馬志鵬，蔣 皓,2，葉 龍，麥粵幫，吳培浩

(1.廣東省建設工程質量安全檢測總站有限公司，廣東 廣州 510500； 2.華南農業(yè)大學資源環(huán)境學院，廣東 廣州 510642)

1 概述

近年來，隨著黨和國家高度重視水生態(tài)環(huán)境的改善和治理。國家和廣東省有關部門發(fā)布了《住房和城鄉(xiāng)建設部辦公廳關于做好2021年城市排水防澇工作的通知》《廣東省城鎮(zhèn)污水處理提質增效三年行動方案》《廣東省住房和城鄉(xiāng)建設廳關于開展城鎮(zhèn)生活污水管網建設質量專項整治行動的通知》等文件，為指導廣東省各地區(qū)持續(xù)改善生態(tài)環(huán)境質量，增強居民群眾生態(tài)環(huán)境保護意識，逐步改善城鄉(xiāng)人居環(huán)境，穩(wěn)步加快推進城鎮(zhèn)生活污水管網的全面覆蓋，實現(xiàn)黑臭水體長制久清，盡快彌補城鎮(zhèn)污水收集處理設施的不足，提高城鎮(zhèn)生活污水收集處理的能力和水平，盡快實現(xiàn)廣東省污水管網全覆蓋、收集、處理的目標。

排水管網作為收集雨水、生活污水、工業(yè)廢水等的重要基礎設施，不僅是地下管線里至關重要的組成部分，而且是居民正常生活生產、城市正常運轉的重要保障，同時是保證城市居民生命財產安全的重要防線。城市排水管網是否科學合理地運行直接影響著城市黑臭水體治理、城市內澇治理的成敗。由于早期建設規(guī)范標準尚未完善，排水管網存在工程建設質量良莠摻雜、使用年限參差不齊、運行維護水平或高或低等問題，導致多市存在排水管網存在大量管道缺陷[1]。因此對城市排水管網進行周期性的排查對構建美麗城市、保證城市人居環(huán)境優(yōu)美、保障居民正常生活和城市正常運轉具有重要的社會意義。

隨著各個排水方面的紅頭文件相繼發(fā)布，多地政府主管部門組織開展城市建成區(qū)排水戶現(xiàn)狀調查工作。對廣東某市某城區(qū)開展部分排水戶排水管網現(xiàn)狀調查工作，依托調查經驗，對管道出現(xiàn)缺陷的原因進行簡單的分析并給出了簡要的策略，以期為廣東城市排水戶排水管網排查提供參考借鑒。

2 管網排查情況

對廣東某市某城區(qū)的個人及商業(yè)檔口、學校及幼兒園、村民小組及村辦企業(yè)、工業(yè)廠區(qū)、酒店餐飲、企業(yè)有限公司、政府及事業(yè)單位、醫(yī)院等排水戶展開排水管網現(xiàn)狀調查，平面排水管網調查范圍從排水戶排水口至市政管網接駁處，其中雨水系統(tǒng)從排水戶的雨水排出管、雨水口或者雨水集水池開始；污水系統(tǒng)從排水戶的污水排出管、污水集水池、污水集水坑、隔油池、降溫池、化糞池或者污水處理設施開始。調查排水戶管道的平面坐標、高程、管徑、埋深等信息，并對管道的結構性缺陷和功能性缺陷及雨污錯混接進行現(xiàn)狀檢測。

2.1 管網排查方法

使用管道潛望鏡(QV)對廣東某市某城區(qū)部分排水戶進行排水管網現(xiàn)狀調查，根據CJJ 181—2012城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術規(guī)程對管道缺陷進行定性評價。QV是便攜式視頻檢測系統(tǒng)，通過操縱桿將高放大倍數(shù)的攝像頭放入檢查井或隱蔽空間，操作人員分兩人，一人手持攝像頭，另一人操作平板控制攝像頭，操作平板編輯好待檢信息后，屏幕中顯示出清晰方可進行拍攝工作。將管道潛望鏡緩緩投送至井內，保持伸縮桿與地面基本垂直。管道潛望鏡檢測設備光照的距離一般能達到30 m～40 m，一側有效的觀察距離大約僅為20 m～30 m，通過兩側的檢測便能對管道內部情況進行了解。鏡頭中心應保持在管道豎向中心線的水面以上，是為了在變焦過程中能比較清晰地看清楚管道內的整個情況。拍攝管道時，變動焦距不宜過快，將鏡頭擺放在管口并對準被檢測管道的延伸方向，鏡頭中心應保持在被檢測管道圓周中心(水位低于管道直徑1/3位置或無水時)或位于管道圓周中心的上部(水位不超過管道直徑1/2位置時)，調節(jié)鏡頭清晰度，根據管道的實際情況，對燈光亮度進行必要的調節(jié)，對管道內部的情況進行拍攝。拍攝缺陷時，應保持攝像頭靜止，調節(jié)鏡頭的焦距，并連續(xù)、清晰地拍攝10 s以上。拍攝檢查井內壁時，應保持攝像頭無盲點地均勻慢速移動。檢查完畢，將設備關機，拆卸伸縮桿，清理攝像組件外殼水漬、污濁，保持設備清潔干燥，清潔完畢后，拔掉電池，設備裝箱。

2.2 排查結果

此次排水戶現(xiàn)狀調查涉及排水戶2 787戶，其中房地產383戶、個人及商業(yè)檔口1 723戶、酒店餐飲410戶、企業(yè)有限公司64戶、政府及事業(yè)單位47戶、學校及幼兒園127戶、醫(yī)院33戶，共檢查30 084個污水井，39 988個雨水井。調查管道總長度為2 437.44 km，其中探測平面管道總長度1 063.13 km，包含雨水管道613.70 km，污水管道449.43 km；建筑立管1 372.96 km，共調查出2 662處雨污混接點，共發(fā)現(xiàn)9 852處管道缺陷，其中2 276處雨水管道結構性缺陷，2 229處雨水管道功能性缺陷，1 539處污水管道結構性缺陷，3 808處污水管道功能性缺陷。排查結果顯示，發(fā)現(xiàn)管道結構性缺陷破裂624處，變形1 308處，腐蝕337處，錯口232處，起伏179處，脫節(jié)292處，支管暗接89處，異物穿入41處，滲漏16處，發(fā)現(xiàn)管道功能性缺陷沉積4 393處，結垢511處，障礙物1 405處，殘墻、壩根23處，樹根156處，浮渣239處。由此可見，管道由于各方面原因容易產生變形、破裂、腐蝕、脫節(jié)、錯口等結構性缺陷和沉積、障礙物、結垢、浮渣、樹根等功能性缺陷。

3 管道缺陷原因分析

根據排查影響資料發(fā)現(xiàn)，排水戶內部排水管網普遍采用PE(聚乙烯)波紋管作為排水管道進行雨水和污水排水，市政排水管道則普遍采用混凝土管來對排水戶的雨水和污水排水進行收集。PE波紋管是以聚乙烯作為原材料并加入必要的添加劑，經過擠壓成型的加工方式而成的具有波紋結構的塑膠套管[2]。PE波紋管相比于傳統(tǒng)的混凝土管而言，塑料波紋管擁有抗腐蝕性強、抗沖擊能力強、耐寒性強、耐磨性優(yōu)越、性價比高、抗老化能力強、重量較低、運輸方便、施工便捷，同時連接起來較為簡便快速，還具有排水流通性好、使用壽命長、環(huán)保等特點，采用波紋管作為排水管道的排水管網的系統(tǒng)穩(wěn)定性也較好，如今正在慢慢代替混凝土排水管道作為主流排水管道。

隨著廣東城市發(fā)展進程的逐漸加快，早期管道施工建設缺乏相應的監(jiān)督，管材市場也缺乏相應的監(jiān)管，導致排水戶前期排水管網施工完畢時，管道本身已經埋下了不少隱患，加上早期對管網養(yǎng)護的不重視，導致隨著管道的使用年限越來越長而出現(xiàn)了結構性缺陷和功能性缺陷。

3.1 結構性缺陷

根據CJJ 181—2012城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術規(guī)程，管道結構性缺陷可分為破裂、變形、腐蝕、錯口、起伏、脫節(jié)、接口材料脫落、支管暗接、異物穿入、滲漏。管道出現(xiàn)結構性缺陷的原因可分為土壤、管道施工、管材質量等方面。

由于地域條件不同，各地的地質水文條件、土壤的動荷載變化也不同，即便是同一地區(qū)甚至同一排水管網系統(tǒng)，管道敷設位置的土壤動荷載變化和地質條件都有所不同，因此隨著管道使用年限的增加，土壤對管道的長期累計作用力導致管道在各個位置產生各個類型的結構性缺陷。

管道施工時，對于正常的土壤質量通常采用在開挖好的溝槽內鋪墊一層厚度均勻適中的中粗砂作為管底基礎層，管道安裝完畢后一般采用良性土或粗砂分層對溝槽進行回填，中粗砂作為管底基礎層為管道提供地基承載力，作為回填土則為管道兩側和管頂提供旗鼓相當?shù)目箟耗芰3]。然而早期管道施工時由于缺乏相對應的施工監(jiān)管以及工程驗收或者為了降低成本，多采用雜土作為回填土對管道溝槽進行回填，導致管道兩側和管頂土壤密度不同，在長期使用的不同動荷載之下導致管道產生各類結構性缺陷。另一方面，施工方對管道內外壁是否存在破損或裂痕、填土是否存在尖角的石塊也導致管道產生各類結構性缺陷。

管件材料作為排水管道的基礎，是管道能否在地底長時間抗壓并為排水戶提供排水條件的基礎和關鍵所在。不同地域條件下不同地區(qū)的土壤性質、動荷載變化、地質水文條件等均有所不同，針對管道建設地塊的土壤選擇經濟、合適的管材便顯得至關重要。然而早期建設方對管材的選擇多以經濟、節(jié)省成本為主，對于管材是否合適欠缺考慮。早期管材市場缺乏相應的質量監(jiān)管，部分管材廠商出廠的管材就已存在大大小小的質量問題，加上管道建設方對于管材質量的忽視，使用存在問題的管道進行管網建設，導致管道出現(xiàn)一系列的結構性缺陷。

3.2 功能性缺陷

根據CJJ 181—2012城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術規(guī)程，管道功能性缺陷可分為沉積、結垢、障礙物、殘墻、壩根、樹根、浮渣。當排水管網系統(tǒng)出現(xiàn)結構性缺陷的時候，排水管道的排水暢通性便會大打折扣，導致排水戶排放的生活污水和雨天雨水管道收集的雨水在管道中無法流暢運行，長期的作用下使管道堆積大量沉積物，嚴重影響排水戶排水系統(tǒng)的排水性能。另一方面，由于排水管道的隱蔽性，管理方對排水管道的清淤疏通往往不夠及時，導致排水戶排放的生活污水或雨水長期堆積而出現(xiàn)沉積、結垢、障礙物、樹根、浮渣等功能性缺陷，從而影響了排水管道的排水通暢性，容易導致雨天排水井發(fā)生溢流現(xiàn)象，降低了排水戶排水系統(tǒng)的收集效能，也給居民的日常生活帶來不便。

3.3 管網養(yǎng)護

對于建設年限較久的排水管網，由于長期缺乏管網養(yǎng)護和及時的管道疏通清淤，日常管網養(yǎng)護局限于對井蓋和溢流的巡察，對管道內部是否暢通以及排水管道是否存在雨污管道錯接混接缺乏足夠的關心。隨著使用時間的延長，由于土壤、管道施工、管材質量等方面的原因，排水管道普遍存在各種各樣的結構性缺陷或功能性缺陷，而這些管道缺陷使排水戶的排水系統(tǒng)效能大大降低，且會對排水戶的環(huán)境造成污染。對于居民而言，管道缺陷容易導致人體排泄物無法流暢排除，進而堆積大量排泄物在管道內部或檢查井內，散發(fā)難聞的氣味，給居民的日常生活帶來不便，大大降低了居民生活的幸福感。因此，科學合理的管網養(yǎng)護對排水戶內部排水管網的排水效能以及管道內部結構性缺陷和功能性缺陷和居民住戶的日常生活有著至關重要的作用。

4 管道修復對策分析

根據CJJ/T 210—2014城鎮(zhèn)排水管道非開挖修復更新工程技術規(guī)程，管道結構性缺陷和功能性缺陷的修復分為開挖修復技術和非開挖修復技術，非開挖修復技術大致可分為整體修復技術以及局部修復技術。對管道進行修復時應考慮排水管道的性質、管道材質、管道位置、管道埋深、待修復管道的損壞情況、管道所處位置的地質情況、管道缺陷的嚴重程度、排水管道的修復目標、施工難易程度、工期、工程造價以及對道路交通或居民住戶日常生活通行等多種因素來對管道修復技術進行選擇[4]，在綠色環(huán)保以及節(jié)約成本的前提下選擇科學合理的開挖或非開挖的局部修復技術或整體修復技術，確保修復完成后排水管道的通水性能得到較大提升的同時，其使用年限能夠得到較大延長。

管道缺陷等級依據CJJ 181—2012城鎮(zhèn)排水管道檢測與評估技術規(guī)程分為1級、2級、3級、4級：輕微缺陷，中等缺陷，嚴重缺陷，重大缺陷。管道缺陷修復措施，依據管道重要性、病害類別、損壞程度、影響范圍以及翻修改造的目標選擇合適的施工工藝，綜合勘查地表和地下障礙、道路及交通環(huán)境影響，考慮設施所在區(qū)域重要程度以及社會影響對管道缺陷進行修復。

4.1 非開挖修復技術

管道存在輕微缺陷時，應當選擇非開挖修復技術中的局部修復技術；管道存在中等缺陷、嚴重缺陷時，應該選擇非開挖修復技術中的整體修復技術。對于管道功能性缺陷包括障礙物、殘墻、樹根，建議通過人工下井清理移除方式消除；對于管道功能性缺陷包括沉積、結垢、浮渣，建議通過采用吸污車吸出并運至處置點，固體雜物采用人工方式運至地面并裝袋處理，管道初步清淤完成后再采用高壓水槍沖洗，在下游設置清淤收集裝置，進行二次清淤。對于管道結構性缺陷包括破裂、變形、腐蝕、起伏、接口材料脫落、支管暗接、異物穿入、滲漏、脫節(jié)、錯口，根據缺陷等級判定，管道缺陷等級為1時建議采用局部修復技術如不銹鋼發(fā)泡膠卷筒法、管片內襯法、點狀原位固化法對管道進行修復，管道缺陷等級為2或3時建議采用整體修復技術如螺旋纏繞法、穿插法、縮徑內襯法、折疊內襯法、原位固化法、碎(裂)管法等非開挖修復技術對管道進行修復。

4.2 開挖修復技術

管道存在重大缺陷時，應采用開挖修復技術即換管修復對管道進行置換。換管修復可以一次解決管道所存在的所有問題，而且是永久性的。但是，換管修復也有著顯而易見的缺點，施工作業(yè)時將會對下游的用戶產生一定影響。另外，換管施工作業(yè)需要大型的設備和優(yōu)秀的焊接技術工人，耗費的時間也較長。因此，在大多數(shù)情況下，換管都是成本最高的修復方案。但是當需要連續(xù)修復較長距離的管道時，或者管道存在包括材質在內的多個問題時，換管應該是最優(yōu)的選擇。

4.3 管網養(yǎng)護

在進行管道結構性缺陷和功能性缺陷修復時，排水管網的權屬單位應對供應商的管道材料進行審核并做好管道驗收，同時應建立排水管網工程質量監(jiān)管制度并保存過程監(jiān)管臺賬，確保能夠達到排水管道修復的目標，提高管道的排水效能，避免因施工質量存在問題導致管道容易產生管道缺陷。排水管網的權屬單位應定期開展水質和水量監(jiān)測并做好記錄。另外應建立管網結構性缺陷及功能性缺陷定期檢測排查制度，對發(fā)現(xiàn)的雨污管道錯接混接及時進行整改，并對逐年檢測排查記錄進行妥善保存。此外，排水管網的權屬單位應建立管網專業(yè)運行維護管理制度，制定排水管網維護經費標準或定額并按需執(zhí)行，制定完善養(yǎng)護清單及配套政策，定期對排水管網進行清淤疏浚并做好養(yǎng)護記錄，確保管網養(yǎng)護制度落實到位。管網養(yǎng)護和管道排查檢測工作應同時進行，及時對排查檢測結果和管網養(yǎng)護發(fā)現(xiàn)的問題進行管道修復[5]，保證排水戶排水管網排水效能的提升，防止發(fā)生內澇或溢流對環(huán)境造成污染，影響居民的日常生活。

5 結語

廣東某市某城區(qū)排水戶排水管網存在管道結構性缺陷和功能性缺陷導致排水系統(tǒng)效能不高等的原因是各方面環(huán)環(huán)相扣、多方面協(xié)同作用導致的，因此排水戶排水管網的管道結構性缺陷修復和功能性缺陷修復以及雨污錯混接也是多方面、多維度的。因此排水戶排水系統(tǒng)效能的提升首先要對整個排水系統(tǒng)做到全面排查，在排查的基礎上優(yōu)先建設、治理、改善、改造影響排水系統(tǒng)排水效能的環(huán)節(jié)，對管道結構性缺陷和功能性缺陷以及雨污錯混接進行整改，對排水管網進行專業(yè)運行維護，以系統(tǒng)的方式統(tǒng)和統(tǒng)籌的方法科學合理地推進排水戶排水系統(tǒng)效能提升工作。