您现在的位置: 新晨范文网 >> 工程论文 >> 检测技术论文 >> 正文

CCTV检测技术如何对排水管道检测与评估

2021/10/14 阅读:

摘 要:伴随我国城市化的进程,越来越多早期修建的地下管网出现各种各样的问题,比如渗漏、脱节、塌陷、破损等,摸排清楚现状管道的状况是进行地下管网维护、更新的重要基础工作,目前常用的检测手段有 CCTV 检测、QV 检测、人工检测等,本文以曲阜市某现状污水管网改造工程为例,论述了管道 CCTV 检测及后续评估的步骤,分析了造成管道缺陷的原因,其成果可供相关工程参考。

关键词:结构性缺陷;管道评估;紫外线评估

排水管网埋设在地下,长期受地下水浸泡、地面交通动载影响、管道内水流侵蚀,情况十分复杂,随着时间推移,地下排水管道可能出现各种各样的情况,而现状管网维护、更新需要摸排清楚复杂的地下管道,为后期管道维护、更新技术方案提供基础资料。近些年来 CCTV 检测技术已经被广泛用于现状管道的检测中,相关部门也发布了相关规范用于指导排水管道检测、评估,本文以实际项目为例,介绍管道 CCTV 检测及管道评估,由管道检测结果推断管道损坏原因,为以后的项目设计、设计提供指导意见,由管道评估结论确定管道更新范围。

1 工程简介

工程为曲阜市某道路改造项目,其中有一段现状污水管道,污水管道存在严重冒水、渗漏现象,对周边的环境存在很大影响,在夏天污水横流、臭气四溢。根据现场初步踏勘,现状污水管道管径为 d800~d1000,其中 d800 管道长度 725m,由检查井分为 10 段(检查井编号 W1~W11),d1000 管道长度 118m,由检查井划分为二段(检查井编号 W11~W13),管道材质为高密度聚乙烯管(HDPE)。为了解决现状污水管道存在问题,对现状污水管道进行检测,以调查清楚现状污水管道状况,为管道修复和改造提供科学依据,使管道的建设质量得到保障。

2 管道 CCTV 检测

2.1 检测流程CCTV 进入管道进行检测阶段,所用检测设备、检测方法应该符合规范要求,检测过程中现场初步记录判读缺陷的等级类型,检测完成后根据记录的视频资料进行复核。根据记录的管道缺陷状况进行管道状况的评估与统计,表 1。

2.2 检测结果根据检测设备记录的影响资料判读,本次检测一共 12 段管道,其中存在结构性缺陷的管道一共有 12 段,存在功能性缺陷的管道有 0 段。根据统计管道变形占所有缺陷数量的 43%,是本次检测管道最主要的缺陷,通常塑料管道变形的原因主要有:①管道环刚度不符合要求;②管道施工不规范,比如回填材料、碾压机具等。管道环刚度不够会导致管道抵抗地面交通荷载、回填土荷载等的环向变形的能力不够,管道受到地面荷载、回填土荷载作用逐渐变形。管道施工不规范,比如管道周边的回填材料不符合规范要求、回填过程中没有充分分层回填碾压密实、管道回填过程中使用重型机械在管顶碾压,这些都会导致管道变形率过大。且管道施工不规范是目前管道施工过程中的常见问题,是建设、设计、施工单位在工程建设过程中应该予以重视的重要环节,尤其是目前国内由于管道施工质量问题导致路面坍塌、管道漏水的问题屡见不鲜。本次检测管道存在第二类问题是管道起伏、脱节,其常见原因是管道地基不均匀沉降,究其原因有:①在管道施工前管道地基未处理到位,部分管道地基承载力不符合要求;②管道基础实施时压实度不满足规范要求,管道基础压实度一般要达到 90%以上。塑料管道在实施时应该根据管道覆土、地面动载、地质情况验算其环刚度是否符合要求;管道应该选择优质的塑料管;施工时应该严格按照设计、规范的规定进行实施,这样才能有效保障塑料管道的施工质量。

3 管道评估

3.1 管道评估计算公式

根据检测结果,按照《城镇排水管道检测与评估技术规程》(CJJ181-2012)相关规定[1],对管道状况进行评估。由于本次检测管道只存在结构性缺陷,无功能性缺陷,因此只对结构性状况进行评估。管道结构性状况评估相关参数计算公式如下:3.1.1 管道结构性缺陷参数管道结构性缺陷参数当 Smax≥S 时,Smax≥S当 Smax≥S 时,F=S, 式中:F———管道结构性缺陷参数;Smax———缺陷最严重处的管道损坏状况参数;S———管道损坏状况参数平均分值。根据管道结构性缺陷参数可以判断管道缺陷等级。当 F≤1 时,管道没有缺陷或仅有轻微缺陷,管道缺陷等级为 I 级,缺陷对管道的结构基本没有影响,但是管道存在变坏的可能;当 1<F≤3 时,管道的缺陷比 I 级明显严重,具有变坏的趋势,管道缺陷等级为 II 级;当 3<F≤6 时,管道缺陷很严重,缺陷对管道结构有影响,管道缺陷等级为 III 级;当 F>6时,管道有重大缺陷,管道已经严重损坏或破坏,管道缺陷等级为 IV 级[1]。3.1.2 管道损坏状况分析式中:n———缺陷数量;n1———缺陷(纵向净距大于 1.5m 的)数量;n2———缺陷(纵向净距大于 1.0m 且不超过 1.5m 的)数量;P1———缺陷(纵向净距大于 1.5m 的)分值;P2———缺陷(纵向净距大于 1.0m 且不超过 1.5m 的) 分值;α———缺陷影响系数,当缺陷的纵向长度大于 1.0m 且不超过 1.5m 时,取 1.1。3.1.3 结构性缺陷密度式中:SM———缺陷密度;L———管道长度(m);Li1———缺陷(纵向净距大于 1.5m 的)长度(m);Li2———缺陷(纵向净距大于 1.0m且不超过 1.5m)长度(m);当 SM<0.1 时,管段为局部缺陷;当0.1≤SM≤0.5 时,管段为部分或整体缺陷;当 SM>0.5 时,管段为整体缺陷。3.1.4 管段修复指数RI=0.7*F+0.1*K+0.05*E+0.15*T。式中:R1———管段修复指数;K———地区重要性参数;E———管道重要性参数;T———土质影响参数。当 RI≤1 时,管道状况良好,不需要更新或修复,管段修复等级为 I 级;当 1<RI≤4 时,管道结构在近期不会出现损坏,单应该做好管道更新或修复准备,管段修复等级为 II 级;当4<RI≤47 时,管道结构会在近期发生破坏,应该尽快修复,管段修复等级为 III 级;当 RI>7 时,管道结构已经破坏,应该马上修复或更新,管道缺陷等级为 IV 级。3.2 管道评估计算结果根据管道检测结果按以上计算公式分别计算每段管道的结构性缺陷参数、缺陷密度、修复指数等。(表 2)根据以上管段评估计算结果,共有 2 段管道(长度 140m)修复等级为 I 级,管道不修复;共有 7 段管道(长度 438m)修复等级 II 级,管道应该做修复计划;共有 1 管道(长度 55m)修复等级为 III 级,应该尽快修复;共有 2 段管道(长度 210m)修复等级为 IV 级,应该立即进行修复。

4 管道评估总结

4.1 管道变形、起伏、脱节是塑料管道常见的缺陷问题,要解决好这些问题应该从管材采购、设计、施工各方面做好工作,尤其是施工质量控制方面。

4.2 根据管道评估结论,同时考虑项目工期、投资的情况下,我公司作为设计院建议业主对修复等级为 III 级、IV 级的管道进行修复;修复等级为 II 级的管道制定修复技计划,待资金充裕时考虑立项修复;对管道修复等级为 I 级的不需要修复[2]。

4.3 通过对管道进行 CCTV 检测可以对管道的状况进行准确判断,制定合理的工程方案,避免现状管道全部开挖新建,根据本工程最终修复方案,相比全部开挖新建污水管道,节约工程费用 71%,节约工期 63%。

5 紫外线消毒评估

5.1 消毒模块布置

水平式布置时灯管长度方向与渠道中水流方向平行,沿渠道宽度方向均匀布置消毒模块(module),大型处理系统的一个模块由 8 支或 6 支灯管组成,小型处理系统的一个模块由 4 支或 6 支灯管组成。紫外灯管外面是石英套管,灯管间距均等,约76mm。整个宽度方向布置的一排模块组成一个消毒模 框(bank),可以设计成多个模框串联,一般串联 2~3 个模框。

5.2 水力条件

紫外线消毒渠的水力条件对消毒效果的影响很大,设计时尽量使渠道中的水流处于推流状态,雷诺数宜大于 5000。5.2.1渠道上游:渠道上游起端设置一个多孔整流板,用于均匀分配流量。多孔整流板距离第一个模框的距离应该不小于 1.5m。5.2.2 渠道直线长度:渠道应该具备大约 2~3 倍灯管长度的直线长度,模框之间的间隔距离应该在 0.6m~1.2m 之间,最后一个模框与下游水位控制装置的距离在 2~3 倍灯管长度范围。5.2.3 下游水位控制器:控制一个恒定水位,减少水面波动,要求误差在 6mm 以内。该恒定水位高度一般指的是灯管顶部高度加上灯管间距高度的一半。5.2.4 渠道纵横比:指的是渠道的长度与水力半径之比,要求该值大于 15。5.2.5 设计流速:通常为0.3m/s~0.6m/s,最大不能超过 0.75m/s。5.2.6 总水头损失:包括从上游多孔整流板到下游水位控制器的全程水头损失,要求最大时流量的总水头损失控制在 100mm 以内。

6 紫外线评估结束语

目前市政污水处理厂较多采用混凝沉淀工艺,因此在设计紫外消毒渠时需考虑混凝剂对紫外线消毒的影响。采用溶解性铝盐不会影响污水的紫外线杀毒效果,但是采用铁盐则不同,因为铁离子会直接吸收紫外线,并污染石英套管,而且会在悬浮颗粒和细菌团的表面形成一层屏蔽膜,进一步阻碍紫外线对细菌的消毒作用。此外,当出水对余氯指标有要求时,不适合单独采用紫外线消毒。

参考文献

[1]陈健,王长生.紫外线消毒技术在给排水中的应用[J].中国给水排水,2002,18(7):29.

[2]刘军.CJJ181-2012 城镇排水管道检测与评估技术规程[M].北京:中国建筑工业出版社,2012,

作者:颜铮 单位:曲阜市房地产交易服务中心

CCTV检测技术如何对排水管道检测与评估

2021/10/14 阅读:

推荐度:

免费复制文章