試論市政給排水管道現(xiàn)狀問(wèn)題研究和檢測(cè)修復(fù)

陳明

青島市西海岸新區(qū)城市管理局

引言

市政給排水主要指的是城市用水供給和排水系統(tǒng)以及城市建筑的給排水。在城市居民的生活以及企業(yè)生產(chǎn)中水是不可或缺的一個(gè)重要部分，在我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢(shì)下，城市建設(shè)規(guī)模也在迅速擴(kuò)張，在此情形下對(duì)市政給排水管道建設(shè)提出了更高要求，如何才能充分發(fā)揮出給排水管道工程的最大作用是城市未來(lái)建設(shè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。而當(dāng)前市政給排水管道工程在投產(chǎn)后經(jīng)常會(huì)面臨施工破壞、外界侵蝕等因素影響導(dǎo)致管道泄漏，造成嚴(yán)重實(shí)際的浪費(fèi)現(xiàn)象。針對(duì)市政給排水工程當(dāng)前存在的問(wèn)題通過(guò)檢測(cè)修復(fù)可以有效提升市政給排水工程的運(yùn)行效率，也可以進(jìn)一步提升水資源利用率。

一、市政給排水管道現(xiàn)狀

（一）給水管道現(xiàn)狀

城市給排水管道工程大部分已經(jīng)經(jīng)歷多年運(yùn)行。從多年實(shí)踐調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，目前不少城市管網(wǎng)系統(tǒng)存在管道老舊、材質(zhì)差等一些問(wèn)題，使得給水管道的正常運(yùn)行和市場(chǎng)水資源合理利用受到嚴(yán)重影響[1]。對(duì)于供水管道來(lái)說(shuō)其材質(zhì)從最初的灰口鑄鐵管、水泥管、塑料管逐步演變?yōu)殇摴芎颓蚰T鐵管等。塑料管道在供水系統(tǒng)中的應(yīng)用體現(xiàn)出了綠色環(huán)保等特征，而且在施工實(shí)踐中的應(yīng)用體現(xiàn)出了操作便捷的優(yōu)勢(shì)，塑料管道在管道工程建設(shè)中可通過(guò)熱熔技術(shù)進(jìn)行管道連接，因此管道融合消耗時(shí)間短，同時(shí)通過(guò)塑料管道的應(yīng)用可以將管道連接過(guò)程中存在的漏水問(wèn)題進(jìn)行有效解決。而塑料管道在給水工程中的應(yīng)用體現(xiàn)出耐高壓性差、耐高溫性差、抗凍性差等一些缺點(diǎn)，因此如果市政給水管道使用塑料管道鋪設(shè)很可能會(huì)導(dǎo)致管道大量滋生細(xì)菌，而且塑料材質(zhì)也容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象；灰口鑄鐵管道、水泥管道及鍍鋅管道等表現(xiàn)出了柔韌性好、內(nèi)表面光滑、導(dǎo)熱系數(shù)小等一些優(yōu)勢(shì)，而且具有較強(qiáng)抗腐蝕性，在市政給水管道中的應(yīng)用能最大程度降低管道滲漏問(wèn)題的出現(xiàn)概率，但是上述幾種管道材質(zhì)成本相對(duì)昂貴，在給水工程中應(yīng)用上述幾種管道需要應(yīng)用到熱熔機(jī)進(jìn)行管道熱熔連接，在工程施工中一旦出現(xiàn)操作不當(dāng)行為會(huì)導(dǎo)致水管接頭部位容易產(chǎn)生漏水問(wèn)題。根據(jù)我國(guó)市政給排水管道工程及城市建設(shè)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求：在城市供水管道系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中不得應(yīng)用冷鍍鋅鋼管、石棉水泥管、灰口鑄鐵管以及自應(yīng)力水泥管等。且上述幾種管道目前已經(jīng)成為城市供水管道老舊工程改造的重點(diǎn)[2]。根據(jù)我國(guó)城市供水管道的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，灰口鑄鐵管和水泥管通常使用年限為30 年，鋼管和球墨鑄鐵管的使用年限為50 年。隨著使用年限的不斷增長(zhǎng)，供水管道也會(huì)出現(xiàn)承壓能力下降、超負(fù)荷運(yùn)行甚至嚴(yán)重腐蝕等現(xiàn)象，尤其是近幾年來(lái)在道路工程和橋梁工程等市政基礎(chǔ)設(shè)施不斷開(kāi)展的情況下，城市供水管道破損率繼續(xù)增加，對(duì)城市供水水質(zhì)和供水安全造成嚴(yán)重威脅。為有效避免管道損失甚至出現(xiàn)城市供水管道爆管等事故，急需找出一種行之有效的管理及檢測(cè)修復(fù)方法。

（二）排水管道現(xiàn)狀

市政排水管道最主要的作用是將生活廢水、雨水和工業(yè)廢水等污水進(jìn)行收集和集中處理，通過(guò)這種方式來(lái)避免城市水系受到污染，改善城市生態(tài)文明體系。與給水管道相比較，排水管道一旦產(chǎn)生泄漏會(huì)造成更大危害。這主要是因?yàn)榕潘艿劳ǔ＿\(yùn)輸?shù)亩际菑U水和污水，一旦出現(xiàn)泄漏后必然會(huì)對(duì)地下土壤及城市生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。因此市政排水管道工程通常對(duì)材質(zhì)要求非常嚴(yán)格，在市政排水工程實(shí)踐中聚乙烯等聚合物材料管道、鋼筋混凝土管道的應(yīng)用比較廣泛。與金屬管頭相比較，上述管道材質(zhì)體現(xiàn)出了耐用性強(qiáng)、成本低、耐腐蝕性強(qiáng)等一些優(yōu)勢(shì)。但聚乙烯等材料耐高溫性能差，在高溫環(huán)境下很容易變軟，進(jìn)而影響排水系統(tǒng)安全?；炷凉艿离m然具有極高安全性，但受到外力作用時(shí)很容易遭到破壞而形成大量泄漏。在此情形下會(huì)導(dǎo)致廢水滲入地下影響土壤，也會(huì)對(duì)地下水源形成嚴(yán)重污染。目前大部分城市排水管道在建設(shè)過(guò)程中對(duì)終端和就近污水廠的互相匹配進(jìn)行綜合考慮，這些不合理之處的存在使得工程建設(shè)出現(xiàn)大量資源和材料浪費(fèi)。在排水管道的建設(shè)實(shí)踐中目前仍然存在管道建設(shè)和運(yùn)行強(qiáng)度未達(dá)到排水管道系統(tǒng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，管道和污水處理建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不匹配等問(wèn)題；一些城市的排水管道工程建設(shè)中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)污水管道和雨水管道混合，當(dāng)遭遇強(qiáng)降雨天氣的情況下，污水排水管道會(huì)產(chǎn)生污水外溢問(wèn)題[3]。為有效解決上述問(wèn)題，進(jìn)一步加強(qiáng)污水廢水收集能力，則必須要進(jìn)一步增加土建工程成本和污水處理成本。

二、市政給排水管道檢測(cè)技術(shù)

（一） 檢測(cè)設(shè)備

市政給排水管道通常采取埋設(shè)方式進(jìn)行建設(shè)，隱蔽性極強(qiáng)，在此情況下無(wú)法對(duì)其進(jìn)行全面直觀檢測(cè)。使排水管道在長(zhǎng)期運(yùn)行后會(huì)在內(nèi)壁上出現(xiàn)一層較厚的污漬，若無(wú)法進(jìn)行及時(shí)沖洗的情況下，不管是采取目測(cè)還是使用普通TV 攝像機(jī)進(jìn)行觀測(cè)都無(wú)法清晰找出其管道表面缺陷，甚至在配備專用電視設(shè)備的情況下也無(wú)法檢測(cè)出帶壓管道或小口徑管道缺陷問(wèn)題。隨著當(dāng)今技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，在針對(duì)地下管道軸線位置變化的檢測(cè)過(guò)程中普通光學(xué)儀器根本無(wú)法達(dá)到應(yīng)用效果。因此需要不斷完善管道檢測(cè)設(shè)備，根據(jù)地下管道檢測(cè)角度的不同目前已經(jīng)形成了大批管道檢測(cè)設(shè)備，比較有代表性的主要有GX型、BK 型以及GXD 型，且在社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的形勢(shì)下我國(guó)也引進(jìn)了大量先進(jìn)探測(cè)儀器，從而使得市政給排水管道檢測(cè)具備了充足的技術(shù)力量支撐。

（二）檢測(cè)項(xiàng)目

市政給排水管道檢測(cè)目前主要包括以下三個(gè)方面內(nèi)容。第一個(gè)方面是定位管道，在檢測(cè)過(guò)程中需要結(jié)合管道材質(zhì)選擇相應(yīng)檢測(cè)方法，針對(duì)非金屬管道通常采取以下兩種定位方法，第一種是探地雷達(dá)法，該方法通常是在定位壓力管道應(yīng)用；而針對(duì)非自流管道的探查過(guò)程中使用較為廣泛的是示蹤法[4]。第二個(gè)方面是檢測(cè)腐蝕層。在排水管道的檢測(cè)過(guò)程中腐蝕層檢測(cè)是非常關(guān)鍵的一個(gè)部分，如管道存在嚴(yán)重腐蝕很可能會(huì)引發(fā)滲漏。利用管壁探傷狀態(tài)監(jiān)測(cè)裝置可對(duì)管壁腐蝕情況進(jìn)行詳細(xì)了解，同時(shí)還可以結(jié)合管道實(shí)際應(yīng)用狀況來(lái)精準(zhǔn)判斷出管道的修復(fù)時(shí)間和修復(fù)位置。在檢測(cè)過(guò)程中也很可能會(huì)對(duì)管道造成一定破壞，因此條件允許時(shí)應(yīng)該盡可能采取無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，例如當(dāng)前在管道檢測(cè)中渦流法、超聲波法和管道電位測(cè)量法已經(jīng)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用；第三個(gè)方面屬于滲漏檢測(cè)。排水管道一旦出現(xiàn)破裂滲漏會(huì)對(duì)管道周邊介質(zhì)造成巨大沖擊，在此過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定特定頻率的聲音，并通過(guò)土壤介質(zhì)和管道傳到地面。利用專用拾音器可以對(duì)管道的漏水應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，這樣就可以精確定位滲漏位置。目前在管道滲漏檢測(cè)中路面聽(tīng)音調(diào)查法、水壓調(diào)查法、閥栓聽(tīng)音法的應(yīng)用都比較廣泛[5]。

（三）密切關(guān)注滲漏情況

市政給排水管道發(fā)生泄漏的情況下不僅會(huì)嚴(yán)重浪費(fèi)城市水資源，而且排水管道泄漏無(wú)水可能會(huì)對(duì)地下水系統(tǒng)以及城市自然生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。鑒于這種狀況在檢測(cè)市政給排水管道的過(guò)程中需要重點(diǎn)針對(duì)排水管道可能存在的泄漏情況給予高度關(guān)注[6]。

三、市政給排水管道修復(fù)

（一）給排水管道開(kāi)挖修復(fù)

在當(dāng)前市政給排水管道的修復(fù)過(guò)程中開(kāi)挖修復(fù)的應(yīng)用仍然比較廣泛。但需要注意的是，開(kāi)挖修復(fù)方式下會(huì)導(dǎo)致城市地面基礎(chǔ)設(shè)施及城市交通受到一定程度影響。而且開(kāi)挖修復(fù)方式在施工過(guò)程中需要投入大量的人力、物力資源，工程施工投入成本高、施工周期長(zhǎng)。在城市人口密度較大、交通繁華、地面基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)復(fù)雜的地段或周邊存在圍壓，以及城市管道穿越軌道、橋梁和江河等特殊情況下，要想實(shí)施排水管道開(kāi)挖改造難度極大，因此開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)的適用性并不強(qiáng)，針對(duì)這種情況，需要采取非開(kāi)挖修復(fù)方法來(lái)修復(fù)市政給排水管道，這樣才能滿足城市市政給排水管道修復(fù)的實(shí)際需求。

（二）給排水管道非開(kāi)挖修復(fù)方式

市政給排水管道的非開(kāi)挖修復(fù)包括整體修復(fù)和局部修復(fù)的兩種不同模式。所謂整體修復(fù)方法主要是針對(duì)市政給排水管道從整體上進(jìn)行全面加固和修復(fù)，通過(guò)這種修復(fù)技術(shù)可以將市政給排水管道的腐蝕情況控制在最低程度，同時(shí)也可以有效控制管道出現(xiàn)滲漏的概率[7]。與此同時(shí)，采取非開(kāi)挖修復(fù)方式可以從整體上進(jìn)一步提升市政給排水管道的整體強(qiáng)度；而市政給排水管道的局部修復(fù)技術(shù)則主要指的是針對(duì)市政給排水管道存在的局部破損進(jìn)行修復(fù)，局部修復(fù)技術(shù)在市政給排水管道修復(fù)工程中的應(yīng)用體現(xiàn)出了極強(qiáng)的針對(duì)性，其不僅能夠滿足給排水管道修復(fù)需求，同時(shí)也能有效避免給排水管道大面積修復(fù)的高成本費(fèi)用。

（三）濕疹給排水管道修復(fù)技術(shù)選擇

目前各個(gè)城市的市政給排水管道材質(zhì)存在較大不同，因此在修復(fù)技術(shù)方面也應(yīng)該體現(xiàn)出差異性。針對(duì)PE 管材材質(zhì)的市政給排水管道在修復(fù)過(guò)程中通常會(huì)應(yīng)用內(nèi)支撐套管方法，內(nèi)支撐套管修復(fù)技術(shù)主要包括了固定支撐套管和可調(diào)試支撐套管等兩種，該方法通常情況下是在PE 管材斷水專用搶修管線內(nèi)部密封位置處額外增加一節(jié)帶溝槽的回圓管，通過(guò)這種方法既可以讓原有管材的圓度得到恢復(fù)。與此同時(shí)，通過(guò)利用電容連接技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)市政給排水管的管材與法蘭接頭的有效焊接，滿足連接和密封需求。在修復(fù)市政給排水管道的過(guò)程中需要結(jié)合管道實(shí)際情況和材質(zhì)等相關(guān)因素，來(lái)選擇合理的管道修復(fù)技術(shù)，這樣才能將市政給排水管道修復(fù)后出現(xiàn)斷裂或破損的概率控制在最低程度，才能最大程度保障市政給排水管道的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。

（四）市政給排水管道修復(fù)實(shí)例分析

本文主要以我國(guó)南方某城市市政給排水管道為例，對(duì)給排水管道修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。該城市排水管道目前總長(zhǎng)達(dá)到1500 km 左右，設(shè)計(jì)使用年限為30 年，但市政排水管道由于建設(shè)時(shí)期不同、使用材質(zhì)不同、施工工藝不同，同時(shí)存在市政道路和其他基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工影響，導(dǎo)致大部分排水管道出現(xiàn)嚴(yán)重破損變形以及不均勻沉降等相關(guān)問(wèn)題，嚴(yán)重影響市政排水管道的污水收集功能，在遭遇暴雨氣候的情況下該城市很容易產(chǎn)生內(nèi)澇，對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成嚴(yán)重影響。鑒于上述情況，該城市需要針對(duì)排水管道進(jìn)行全面修復(fù)，在綜合各類影響因素后為保障城市管道能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)作，同時(shí)避免對(duì)其他工程建設(shè)產(chǎn)生影響，最終選擇了非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)。

通過(guò)對(duì)幾種典型市政給排水管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)進(jìn)行對(duì)比后，從社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益等各個(gè)方面進(jìn)行綜合分析，并充分結(jié)合CCTV 檢測(cè)評(píng)估結(jié)果，最終選擇整體修復(fù)方式來(lái)保障管道修復(fù)效果。該城市某道路交叉口區(qū)域地下管道基因檢測(cè)發(fā)現(xiàn)存在多處破損情況。在本次修復(fù)過(guò)程中首先需要利用高壓水流對(duì)待修復(fù)管道內(nèi)壁進(jìn)行徹底沖洗，同時(shí)使用了紫外光固化法，該技術(shù)的基本原理在樹(shù)脂中浸漬玻璃纖維編織層的軟管，隨后利用設(shè)備將其拉入排水管道中并進(jìn)行充氣擴(kuò)張，軟管擴(kuò)張后可以與管道內(nèi)壁緊貼，隨后通過(guò)紫外光照射讓樹(shù)脂固化，這樣就可以在排水管道內(nèi)壁形成一層內(nèi)襯管。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)行持續(xù)加速的形勢(shì)下，市政給排水管道也在不斷發(fā)展，管道建設(shè)長(zhǎng)度持續(xù)增長(zhǎng)，成為城市日常運(yùn)營(yíng)中非常重要的一個(gè)組成部分。針對(duì)城市給排水管道運(yùn)行過(guò)程中可能存在的缺陷問(wèn)題應(yīng)該采取積極有效應(yīng)對(duì)措施來(lái)加強(qiáng)給排水管道的檢測(cè)修復(fù)工作，這樣才能保障城市給排水管道的正常運(yùn)行。