■ 天津市市政工程研究設(shè)計研究總院管道檢測與修復中心主任 呂耀志

隨著近年來黑臭水治理、海綿城市建設(shè)等工程的推進，城市排水管網(wǎng)問題得到的關(guān)注越來越多，全國各地排水管網(wǎng)整治工作也逐步開展起來。由于管理部門的認識程度、管道權(quán)屬、資金來源、管理體制等多方面因素影響，傳統(tǒng)的管理理念和治理思路往往難以適應城市精細化管理的要求，需要借助科技手段與創(chuàng)新管理，提升整體運維水平。

一、市政排水管網(wǎng)整治工作遭遇瓶頸

（一）排水管網(wǎng)排查與檢測

1.政策層面缺乏長效管理機制，工作層面缺乏系統(tǒng)性

大部分地方的排查檢測工作缺乏系統(tǒng)性，目前排查檢測工作主要分散于以下項目中： （1）新建排水管道的竣工驗收。（2）老舊管網(wǎng)的定期排查檢測。（3）水體環(huán)境治理（正本清源）項目。（4）海綿城市建設(shè)項目等。

這些項目的來源不同、項目甲方不同、工作重點不同、資金來源也不同，導致無法共享成果，浪費大量人力物力去進行重復性工作；既缺乏長效管理機制，也缺乏頂層設(shè)計和統(tǒng)籌規(guī)劃。

2.現(xiàn)行檢測評估規(guī)程仍需改進

現(xiàn)在已有了相關(guān)地方規(guī)范、行業(yè)規(guī)范、國家標準。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術(shù)規(guī)程》（CJJ181-2012）是第一版面向全國的行業(yè)標準，內(nèi)容較為豐富、全面。規(guī)程科學地對缺陷進行了描述和統(tǒng)計，很好地指導了管道養(yǎng)護管理工作，但是，也存在著如下問題：

（1）評價沒有區(qū)分管材，采用統(tǒng)一量化尺度

同樣的裂縫對不同管材管道的破損，或者結(jié)構(gòu)狀況的影響是完全不同的。

（2）部分量化指標實際操作難以實現(xiàn)

如規(guī)程里要求按變形百分比確定‘變形’類缺陷的分級，變形量理論上可以測。但市面上的檢測設(shè)備大都無法測量，實際工程中往往需要技術(shù)人員自己估計。

（3）缺乏結(jié)構(gòu)評估，難以滿足修復設(shè)計和施工的需求

規(guī)程最終的評判結(jié)論是管道修復指數(shù)。管道修復指數(shù)能說明是需要緊急修，盡快修，還是可以列入計劃暫時不修。但是沒法指出管道到底破損到什么程度，結(jié)構(gòu)強度還有百分之多少。

（4）各地缺乏適用于本地的地方標準

不同地區(qū)的地下水和管道特征等都完全不同，因此，需要各地因地制宜制定地方標準。

3.檢測技術(shù)手段發(fā)展中尚存不足

隨著科技進步，管網(wǎng)檢測的手段也在不斷發(fā)展，目前主要有：管道潛望鏡（QV）、管道內(nèi)窺機器人系統(tǒng)（CCTV）、探地雷達系統(tǒng)（GPR）、管道聲吶系統(tǒng)（PS）、人工管井調(diào)查、電法側(cè)漏等。

目前在實際工程中仍存在一些問題未能很好解決：一是復雜環(huán)境下的機器人越障能力欠缺；二是缺乏對管道內(nèi)部缺陷的精準測量，如變形、破裂、起伏等；三是管道基礎(chǔ)和管周土體的檢測不夠精確；四是缺乏管道結(jié)構(gòu)健康狀況的診斷評估，包括管壁結(jié)構(gòu)完整性、管內(nèi)壁粗糙度、鋼筋保護層厚度、混凝土強度、管壁的變形破裂情況評估；五是管道周圍土體檢測缺乏有效手段，類似的問題仍然需要繼續(xù)研發(fā)新的技術(shù)予以解決。

4.檢測隊伍專業(yè)化水平不夠，水平參差不齊

目前，檢測隊伍缺乏專業(yè)的檢測人員；現(xiàn)場操作不夠規(guī)范。而且，檢測人員對規(guī)范的理解和解讀能力參差不齊，導致檢測結(jié)論易出錯甚至數(shù)據(jù)造假。

5.部分項目前期對困難估計不足，完成效果不理想

部分項目前期對費用和困難估計不足，導致難以完成項目或者項目雖然做完但是效果不彰。

（二）排水管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)性能評估

1.缺陷評估尚不能完全滿足設(shè)計要求

當前缺乏結(jié)構(gòu)缺陷評估尤其是與修復設(shè)計相適應的評估體系?！冻鞘信潘艿婪情_挖修復更新技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T 210）基本規(guī)定有：原有管道的修復更新工程，應根據(jù)管道安全檢測評估鑒定報告，確定管道更新的等級和施工方法。筆者認為這句話要分解為兩部分：一是安全檢測，這部分沒有問題，基于視頻資料可以看得非常準確。二是評估鑒定，評估鑒定部分很容易出問題。

規(guī)程里提到的最主要的參數(shù)有三個：一是管段結(jié)構(gòu)性缺陷參數(shù)，該參數(shù)能表明缺陷等級是幾級，是否是結(jié)構(gòu)性修復；但無法通過該參數(shù)得知是否為結(jié)構(gòu)性修復，如果是結(jié)構(gòu)性修復，是全結(jié)構(gòu)還是半結(jié)構(gòu)？也無法得知是否需要地基處理。二是管段結(jié)構(gòu)性缺陷密度，該參數(shù)可以指明是整體修還是點修；但受點修能力影響，往往無法實現(xiàn)局部修復。三是管段修復指數(shù)，該參數(shù)能說明修復的必要性；但無法指出是否進行開挖修復?，F(xiàn)在這些問題，設(shè)計人員和檢測人員往往都無法很好解決和回復。

2.排水管道結(jié)構(gòu)性評估現(xiàn)存問題

肉桂原料分別來自廣西省防城港市(防城桂)、廣西省平南縣(西江桂)、四川省、印尼、越南和斯里蘭卡，規(guī)格均為桂通，等級均為統(tǒng)貨。

市政領(lǐng)域結(jié)構(gòu)性評估技術(shù)比較先進的有兩個專業(yè)：一是道路評估；二是橋梁評估。道路評估有以下幾個方面，可以作為管道結(jié)構(gòu)性評估的參考：首先是路面調(diào)查。比較直觀，看哪里有問題，哪里有裂、哪里沉陷。其次是路面彎沉試驗。重載卡車壓著路面，看路面彎沉情況，計算設(shè)計強度。第三是雷達檢測，可連續(xù)觀測到路面結(jié)構(gòu)損壞情況。橋梁評估也是一樣，首先是外觀檢測。然后是載荷試驗模擬橋梁受力情況，通過與理論情況進行對比分析，了解橋梁的破壞程度。

要做管道結(jié)構(gòu)性修復，僅通過視頻，無法了解結(jié)構(gòu)具體情況，還需要通過各種技術(shù)手段了解混凝土強度、保護層厚度、管壁密實程度、管周土的密實程度，解決管道剩余強度問題，進行合理的修復設(shè)計；否則，補少了有安全隱患，補多了造成嚴重浪費。

（三）排水管網(wǎng)破損修復

1.修復項目缺乏前期工作

前期工作是容易被忽略的環(huán)節(jié)，常規(guī)的建設(shè)項目有很詳盡的前期調(diào)研，然后按部就班進行勘察設(shè)計與工程實施。但是管道修復工作往往沒有勘察，甚至沒有設(shè)計，可能就是施工單位直接進去修。

2.修復設(shè)計方案單一

修復項目的手段往往比較單一，具有一定局限性，沒有哪種工藝能夠解決所有問題。不同的實際情況、不同的工藝都有自己的適應性和優(yōu)缺點。修復技術(shù)包括：傳統(tǒng)開挖修復，特點是破壞道路、堵塞交通；噪音、粉塵污染嚴重；影響正常的商業(yè)活動和生活；工期長、大量的土方工程。還有非開挖修復技術(shù)，特點是不破壞道路，減少交通堵塞；噪音小、無粉塵污染；不影響正常的商業(yè)活動和生活；速度快，無土石方工程。一般而言，以非開挖修復為主，傳統(tǒng)開挖修復為輔。

3.不當使用非開挖修復存在結(jié)構(gòu)安全隱患

如果在不適合進行非開挖修復的地方使用該類技術(shù)，存在結(jié)構(gòu)安全隱患。管道分為兩類：一是剛性管，剛性管獨自承受荷載；二是柔性管，屬于管土共同作用。修復時，如果剛性管的內(nèi)生管偏柔性，要驗算結(jié)構(gòu)強度是否滿足。柔性管變?nèi)嵝怨?，要考慮管周土體強度（密實度）變化，看是否需要加固。還要考慮新舊管道環(huán)向間隙注漿問題，以及施工過程對周圍構(gòu)筑物和管線的影響。

該工藝在國外應用很多，也不算很新的工藝，在國內(nèi)應用屬于較新工藝，能夠?qū)ν耆莨艿肋M行修復。但是，該工藝應用也有不完善的地方。一是剛?cè)嵯酀鷨栴}。即剛性管沒有經(jīng)過結(jié)構(gòu)計算，按照柔性施工工藝去做，存在問題。二是接口防滲問題。三是土體基礎(chǔ)問題。需要經(jīng)過計算，進行加固處理，才能保證施工安全性和管道實用性。

二、對策與思考

（一）排查與檢測

管網(wǎng)的狀態(tài)是動態(tài)變化的，狀態(tài)信息的更新維護同等重要。因此，需要建立統(tǒng)一的管網(wǎng)信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫要具有通用性、可拓展性和延續(xù)性；還要定期對數(shù)據(jù)庫進行持續(xù)更新和維護；數(shù)據(jù)庫最好能夠與相關(guān)管理部門————如地下空間信息管理中心對接匹配，從而確保數(shù)據(jù)庫的準確性。

完善現(xiàn)行檢測評估規(guī)程。一是檢測評估體系要更加全面、更有針對性。進一步細化針對不同管材的評價標準；建立針對方涵等其他形狀管道的評價標準。二是著重加強對現(xiàn)狀管道結(jié)構(gòu)性能的評估。

（二）排水管網(wǎng)的結(jié)構(gòu)性評估

要優(yōu)先確定管道是否是全結(jié)構(gòu)修復？原管道是否滿足承載力要求？柔性管管周土體是否失效（考慮工程地質(zhì)條件）？特殊工程地質(zhì)條件下的柔性管修復（軟土、濕陷性黃土）是否非開挖修復？非開挖修復工藝能否實現(xiàn)？地基、結(jié)構(gòu)、過流、清疏能否滿足要求？還要進行經(jīng)濟技術(shù)合理性比選。選擇何種修復工藝，原位固化、螺旋纏繞、裂管法、折疊內(nèi)襯還是點修等等。

（三）排水管網(wǎng)破損修復

針對前期工作，建議加強修復設(shè)計前的檢測評估和勘察工作，要進行非常詳盡的調(diào)研工作，包括：地面（場地情況，地表，周圍其他建、構(gòu)筑物）；地下（工程地質(zhì)條件-地基、水文地質(zhì)條件-水位、構(gòu)筑物、其他管線）；管道（管道破損位置、破損類別、破損程度；管周土體、地基的情況；管道結(jié)構(gòu)安全性評估；原管道施工工藝）等。

（四）排水管網(wǎng)改造提升

主要分析雨污分流的具體實施過程中可能遇到的一些問題。

1.排查改造要徹底、扎實推進

排查改造工作要精細、精準、徹底、扎實，否則可能會功虧一簣。

2.調(diào)查改造應一查到底

調(diào)查要逐步推進、一查到底，不僅查市政管網(wǎng)，更要查企事業(yè)單位和小區(qū)管網(wǎng)————正本清源。

3.排查監(jiān)督應動態(tài)更新、長期保持

排水是開放系統(tǒng)，末端在用戶，容易被改造且不易被發(fā)現(xiàn)，要進行長期性的動態(tài)監(jiān)督。

三、展望

（一）不斷完善管理體系和治理思路

建立由主管部門、建設(shè)單位、運行養(yǎng)護單位、咨詢設(shè)計單位等組成的專項工作組，編制管網(wǎng)整治工作系統(tǒng)方案；要將管網(wǎng)排查檢測的成果形成統(tǒng)一標準模式，實現(xiàn)成果共享；管網(wǎng)排查整治工作要準確、徹底；保持管網(wǎng)良好的運行狀態(tài)是一個持續(xù)性的長期性任務(wù)；智慧排水管理系統(tǒng)的建設(shè)是未來趨勢所在。

（二）不斷提升檢測技術(shù)手段

1.下一代管道檢測機器人將有更強的適應性，能夠探測鋼筋保護層厚度、管壁內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷，精確測量管道變形和管壁的變形破裂等。

2.基于人工智能的缺陷自動識別技術(shù)將包括：基于機器視覺的排水管道缺陷自動檢測識別技術(shù)，基于深度學習的排水管道缺陷類型自動檢測方法的算法研究。

（三）完善和健全管道結(jié)構(gòu)評估技術(shù)及相關(guān)規(guī)程

下一代管道檢測機器人將實現(xiàn)更加多參數(shù)的檢測和評估；比較成熟的針對不同地方（地質(zhì)條件）的管道評估標準也將出現(xiàn)。

（四）積累提升檢測、設(shè)計咨詢和修復施工單位技術(shù)和經(jīng)驗

檢測單位要準確找出管網(wǎng)病害，評估管網(wǎng)健康狀況。設(shè)計咨詢單位能夠選擇合理方案，準確估算投資額。施工單位能夠精準掌握施工工藝，達到設(shè)計指標。市政排水管網(wǎng)檢測與修復的多方主體要各司其職做好排水管道的整治工作。