(检测技术论文)城镇污水管网清淤检测技术探讨

【检测技术论文】城镇污水管网清淤检测技术探讨内容摘要:城市污水管网的收纳能力、传输能力是直接影响水环境的重要因素，城镇污水管网清淤检测工作非常重要。为了给污水管网清淤及快速准确地找出管网系统存在的问题、科学合理地对管网进行缺陷评估、编写检测报告等提供参考，从施工准备、管道预处理、管网清淤、QV潜望镜检测、CCTV管道机器人检测、声呐检测、缺陷评估、报告编写、质量防控、安全防控等方面，对城镇污水管网清淤检测技术进行了系统总结和介绍。本文关键词语:污水管网;清淤;检测;QV潜望镜;CCTV管道机器人;声呐城镇污水管网是一个庞大网络体系，其科学高效地运行不仅有利于完善城市功能、提升城市形象，更有利于改善居民生活环境、提升居民生活幸福指数。当其某处损坏时就会造成连锁反应，影响整个污水管网系统，甚至导致上游污水沿井溢出，影响居民正常生活。为了最大限度提高管网排污能力，延长管道使用寿命，应采用科学的方法对污水管网进行清淤检测，以确保管网正常运行。本文从施工准备、管道预处理、管网清淤、QV潜望镜检测、CCTV管道机器人检测、声呐检测、缺陷评估、报告编写、质量防控、安全防控等方面，对城镇污水管网清淤检测技术进行总结，为污水管网清淤及快速准确地找出管网系统存在的问题、科学合理地对管网进行缺陷评估、编写检测报告等提供参考。1清淤检测内容清淤主要包括拆管、抽水、排水、清淤、疏通与污泥处置等。检测主要包括:搜集资料，摸查排水口、管线、检查井，探明现在状况排水管网的布局，进行结构性检测，如脱节、支管暗接、变形、错接、渗漏、腐蚀、接口脱落、破裂和异物穿入等;进行功能检测，如沉积、结垢、障碍物、树根和浮渣等;对调查结果进行分析判断，并出具检测报告和评估报告。2清淤检测工艺流程清淤检测流程见图1。2．1施工准备清淤检测施工准备工作主要有搜集资料、现场踏勘、技术准备和机具材料准备。(1)搜集资料。搜集检测范围内道路排水管线竣工图及相关技术资料，将管线范围内的泵站、污水处理厂等附属构筑物标注在图纸上;搜集检测范围内道路排水管道检测或修复的历史资料，如检测评估报告或修复施工竣工报告;搜集检测范围内其他相关管线的图纸资料、评估所需的其他相关资料;搜集检测范围内的工程地质、水文地质资料;搜集当地有关占用道路施工的规章。(2)现场踏勘。根据管线图纸核对检查井位置、编号、管道埋深、管径、管道材质等资料;查看检测范围内的地形地貌、交通状况及周边环境条件，并对每个检查井现场拍摄照片;检查井编号以道路为单位依次进行编号，污水主管道检查井依次按WS1、WS2、WS3等进行编号，支管检查井依次按WS1－1、WS1－2、WS2－1、WS2－2、WS2－3等进行编号，原有图纸中漏编检查井依次按WS1～1、WS1～2、WS2～1、WS2～2、WS2～3等进行编号;依次观测检查井内的水位、淤泥量和检查井构造等情况，并填写相应表格，检查井现场照片编号填入表格中;采用红色喷漆对检查井编号进行现场标注。(3)技术准备。组织图纸会审，熟悉施工内容及范围，明确意图、技术要求和验收标准;编制施工组织设计、专项施工方案、作业指导书与各岗位职责书，并按要求送审;按施工要求收集各类管理资料、技术资料、施工规范、操作规程、施工工艺、验评标准等，并组织全体人员开展学习;组织现场管理人员、作业人员、机械设备操作人员进行技术培训、安全培训，学习掌握相关知识，明确职责。(4)机具材料准备。拟定施工机具材料的配置计划和进场计划，并根据进度安排进场;配备足量的安全帽、下井作业服、防毒面具、照明头灯、救生绳具、氧气瓶等，并配置施工围挡、警示标识、安全条幅、宣传标语等文明施工用材。施工机具主要包括高压清洗吸污车、工具车、发电机、气体检测仪、CCTV检测仪、QV潜望镜、防毒面具、封堵气囊、空气压缩机、轴流风机、污水泵、管线探测仪等。建立施工机具材料台账，并定期对计量器具进行检测，确保计量准确;建立施工机具的使用、维修管理制度，确保施工机具正常运行。2．2管道预处理管道预处理主要包括封堵和降水导流。污水管道封堵主要是对施工单元上下游进行堵水，采用橡胶气囊、砌砖墙及闸板进行封堵。进入施工现场后，道路两端设置警示牌，沿线摆放警示桩，做好安全防护，并由专人进行交通疏导;围护区域内将设备停放整齐，打开检查井通风30～50min［1］，安装鼓风机通风，让空气循环，然后安装水泵降水，在控制住检查井内水位的情况下继续通风;在疏通管段两端实施封堵，通常采用橡胶气囊封堵，对小型管道(管径小于600mm)采用管塞封堵，封堵前检查气囊是否漏气，若无异常将管塞放入管道内，通过气管给管塞充气，使其逐渐膨胀，完成管道的封堵;充气完成后，在井内适当安装防滑动支撑，防止封堵管塞移位。降水主要是通过抽水泵等设备降低施工管段内的水位，知足疏通及管道内窥检查的条件。确认各个支管完全封堵后，用抽水泵等降水设备降低施工管段内的水位，降水至距管道底20%管径左右，并对封堵后的上游水位进行控制;针对污水管网日常处于高充满度运行状态，采用潜水封堵加排水改道的综合临排措施，潜水封堵加排水改道法由潜水员下井作业进行管道封堵，并将封堵井上游来水通过封堵设备、排水导管和地面水泵排入远端下游井。2．3管网清淤管网清淤主要采用高压清洗车进行冲洗和吸污作业，人工配合清理。首先，人工清理检查井内的泥土、垃圾等杂物。其次，使用高压清洗车高压射水清理检查井及管道内的淤泥、垃圾等杂物，并通过水流的冲击力与推力，将管道内的垢物冲刷到检查井内，如达不到效果则采用水力驱动铣发盘进行疏通，再用高压射流冲洗车冲洗。必要时在上下游井各设一个绞盘，用钢丝绳带刮板或钢丝球在管内反复拖拉，将管内泥沙和管壁附着物清理干净。最后，将检查井内的泥水混合物吸至吸污车污泥罐内并运送至指定地点进行无害化处理，对体积较大的块石等采取人工下井进行清淤。高压清洗车疏通管道时，应先将喷管放入井内，喷头送进管内后，操作人员再开启高压开关，进行冲洗疏通。冲洗结束后，应先关闭加压开关，待压力消失后再取出喷头，启闭高压开关时，应缓开缓闭。高压喷头作业时严禁对人和在地面上加压喷射，移位时必须停止工作。高压冲洗疏通穿越中间检查井时，必须将井盖盖好。管网清淤疏通的标准为:污水管道疏通后积泥深度不得超过管径的1/10，同时积泥总深度不超过50mm。检查井等附属设施疏通后井壁清洁无结垢，井底无硬块，积泥深度不超过50mm。2．4管网检测管网检测主要任务是摸清排水管网的各类缺陷、外来雨污水和雨污混接的种类、混接点位置、水量和形成原因，全面真实地展示管道内部情况。检测方法有QV潜望镜检测、CCTV管道机器人检测和声呐检测。(1)QV潜望镜检测。首先将潜望镜部件组装完成，沿检查井中心向下放至管道，镜头中心应与管道竖向中心线保持在同一平面上。拍摄管道时，应缓慢变动焦距，将管道内部情况拍摄清楚明晰;拍摄管道缺陷时，应保持摄像头静止，缓慢调节镜头的焦距，并连续清楚明晰地拍摄;拍摄检查井内壁时，应保持摄像头无盲点地均匀慢速移动，拍摄井内壁缺陷时，应保持摄像头静止，并连续拍摄。最后对检测到的各种缺陷、特殊结构和检测状况作详细判别和记录，并由现场技术人员对检测资料进行现场复核确认。(2)CCTV管道机器人检测。首先将CCTV检测设备各个部件组装起来，在地面进行调试，确保设备的参数设置及运行都处于正常状态。其次利用工具将爬行车放入井底，在上下井口安装好护线滑轮，管道CCTV检测应在冲洗疏通后进行，当现场条件无法知足时，应采取降低水位措施，确保管道内水深不大于管径的20%。检测时摄像镜头应保持在管道底部中轴线上移动，当对特殊形状的管道进行检测时，应适当调整摄像头位置并获得最佳拍摄效果。管径不大于200mm时，摄影机的直向行进速度一般不超过0．1m/s;管径大于200mm时，摄影机的直向行进速度一般不超过0．15m/s［2］。CCTV检测设备拍摄时，摄像机应保持水平方向，不应在行进时改变拍摄角度和焦距。在爬行器前进过程中，摄像镜头不应使用变焦功能，爬行器在静止状态时才能使用变焦功能。如需要爬行器继续前进时，应将镜头的焦距恢复到最短焦距位置。侧向拍摄时，爬行器应停止行进，变化拍摄角度和焦距以获得最佳图像。管道检测拍摄过程中，影像资料不应出现画面暂停、间断记录、画面剪接的现象。检测过程中发现缺陷时，将爬行器摄像头对准缺陷位置多角度拍摄，确保图像清楚明晰完整。开始检测时，在检查井起始位置安放好载有摄像镜头的爬行器后，将计数器归零。当检测起点位置与管道段起点位置不一致时，应做补偿设置。每检测完成一段管道后，应根据控制电缆上标记长度对计数器显示数值进行合理修正。计数器归零的补偿设置方法见图2。(3)声呐检测。声呐检测系统适用于无法进行内窥检测的充满度较高的污水管道，适用于直径为125～5000mm的各种材质的管道。利用声呐管道检测仪将传感器沿检查井置入管道中，测算管道的断面尺寸、沉积物形状、管道破损或缺陷位置、管道变形范围等。2．5管网缺陷评估管网检测完成后，首先，由资料员对检测资料进行整理归档;其次，技术员依据管径或相关物体的尺寸对缺陷尺寸进行判定，对缺陷类型、缺陷等级进行初步判断，无法确定的缺陷类型或缺陷等级时在评估报告中进行详细的文字说明;最后，再进行管道缺陷评估，评估时以单段管道为单位进行缺陷等级评估，根据排水管道检测现场记录表及视频进行评估，评估结果按要求填入相应表格。管道缺陷在管段中的纵向位置应采用该缺陷与起算点之间的距离描绘叙述，缺陷在管道环向的位置采用时钟表示法描绘叙述。缺陷影像资料应采用现场抓取最佳角度和最清楚明晰图片格式，特殊情况下也可采用观看录像截图的方式，每处缺陷抓取的图片数量应知足要求，直向行进拍摄和侧向定点拍摄的图像应各不少于1张。所有检测视频及相关成果资料按要求进行整理，其中视频文件格式为*．avi或*．mp4，图片格式为JPEG。2．6编写检测报告检测报告应按照单位工程(道路)编制，单位工程施工完成后按照道路绘制检测管段的平面位置图，并标注检查井编号、缺陷位置、类型、评估等级等。对于沉积物较多的管段或采用声呐技术测量的管段，则应绘制排水管道沉积状况纵断面图。检测报告书主要内容:检测管段的平面位置图、道路位置、地质条件、检测时天气情况、环境状况、完成的工作量、检测标准依据、检测检验仪器、检测技术方法;管道检测成果表、沉积状况纵断面图、管段状况评估表、检查井检查情况汇总表;需说明的问题、采取的措施或整改建议、管网设施现况及运行状况的综合性评价［2］。3清淤检测质量与安全管理建立质量管理组织机构和质量保证体系，明确质量管理部门和人员的职责，确保工程质量得到有效控制;编写工程质量管理计划和管理实施细则，将质量目标逐步分解，施工过程中严格执行;把好技术交底关，各分部分项工程均实行书面技术交底，双方签字，把好操作程序和工序交接关，严格按规程规范施工，上道工序不合格，严禁进入下道工序施工;配齐试验设备和计量器具，严格执行设备和器具的检测规程，定期进行维修保养，以保证检测精度;定期召开质量专题会，对管控过程中存在的质量问题和技术问题，制定切实有效的解决措施，提高质量管理水平。污水管网清淤检测主要危险因素有施工占道导致的交通事故伤害、有限空间作业时有毒有害及可燃气体导致的人员窒息、中毒及瓦斯气体爆炸。施工占道风险控制措施:与业主、交警、路政部门及当地基层组织密切合作，成立联合交通疏导协调小组，保障占道施工的安全;合理安排作业时间，选择车流量较少时段进行作业，遵循“边通车、边施工〞的原则，保证沿线车辆通过作业场所不受影响;设置交通警示标志，在明显位置、主要通道、十字路口、临时封堵路段设置交通警示标志，作业人员必须穿着反光背心进行施工。设置交通值勤看守人员，负责轮班看管、巡查施工控制区的交通标志和安全设施，并负责及时维修标志和设施，保证施工期间标志设施始终齐全有效。有限空间作业风险控制措施:制定有限空间作业专项施工方案和应急救援预案并上报审批，对作业人员进行安全技术培训及安全纪律警示教育，人员培训合格后方可上岗、实行持证上岗制度;严格落实作业审批制度，作业前填写(下井作业申请表〕和(下井安全作业票〕，批准后方可施工;严格落实安全作业程序，作业现场严禁烟火，严格落实“先通风、再检测、后作业〞的工作程序;配备个人防护用品、防中毒防窒息装备、成套作业装备、检测仪器及应急救援装备，严禁无防护措施、无监护人员作业;作业时加强通风换气，加强有害气体的监测监控，发现异常情况立即停止作业，撤离作业人员，对现场处理检测合格后，