淺析城市排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷及應(yīng)對(duì)策略

1、 淺析城市排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷及應(yīng)對(duì)策略 摘要：近幾年以來(lái)，隨著城市化進(jìn)程逐漸加快，城市人口越來(lái)越多，也就對(duì)市政工程的質(zhì)量提出了更高的要求。城市排水管道普遍存在各種病害和缺陷問(wèn)題，直接影響了排水系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮，影響著人們的生活質(zhì)量，因此，非常有必要加強(qiáng)對(duì)管網(wǎng)的檢測(cè)與修復(fù)工作。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，以南寧市南湖匯水區(qū)為案例，深入分析城市排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷，并針對(duì)性的提出應(yīng)對(duì)策略和措施，希望給相關(guān)專(zhuān)業(yè)人員提供借鑒與參考。關(guān)鍵詞：城市；排水管道；結(jié)構(gòu)性缺陷；應(yīng)對(duì)策略1城市排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷成因1.1施工質(zhì)量缺陷溝槽回填質(zhì)量。首要不足就在于使用雜填土而不是良性土或粗砂分層回填管道溝渠，雜填土回填施工

2、無(wú)法滿(mǎn)足管道溝渠的回填土密實(shí)度要求，這意味著管道兩側(cè)是沒(méi)有抗荷載能力。那么這將所有的荷載都轉(zhuǎn)到管頂，容易出現(xiàn)管道的變形破裂。因?yàn)槊軐?shí)度沒(méi)達(dá)到要求會(huì)造成軟土高壓縮性，管道可能發(fā)生縱向垂直變形。對(duì)于用來(lái)掩埋塑料管材的溝渠來(lái)說(shuō)，一旦出現(xiàn)上述問(wèn)題，它所造成的后果比混凝土管要更加嚴(yán)重。管道基礎(chǔ)處理質(zhì)量。不合理的管道基礎(chǔ)處理同樣會(huì)造成管道結(jié)構(gòu)性缺陷。就拿南湖匯水區(qū)來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)檢測(cè)結(jié)果表明95處管道錯(cuò)口中有70處是砼管的基礎(chǔ)，17處管道脫節(jié)中有14處是砼管基礎(chǔ)。由于混凝土管道管節(jié)短，管道接口復(fù)雜，混凝土管道的抗不均勻沉降質(zhì)量低。1.2管材質(zhì)量缺陷剛度和柔度不同的管材都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，剛度不夠，管材抗荷能力差，

3、容易變形，柔度不夠，管材可能變形的擾度低，因此在進(jìn)行管材選擇時(shí)一定要綜合這兩個(gè)功能。而如今市面上多樣的管材類(lèi)型，導(dǎo)致管材選擇的難度提高。就拿以hdpe為例的化學(xué)管材來(lái)說(shuō)，這種管材耗費(fèi)成本高，存在多樣化選擇但是質(zhì)量不定，來(lái)自于石化原料的hdpe等塑料管材的價(jià)格與石油價(jià)格密切相關(guān)。因?yàn)闉榱俗畲蠡@取利潤(rùn)，一些工廠(chǎng)加入塑料或者是提高碳酸鈣含量來(lái)提升管材的環(huán)剛度，但是這也損害了它們的質(zhì)量和使用期限。另一些廠(chǎng)家為了獲取利潤(rùn)，使用鋼塑復(fù)合結(jié)構(gòu)（如：鋼帶增強(qiáng)管、塑鋼纏繞管、鋼塑復(fù)合管、中空壁塑鋼纏繞管等）來(lái)生產(chǎn)管材。這些管材的缺陷在于不適用于南方區(qū)域，由于南方區(qū)域地下水位高，地下水很有可能加劇管材的腐蝕，破

4、壞管道結(jié)構(gòu)，一旦地下水接觸到了鋼帶與母材中的縫隙，因此廠(chǎng)家所說(shuō)的能使用五十年承諾也有待考證。傳統(tǒng)鋼筋混凝土管道的市場(chǎng)質(zhì)量也不容樂(lè)觀(guān)，由于砼管便宜，利潤(rùn)少，生產(chǎn)大廠(chǎng)家紛紛轉(zhuǎn)向其他的領(lǐng)域。現(xiàn)存的只剩一些山寨小廠(chǎng)，這些廠(chǎng)家的產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，使用中容易開(kāi)裂。1.3管網(wǎng)資產(chǎn)維護(hù)管理困難在對(duì)排水管道的排查過(guò)程中，還存在一些管道被其他物侵入的現(xiàn)象。例如一些排水暗管從管道側(cè)壁非法接入，損害了管道結(jié)構(gòu)，電纜從管道內(nèi)部穿越、排水管道被拖管破壞、自來(lái)水管橫穿排水管。這些侵入現(xiàn)象不但會(huì)減弱排水管道的原本功能，還會(huì)產(chǎn)生安全問(wèn)題。因?yàn)榕潘芫W(wǎng)位于地下，不容易進(jìn)行排查。當(dāng)它們?cè)獾狡茐模⒉粫?huì)像電纜、自來(lái)水管或者是燃?xì)夤鼙?/p>

5、破壞時(shí)立即產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，其后果通常需要經(jīng)過(guò)幾天或者是下暴雨時(shí)才能被發(fā)現(xiàn)。并且這些現(xiàn)象在管道水位低時(shí)容易發(fā)現(xiàn)，但是碰上管道水位高時(shí)就難以發(fā)現(xiàn)。只有借助cctv檢測(cè)，也就是管道閉路電視檢測(cè)系統(tǒng)，問(wèn)題才可以被察覺(jué)，這其實(shí)提高了對(duì)管道進(jìn)行維護(hù)的成本和難度。2城市排水管道結(jié)構(gòu)性缺陷應(yīng)對(duì)策略2.1嚴(yán)控施工質(zhì)量和驗(yàn)收環(huán)節(jié)排水管道作為一項(xiàng)隱蔽而重要的項(xiàng)目。其施工需要通過(guò)階段性檢驗(yàn)來(lái)嚴(yán)格控制質(zhì)量，包括管道質(zhì)量、溝槽開(kāi)挖放樣、管道基礎(chǔ)處理、管道安裝與連接、溝槽回填五個(gè)方面。第一個(gè)階段是管道質(zhì)量，在這一階段管道的選取一定要選擇那些品質(zhì)好的大廠(chǎng)產(chǎn)品，選擇的管道要有各種質(zhì)量合格證明。一般采取抽檢的方法對(duì)管道進(jìn)行質(zhì)量檢

6、查，除了這個(gè)方法還可以使管道質(zhì)量管理形成一項(xiàng)制度。比如可以讓相關(guān)政府部門(mén)進(jìn)行牽頭，設(shè)立一個(gè)關(guān)于管道生產(chǎn)廠(chǎng)家產(chǎn)品質(zhì)量的數(shù)據(jù)庫(kù)，這樣可以將那些不合格的產(chǎn)品排除在外。第二個(gè)階段是溝槽開(kāi)挖和放線(xiàn)。在管道安裝之前，需要先對(duì)溝渠各方面的信息包括寬度、高度、線(xiàn)型等進(jìn)行檢查，再三確認(rèn)沒(méi)有問(wèn)題之后再進(jìn)行安裝。第三個(gè)階段是管道基礎(chǔ)處理?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理需要對(duì)管道基礎(chǔ)的承載力進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，避免由于承載力低下而出現(xiàn)問(wèn)題，像錯(cuò)口、脫節(jié)等結(jié)構(gòu)性問(wèn)題的產(chǎn)生原因就在于管道承載缺陷。第四個(gè)階段是管道安裝與連接。管道的選取和檢驗(yàn)只是基礎(chǔ)，只有管道安裝和連接時(shí)順利完成才能最終避免問(wèn)題發(fā)生。在這一階段是有幾個(gè)方面需要注意，首先混凝土管道承插

7、或企口連接時(shí)必須安裝橡膠圈，最好采取遇水膨脹橡膠圈?；炷凉艿雷詈檬褂霉苷磔o以砂石為基礎(chǔ)，這種結(jié)合可以形成一種半剛性基礎(chǔ)，避免南方地區(qū)常出現(xiàn)的管節(jié)脫節(jié)以及錯(cuò)口等問(wèn)題。最后一個(gè)階段是溝槽回填。從管底基礎(chǔ)部位到管頂以上0.5m范圍要使用良性土或粗砂按規(guī)范分層對(duì)稱(chēng)回填，施工中需使用人工輔以小型機(jī)械分層夯實(shí)。工廠(chǎng)完成但未正式使用前，最好對(duì)管道進(jìn)行一個(gè)全線(xiàn)檢測(cè)，檢測(cè)報(bào)告提交水務(wù)接管單位，經(jīng)檢驗(yàn)合格后才可以同意驗(yàn)收。2.2采用智慧水務(wù)技術(shù)對(duì)管網(wǎng)存在的缺漏進(jìn)行檢測(cè)能夠有效地預(yù)防和控制病害，同時(shí)這也是對(duì)管網(wǎng)運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)的一個(gè)關(guān)鍵要求，使用cctv、潛望鏡等設(shè)施對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)效果最好。但是考慮到城市的排水管分布

8、范圍廣數(shù)量多，如果都使用這些設(shè)施會(huì)耗費(fèi)巨大的人力和物力。所以可以采取抽樣的方式，對(duì)管網(wǎng)中的關(guān)鍵部位使用上述方法檢測(cè)，通過(guò)樣本數(shù)的檢測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)推斷總體的結(jié)果，進(jìn)而達(dá)到對(duì)管網(wǎng)的一個(gè)大致的、準(zhǔn)確的評(píng)測(cè)。一個(gè)合理的評(píng)價(jià)體系往往包括最大缺陷值、管道缺陷的長(zhǎng)度平均值指標(biāo)、點(diǎn)數(shù)平均值指標(biāo)，要對(duì)這三部分進(jìn)行綜合考慮后才能進(jìn)行評(píng)價(jià)。管網(wǎng)出現(xiàn)破壞和衰退現(xiàn)象是不可避免的，但是這并不是一個(gè)一蹴而就的過(guò)程而是日積月累形成。如果能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題，那么我們就可以避免這些小問(wèn)題轉(zhuǎn)換成大問(wèn)題，避免量變變成質(zhì)變。所以，可以利用智能技術(shù)和手段，使用智能機(jī)器人進(jìn)行巡查檢測(cè)。這樣能夠構(gòu)建起一個(gè)智慧水務(wù)平臺(tái)，達(dá)到對(duì)地下水道管網(wǎng)的全方面

9、智能檢測(cè)，能夠迅速發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)各種管道問(wèn)題1。2.3運(yùn)用排水管道非開(kāi)挖修復(fù)新技術(shù)就節(jié)省成本和保護(hù)環(huán)境來(lái)看，運(yùn)用管道非開(kāi)挖修復(fù)工藝是一種非常好的方法。根據(jù)城鎮(zhèn)排水管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)規(guī)程cjj210-2014標(biāo)準(zhǔn)，管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)包括十幾種，現(xiàn)在市場(chǎng)上多見(jiàn)的管道非開(kāi)挖修復(fù)技術(shù)包括6種方法，分別是：紫外光固化工藝、熱塑成型工藝、管道墊襯工藝、螺旋纏繞工藝、管盾澆筑工藝、不銹鋼快速鎖法。在這幾種方法中，紫外光固化內(nèi)襯修復(fù)受到了集中的關(guān)注。它具有自己的顯著優(yōu)勢(shì)，受到了廣泛推廣。當(dāng)管道結(jié)構(gòu)不存在劇烈破壞的情況時(shí)，適用的方法是非開(kāi)挖修復(fù)。而如果存在破裂、接口材料脫落缺陷情況，需要進(jìn)行點(diǎn)修時(shí)，可以使用局部原位

10、固化修復(fù)工藝及不銹鋼快速鎖修復(fù)工藝來(lái)修復(fù)。而這兩種方法的適用情況也有所不同，當(dāng)管徑d500時(shí)，使用局部原位固化修復(fù)技術(shù)；當(dāng)管徑d500時(shí)，使用不銹鋼快速鎖修復(fù)技術(shù)2。2.4加大排水管道新產(chǎn)品研發(fā)力度現(xiàn)在市場(chǎng)上有三種排水管材，包括鋼筋混凝土管、化學(xué)管材、金屬管材，這三種管材各自具有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。鋼筋混凝土管有著高強(qiáng)度和剛度，抗荷載能力強(qiáng)，制造成本低、就地取材等優(yōu)勢(shì)，但也具有內(nèi)壁粗糙、安裝效率低、接頭多、密封性差、運(yùn)輸困難、接口易破損等缺點(diǎn)；各類(lèi)化學(xué)管材具有鋼筋混凝土管所不具備的重量輕、韌性好、抗腐蝕能力強(qiáng)、安裝方便、密封性好等優(yōu)點(diǎn)，但是其成本高，市場(chǎng)上的產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊；而金屬管道如球墨鑄鐵

11、管、鋼管等管材的使用相對(duì)沒(méi)有那么常見(jiàn)，多用于帶壓力的排水輸送管道。我國(guó)地域廣闊，南北地區(qū)各方面的情況不一樣，所以要根據(jù)不同地區(qū)的情況選擇合適的管材，而不能強(qiáng)制一刀切。2.5變被動(dòng)管理為主動(dòng)管理現(xiàn)在管道管理采取的策略就是：不去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題而是等待問(wèn)題的出現(xiàn)。問(wèn)題出現(xiàn)了就去解決問(wèn)題，如果存在多個(gè)問(wèn)題那就先解決嚴(yán)重的問(wèn)題，這種管理方式和策略在早期技術(shù)不高的情況下是最適合當(dāng)時(shí)的方法。而目前排查和檢測(cè)技術(shù)的升級(jí)為主動(dòng)全面地管理帶來(lái)了可能，因此管道排查和檢測(cè)要由過(guò)去的被動(dòng)管理轉(zhuǎn)向主動(dòng)管理。積極檢測(cè)管道缺陷，先對(duì)管道進(jìn)行一個(gè)初步的排查，了解管道缺陷大致的類(lèi)型和發(fā)生規(guī)律，然后對(duì)一些可能或已經(jīng)發(fā)生過(guò)危害的管道進(jìn)行重點(diǎn)防護(hù)，針對(duì)不同的問(wèn)題采取不同的措施?？偠灾?，要采取主動(dòng)的措施進(jìn)行管理而不是一味進(jìn)行補(bǔ)救。結(jié)語(yǔ)綜上所述，城市排水管道對(duì)于城市生活至關(guān)重要，但是城市排水管道可能發(fā)生各種危害和缺陷，這會(huì)影響排水系統(tǒng)的運(yùn)行，因此相關(guān)政府部門(mén)需要加強(qiáng)對(duì)排水管道的監(jiān)測(cè)和修復(fù)。為了滿(mǎn)足人們對(duì)美好生活條件的向往，相關(guān)的管理部門(mén)要變被動(dòng)管