城市污水管網(wǎng)的腐蝕與檢測修復(fù)策略

王彥東

寧夏億恒建設(shè)工程有限公司 寧夏 銀川 750001

引言

城市污水管網(wǎng)需要投入大量成本進(jìn)行維護(hù)，且維護(hù)活動經(jīng)常會影響污水管網(wǎng)的安全運行，因此，城市污水管網(wǎng)腐蝕問題成為污水管網(wǎng)工程關(guān)注的重點。為及時消除污水管網(wǎng)的腐蝕，相關(guān)人員研究出了一定的檢測修復(fù)技術(shù)用以處理污水管網(wǎng)腐蝕問題，降低污水管網(wǎng)腐蝕情況的同時，保障城市污水管網(wǎng)的安全平穩(wěn)運行。

1 城市污水管網(wǎng)腐蝕成因

城市污水主要由生活污水以及工業(yè)廢水構(gòu)成，污水中包含大量的有機(jī)和無機(jī)污染物質(zhì)，其中的有機(jī)鹽和無機(jī)鹽都具有腐蝕性，容易直接腐蝕城市污水管網(wǎng)，甚至導(dǎo)致管網(wǎng)破損。若不及時處理，不但會危害城市污水管網(wǎng)的安全運行，還會影響其他管道與附近建筑地基工程的質(zhì)量。

2 城市污水管網(wǎng)腐蝕與檢測

2.1 城市污水管網(wǎng)腐蝕與檢測意義

城市污水管網(wǎng)作為現(xiàn)代化城市基礎(chǔ)設(shè)施重要成分之一，主要發(fā)揮收集、排放城市污水的作用，是城市發(fā)展的基礎(chǔ)，也是城市水污染防治、防洪排澇工作的主干，更是體現(xiàn)城市現(xiàn)代化的標(biāo)志。在城市發(fā)展過程中，污水管網(wǎng)范圍不斷擴(kuò)大，部分管網(wǎng)鋪設(shè)時間過長，接近了使用年限，其運行安全受到了社會各界的重視。城市管網(wǎng)具有復(fù)雜性特征，一旦發(fā)生堵塞或破損，將會嚴(yán)重影響城市的排水，并產(chǎn)生不良后果，因此相關(guān)人員必須重視城市污水管網(wǎng)的腐蝕與檢測，明確管網(wǎng)當(dāng)前使用情況，掌握故障實際情況，便于后期修復(fù)[1]。

2.2 城市污水管網(wǎng)腐蝕與檢測技術(shù)

2.2.1 CCTV檢測技術(shù)。這項技術(shù)需要使用CCTV管道內(nèi)窺電視檢測系統(tǒng)，將攝像裝置安裝在檢測儀器上，檢測人員操縱機(jī)器小車爬行至管道內(nèi)部檢測管道情況，明確管道是否存在老化腐蝕、堵塞、破裂、結(jié)垢或生銹等問題。通過攝像排查，可借助計算機(jī)軟件以圖像的形式重現(xiàn)管道內(nèi)部問題與缺陷情況，為后期修復(fù)工作提供依據(jù)。

2.2.2 QV檢測技術(shù)。這項技術(shù)與CCTV檢測技術(shù)的原理大致相同，但QV檢測技術(shù)的攝像機(jī)是需要安裝在機(jī)器小車的可伸縮調(diào)節(jié)桿上，即便管道內(nèi)部空間狹窄且凹凸不平、通行不便，也能順利的展開對管道內(nèi)部情況的檢測工作，且更加便捷。

2.2.3 聲吶檢測技術(shù)。這項檢測技術(shù)初始應(yīng)用于軍事領(lǐng)域，可借助聲音進(jìn)行檢測?，F(xiàn)實檢測工作中，污水管網(wǎng)內(nèi)部時常充滿水分，機(jī)器小車的可見度較低，因此上述兩項檢測技術(shù)難以有效發(fā)揮作用，此時可應(yīng)用聲吶檢測技術(shù)。將聲吶檢測裝置的傳感器置入管網(wǎng)水中，聲吶波信號傳播至管道內(nèi)壁將會被反射，后期計算機(jī)軟件接收反射信號后進(jìn)行處理，可獲取用于參考的斷面信息。

3 城市污水管網(wǎng)修復(fù)策略

3.1 施工準(zhǔn)備

①施工人員掀開井蓋使井底空氣流通，或直接使用鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)行換氣通風(fēng)處理；提前查詢相關(guān)資料，掌握污水管網(wǎng)使用年限、使用信息以及堵塞情況，明確地下以及地上建筑是否存在損壞。②測量人員結(jié)合工程圖紙對施工位置進(jìn)行摸底測量，掌握污水管道內(nèi)部淤泥厚度、管徑與管道走向等數(shù)據(jù)，與設(shè)計圖紙進(jìn)行負(fù)荷，保障測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。③根據(jù)施工進(jìn)度規(guī)劃檢查機(jī)械設(shè)備并安排設(shè)備入場，做好設(shè)備的維修與養(yǎng)護(hù)，確保設(shè)備的使用狀態(tài)正常。④做好現(xiàn)場安全文明工作，提前準(zhǔn)備好安全防護(hù)裝置，保障安全措施的全面性；施工期間組織專門成員清理現(xiàn)場泥漿以及淤泥等，保障現(xiàn)場環(huán)境的整潔，并且做好交通組織工作。⑤做好施工前的技術(shù)交底、人員技能審核以及安全培訓(xùn)，學(xué)習(xí)工程相關(guān)知識，明確各個崗位工作職責(zé)。⑥搭建完善的應(yīng)急制度，建立就醫(yī)機(jī)制并準(zhǔn)備好防毒就生等用品。

3.2 管網(wǎng)腐蝕檢測

3.2.1 CCTV檢測技術(shù)。首先，正式進(jìn)行管道檢測之前，工作人員需要收集排水管線圖、管道的竣工圖或施工圖等技術(shù)資料，并實地查看檢測區(qū)域的地形地貌、交通管道分布情況，目測管道水位與淤泥深度等信息，與資料中的管位、管徑等信息進(jìn)行核對。檢測期間需要注意，若使用氣囊進(jìn)行封堵，則要確保氣囊處管道內(nèi)無石塊、淤泥等障礙物，避免刺破氣囊或?qū)е職饽一瑒?；氣囊?nèi)需要具備一定的氣壓；完成封堵處理后，使用繩索固定在地上；作業(yè)期間嚴(yán)格注意氣囊是否存在漏氣現(xiàn)象，防止發(fā)生意外，完成封堵后，使用污水泵排除管內(nèi)污水。其次，檢測管道結(jié)構(gòu)或管道內(nèi)部障礙物影響機(jī)器小車的行進(jìn)時，通常會使用高壓清洗車對管道內(nèi)部進(jìn)行清洗，保障管道檢測過程的便利性以及結(jié)果的清晰性。再次，小車在井下檢測過程中，注意保障行進(jìn)的平穩(wěn)性，拍攝側(cè)面信息時，適當(dāng)調(diào)整燈光與焦距；如遇特殊情況需要停止檢測，滿足檢測條件后方可繼續(xù)行進(jìn)[2]。最后，檢測完成后收回小車，備份并采集檢測錄像內(nèi)容后，將設(shè)備清洗干凈，防止污水腐蝕檢測設(shè)備或管線；后結(jié)合錄像內(nèi)容以及現(xiàn)場記錄等信息編寫管道檢測報告，包括工程概況、技術(shù)措施、原始記錄、評估與建議、附圖等。

3.2.2 聲吶檢測技術(shù)。這項技術(shù)主要是針對水平面下的淤泥沉積、沉積厚度、垃圾堵塞、管道變形、接口錯位等情況進(jìn)行檢測，可提供專業(yè)的斷面掃描圖像，準(zhǔn)確計算清淤工程量，明確管道現(xiàn)有過水能力，判斷當(dāng)前道路發(fā)生積水或路面冒水等問題的可能性。需要注意的是，若管道水深超過300mm，探頭無法繼續(xù)行進(jìn)或埋入泥沙時，需要停止檢測；聲吶檢測可與CCTV檢測同時進(jìn)行；聲吶檢測的輪廓不宜作為評判管道結(jié)構(gòu)缺陷的最終依據(jù)，需要通過其他方式證實；步驟基本與CCTV檢測流程一致。

3.2.3 QV檢測法。通過錄像的形式監(jiān)測并拍攝管道內(nèi)淤泥沉積、結(jié)構(gòu)破損、異物穿入、滲漏等問題，長距離且清晰的掌握管道內(nèi)部情況，操作人員能夠通過控制器調(diào)節(jié)攝像頭角度與位置，并結(jié)合原始錄像資料進(jìn)行分析。QV檢測的分析工作主要是解讀錄像資料、查看管道內(nèi)部缺陷，掌握缺陷類型、級別與數(shù)目等，能夠直接、有效的收獲檢測結(jié)果，為城市管網(wǎng)的管理與維護(hù)提供了有力的依據(jù)。

3.3 清淤

工作人員使用泥漿泵將管道內(nèi)部污水排除，將管道分段進(jìn)行清淤工作；使用高壓水車從分段兩側(cè)向井內(nèi)灌水，攪拌并稀釋井內(nèi)淤泥，然后使用吸污車將淤泥抽吸干凈，重復(fù)稀釋操作，直至抽吸完畢；將從下到上的第一個工作段井室的進(jìn)水管道口堵死，然后將下游檢查井出水口和其他管線通口堵死，只留下該段管道的進(jìn)水口和出水口；結(jié)合管道壓力、充滿度、吊水方式與管道內(nèi)部淤泥情況判斷管道水位情況，對正常水位范圍內(nèi)的管道進(jìn)行堵水與調(diào)水操作，而異常水位范圍內(nèi)的管代需要采取一定措施進(jìn)行處理：首先，使用磚墻封堵壓力管道，氣囊封堵非壓力管道，結(jié)合水壓與管徑確定磚墻厚度，設(shè)置鋼支撐用于支護(hù)，使用泥漿泵展開抽水調(diào)水工作，必要時可在地面設(shè)置臨時排水管道，人工使用鐵鍬將管道內(nèi)的淤泥運出，最后使用高壓清洗車進(jìn)行管道的疏通工作，將水帶深入上游檢查井底部，沿管道流水方向向管道內(nèi)噴水，下游檢查井則繼續(xù)進(jìn)行室內(nèi)淤泥的吸污工作[3]。

3.4 管網(wǎng)修復(fù)

污水管網(wǎng)修復(fù)方法較多，主要有開挖修復(fù)與非開挖修復(fù)兩種形式，開挖修復(fù)相對簡單直接，但具有以下缺點：第一，需要破開道路表面，影響地面交通，易導(dǎo)致交通堵塞；第二，開挖埋管對周邊居民的出行以及周邊商業(yè)的運行有所影響，導(dǎo)致社會成本增加；第三，開挖需要破開路面，并設(shè)置支護(hù)，完工后要恢復(fù)路面，施工周期較長，第四，現(xiàn)代社會地下管線復(fù)雜，開挖前需要詳細(xì)調(diào)查周邊管線情況，保護(hù)地下管線的運行。而非開挖修復(fù)則具有不影響交通、施工周期短、環(huán)境衛(wèi)生、修復(fù)后管道過水?dāng)嗝鎿p失小、帶水作業(yè)等多重優(yōu)勢，國內(nèi)外應(yīng)用較多的非開挖技修復(fù)技術(shù)有局部不銹鋼發(fā)泡筒法、CIPP翻轉(zhuǎn)法、RIBLOC螺旋纏繞法等。本工程結(jié)合實際情況選用了CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯技術(shù)。

這項技術(shù)原理是將無紡布沾滿樹脂后，以翻轉(zhuǎn)的方式填入管內(nèi)，樹脂固化成型后，與管道內(nèi)壁僅僅貼合在一處，設(shè)置成新的管道內(nèi)襯，該內(nèi)襯管耐久實用，耐久性最高可達(dá)50年，具有耐腐蝕、耐磨損的優(yōu)點，材料強(qiáng)度大。能徹底解決管道的地下水滲漏問題。修復(fù)后管道表面光滑、水流摩擦下降，提高了管道的流量能力。

本工程使用的鳳凰工藝是CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯里比較成熟的一種，主要使用在對管井在100～1500mm間的管道翻新修復(fù)工作中，適用于供水管、排水管、供氣管、油管等多種環(huán)境下，與鑄鐵、鋼、混凝土和塑料等材質(zhì)都能發(fā)揮良好的作用。具體施工方法如下。

3.4.1 前期準(zhǔn)備工作。操作人員需要做好現(xiàn)場環(huán)境的勘察，核對施工圖紙與現(xiàn)場情況，確定翻轉(zhuǎn)長度；結(jié)合管壁與管徑選擇襯管翻轉(zhuǎn)方式，后進(jìn)行支管的切割；切除管道尾端多余的襯管后，使用涂滿樹脂的無紡布翻入管道，樹脂固化后與原管道壁牢牢固定，形成新的管道內(nèi)襯；后期的維修養(yǎng)護(hù)僅需要切斷襯管后的管道，使用傳統(tǒng)方法進(jìn)行連接即可。

3.4.2 鳳凰工藝CIPP翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯施工過程。技術(shù)人員可將襯管設(shè)計為結(jié)構(gòu)性襯管，清洗時僅需清除管內(nèi)垃圾即可，通常使用高壓水沖洗車、鋼刷、活塞刷、清通器等設(shè)備進(jìn)行清洗工作；施工人員將不飽和樹脂與固化劑拌和均勻后倒入襯管內(nèi)，若襯管管徑大或管壁厚，需要使用特殊機(jī)械將樹脂拌勻后，使用泵機(jī)泵入襯管內(nèi)部；借助專業(yè)設(shè)備擠壓注入樹脂后的襯管，確保樹脂分布的均勻性且不含氣泡；現(xiàn)場人員控制交通后依照規(guī)范設(shè)置豎立翻轉(zhuǎn)用腳手架，做好施工設(shè)備與工具的準(zhǔn)備工作，使用滾筒將襯管轉(zhuǎn)移至腳手架平臺；將送水管與灑水車連接，保障用水充足，完成翻轉(zhuǎn)過程后還需要預(yù)留一定水用于養(yǎng)護(hù)；對翻轉(zhuǎn)頭處注水翻轉(zhuǎn)襯管，通過注水閥門控制襯管的前進(jìn)。在襯管結(jié)束工作的井內(nèi)設(shè)置停止板，用以防止襯管穿過頭，材質(zhì)需要能夠承受翻轉(zhuǎn)頭的水壓，在襯板與停止板內(nèi)砂紙一層厚度超過18cm的聚酯涂層三合板，避免襯管與停止板的粘連，停止板預(yù)留一定空間用于切除襯管尾端的多余材料。襯管到達(dá)停止板處并固定或?qū)崴⑷胍r管，將襯管內(nèi)原本的冷水抽回鍋爐處，循環(huán)加熱保持一定水溫養(yǎng)護(hù)襯管，確定樹脂完全固化后才能停止加入熱水，使用冷水養(yǎng)護(hù)至襯管恢復(fù)常溫狀態(tài)[4]。

3.4.3 管理人員需要做好現(xiàn)場管理工作，做好管道修復(fù)周邊交通的管制，合理安排交通占道，根據(jù)交通要求設(shè)置警示標(biāo)志，保障交通運行通暢；使用高壓射水車清理管道內(nèi)部垃圾與管壁附著，后采用CCTV法檢測管道內(nèi)部情況，確保翻轉(zhuǎn)施工效果。完成整體修復(fù)工作后，對現(xiàn)場進(jìn)行清理，包括腳手架、圍欄、交通警示標(biāo)識、路面垃圾等，確保恢復(fù)后路面的整潔與交通的通暢，做到文明施工。

3.5 資料管理

修復(fù)完畢后，由資料員收集所有相關(guān)資料，包括修復(fù)前后的QV檢測、CCTV檢測的對比視頻照片等影像資料，并有實驗室出具檢測報告。報告中顯示的參數(shù)包括管道的管徑、長度、淤積量、腐蝕等級、修復(fù)方式等?？⒐べY料的管理為今后的使用方做好管道的維護(hù)工作提供了便利。城市的環(huán)境維護(hù)也需要長期建立健全管道的管理體系，對城市的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的意義，為城市居民提供良好的環(huán)境條件，為促進(jìn)城市的進(jìn)一步發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

總之，為增強(qiáng)城市污水管網(wǎng)的運行質(zhì)量，相關(guān)人員需要明確自身崗位職責(zé)，依照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對城市污水管網(wǎng)腐蝕問題進(jìn)行處理，結(jié)合腐蝕原因采用針對性的處理措施，并通過修復(fù)處理，減少城市污水管網(wǎng)腐蝕問題，降低城市污水管網(wǎng)運行風(fēng)險，創(chuàng)建更加優(yōu)質(zhì)的城市環(huán)境，全方面提升人民生活質(zhì)量。