fù)設(shè)計。排水管道評估主要是對管道功能性缺陷及結(jié)構(gòu)性缺陷進行評判。評判管道功能性缺陷主要為修復(fù)方案計算清理管道的工作量及費用；評判管道結(jié)構(gòu)性缺陷是針對管道缺陷類型和損壞程度進行判斷。制定排水管渠修復(fù)方案程序如圖2所示。

圖2 制定排水管渠修復(fù)方案程序

3.2 預(yù)防性修復(fù)原則[5]

（1）排水管道管徑滿足排水規(guī)劃的要求；

（2）滿足管道的荷載要求；

（3）管道整體修復(fù)后的管道流量一般應(yīng)達(dá)到或接近管道原設(shè)計流量；

（4）滿足對該管道養(yǎng)護的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求；

（5）一段管道內(nèi)需3處局部修復(fù)的,采用整體修復(fù)方法；

（6）整體修復(fù)后的管道設(shè)計使用年限不小于20 a；

（7）以區(qū)域或系統(tǒng)性成片的修復(fù)；

（8）修復(fù)技術(shù)的整體經(jīng)濟優(yōu)越性。

3.3 主要施工工藝

上海市近幾年預(yù)防性工程的實施,主要利用的非開挖修復(fù)技術(shù)為現(xiàn)場固化內(nèi)襯、局部內(nèi)襯、聚氨酯嵌補和短管內(nèi)襯等。

CIPP現(xiàn)場固化內(nèi)襯修復(fù)技術(shù),是根據(jù)現(xiàn)場情況設(shè)計制造內(nèi)襯軟管,灌浸樹脂制成樹脂軟管。施工時利用翻轉(zhuǎn)法,將樹脂軟管和加熱用溫水輸送管插入管內(nèi),然后利用水壓使樹脂軟管膨脹并緊貼在舊管內(nèi),采用循壞方式通過溫水循環(huán)加熱。在規(guī)定的設(shè)計時間內(nèi),使具有熱硬化性的樹脂軟管硬化成型,舊管內(nèi)即形成一層高強度的內(nèi)襯新管。,從而修復(fù)老管存在的滲漏、破裂等結(jié)構(gòu)性損壞,恢復(fù)排水管道正常的使用功能。

局部內(nèi)襯,是一種修理排水管渠破裂、變形、錯位、脫節(jié)、滲漏和檢查井開裂等問題的局部修理技術(shù),一般在管道內(nèi)只有2處結(jié)構(gòu)性損壞問題時使用。利用氈筒氣囊局部成型的技術(shù),將涂灌樹脂的氈筒用氣囊使之緊貼母管,然后用紫外線等方法加熱固化。實際上是將整體現(xiàn)場固化內(nèi)襯法用于局部修理。

聚氨酯嵌補法,是一種修理排水管渠接口脫節(jié)和滲漏、檢查井井壁和拱圈開裂的局部修理技術(shù)。該方法是在排水管渠或者檢查井井壁有開裂或滲漏的地方開鑿裂縫,用水泥麻絲封堵,然后在裂縫內(nèi)預(yù)埋塑料軟管,在預(yù)埋管外封蓋雙快水泥,逐漸抽出預(yù)埋軟管,形成注漿空間,等水泥硬化后注入嵌補材料,清除嵌補材料膨脹后的碎片,用水泥砂漿抹平管面后完成。該方法設(shè)備簡單,但施工質(zhì)量受操作環(huán)境和人為因素的影響較大,穩(wěn)定性和可靠性比較差,檢查和評定嵌補質(zhì)量也很困難,因此應(yīng)對采用裂縫嵌補的修理管渠或檢查井進行定期回訪檢查。

短管內(nèi)襯在本項目實施中,一般使用在口徑較大的管道,將HDPE管道分成兩片,放入管道,在管內(nèi)完成接口安裝,并在內(nèi)襯管頂部鉆孔注漿,使注漿更密實。

這些修復(fù)技術(shù)恢復(fù)了老管存在的滲漏、破裂等結(jié)構(gòu)性損壞,恢復(fù)排水管道正常的使用功能,主要修復(fù)技術(shù)對比見表1。根據(jù)驗收報告,新修復(fù)管道完全符合排水管道正常使用各項指標(biāo)。

表1 上海市預(yù)防性修復(fù)工程實施使用的主要施工工藝對比表

3.4 制定相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)

隨著上海市排水管道總長度的不斷增加和已建排水管道管齡的不斷提高,排水管道對于預(yù)防性修復(fù)工程的需求也在不斷加大。作為一類新開展的工程,上海市缺少預(yù)防性修復(fù)的相關(guān)審批、驗收的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范性文件。結(jié)合上海市各項工程的實際情況,目前編制完成了《上海城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)實施指南》（試行）、《上海市排水管道非開挖修復(fù)工程質(zhì)量驗收規(guī)程》（試行）、《上海市排水管道非開挖修復(fù)綜合單價》和《上海市排水管道非開挖修復(fù)定額》等相關(guān)規(guī)范性文件,為項目立項、審批和竣工驗收提供了依據(jù)。

3.5 預(yù)防性修復(fù)工程效益

經(jīng)過近幾年的工程實踐,老管存在結(jié)構(gòu)性損壞的情況得到有效修復(fù),泥沙無法再大量隨地下水通過管道破損處沖刷進入管道,由此證明預(yù)防性修復(fù)工程的實施,確實有效地預(yù)防了區(qū)域內(nèi)“沉管”現(xiàn)象發(fā)生。預(yù)防性修復(fù)工程相對投資較小,對交通影響也較小,由于采用非開挖工藝,能夠在不對周邊居民和交通造成重大影響的前提下完成對管道結(jié)構(gòu)性損壞的修復(fù)工作。通過預(yù)防性修復(fù)工程,恢復(fù)排水管道使用功能,保證管通水暢,施工完成后沒有發(fā)生因管道結(jié)構(gòu)性問題引起的暴雨給水,并延長了排水管道的使用壽命,對提高城市排水管理水平,保障防汛排水安全起到了一定的積極作用。

4 結(jié) 語

城市排水設(shè)施牽涉到千家萬戶,它和人們的生活息息相關(guān),對排水管道進行日常養(yǎng)護維修的管理工作是非常重要的。基于我國城市排水管道設(shè)施的特點,為提高城市排水管道的運行和管理水平,適應(yīng)城市發(fā)展和人民生活需求,需要通過檢測技術(shù)手段,及時、準(zhǔn)確、全面了解排水管道的結(jié)構(gòu)性和功能性狀況,作出客觀公正的評估,為排水管道的預(yù)防性修復(fù)提供依據(jù),實現(xiàn)排水設(shè)施可持續(xù)的健康良好運行的管理目標(biāo)。結(jié)構(gòu)性普查及預(yù)防性修復(fù)工程可以使排水管道更好地發(fā)揮效能,更好地為社會服務(wù)。

[1]莊敏捷.上海城市排水管道養(yǎng)護技術(shù)現(xiàn)狀和建議[J].上海水務(wù), 2004(4):24-26.

[2]CJJ 68-2017,城鎮(zhèn)排水管渠與泵站運行、維護及安全技術(shù)規(guī)程[S].

[3]侯強,高鐳文,陶貴清,等.區(qū)域排水管道結(jié)構(gòu)脆弱性研究[J].青島理工大學(xué)學(xué)報,2015,36(2):59-64.

[4]唐建國,朱保羅.排水管道非開挖修理技術(shù)的分類和選擇[J].市政設(shè)施管理,2004,31(3):21-24.

[5]上海市水務(wù)局.上海城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復(fù)技術(shù)實施指南[Z].上海:上海市水務(wù)局,2013.

到2020年內(nèi)蒙古4A級以上景區(qū)基本通三級公路

近日,內(nèi)蒙古印發(fā)了《內(nèi)蒙古自治區(qū)“十三五”旅游公路建設(shè)規(guī)劃》（以下簡稱《旅游規(guī)劃》）?！堵糜我?guī)劃》提出,力爭2020年基本形成干支結(jié)合、功能完善的公路交通網(wǎng)絡(luò),4A級以上旅游景區(qū)基本通三級公路,初步構(gòu)建旅游中轉(zhuǎn)服務(wù)站、自駕車營地、觀景臺等旅游公共服務(wù)設(shè)施體系,進一步完善旅游景區(qū)交通標(biāo)志標(biāo)識設(shè)置,支撐和引導(dǎo)旅游業(yè)發(fā)展,提升旅游公路的設(shè)施服務(wù)水平、景觀環(huán)保水平和旅游信息服務(wù)水平,打造完善的自治區(qū)級旅游公路體系,創(chuàng)建內(nèi)蒙古旅游公路品牌。

內(nèi)蒙古是“一帶一路”的陸路通道的重要節(jié)點和樞紐,是世界草原文明的精華區(qū)、萬里茶道精華區(qū)、國際合作魅力區(qū),在國際、國內(nèi)具有獨特的區(qū)位交通優(yōu)勢。加快旅游公路通道建設(shè),有利于進一步促進旅游與交通融合發(fā)展,為自治區(qū)建設(shè)體現(xiàn)草原文化和獨具北疆特色的旅游觀光休閑度假基地提供交通保障。

TU990.3

B

1009-7716（2017）07-0163-04

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.049

2017-03-16

陳忱（1989-）,男,湖北人,助理工程師,從事防汛排水管理工作。