广东某建成区排水户管网调查及修复对策分析★

马志鹏，蒋 皓,2，叶 龙，麦粤帮，吴培浩

(1.广东省建设工程质量安全检测总站有限公司，广东 广州 510500； 2.华南农业大学资源环境学院，广东 广州 510642)

1 概述

近年来，随着党和国家高度重视水生态环境的改善和治理。国家和广东省有关部门发布了《住房和城乡建设部办公厅关于做好2021年城市排水防涝工作的通知》《广东省城镇污水处理提质增效三年行动方案》《广东省住房和城乡建设厅关于开展城镇生活污水管网建设质量专项整治行动的通知》等文件，为指导广东省各地区持续改善生态环境质量，增强居民群众生态环境保护意识，逐步改善城乡人居环境，稳步加快推进城镇生活污水管网的全面覆盖，实现黑臭水体长制久清，尽快弥补城镇污水收集处理设施的不足，提高城镇生活污水收集处理的能力和水平，尽快实现广东省污水管网全覆盖、收集、处理的目标。

排水管网作为收集雨水、生活污水、工业废水等的重要基础设施，不仅是地下管线里至关重要的组成部分，而且是居民正常生活生产、城市正常运转的重要保障，同时是保证城市居民生命财产安全的重要防线。城市排水管网是否科学合理地运行直接影响着城市黑臭水体治理、城市内涝治理的成败。由于早期建设规范标准尚未完善，排水管网存在工程建设质量良莠掺杂、使用年限参差不齐、运行维护水平或高或低等问题，导致多市存在排水管网存在大量管道缺陷[1]。因此对城市排水管网进行周期性的排查对构建美丽城市、保证城市人居环境优美、保障居民正常生活和城市正常运转具有重要的社会意义。

随着各个排水方面的红头文件相继发布，多地政府主管部门组织开展城市建成区排水户现状调查工作。对广东某市某城区开展部分排水户排水管网现状调查工作，依托调查经验，对管道出现缺陷的原因进行简单的分析并给出了简要的策略，以期为广东城市排水户排水管网排查提供参考借鉴。

2 管网排查情况

对广东某市某城区的个人及商业档口、学校及幼儿园、村民小组及村办企业、工业厂区、酒店餐饮、企业有限公司、政府及事业单位、医院等排水户展开排水管网现状调查，平面排水管网调查范围从排水户排水口至市政管网接驳处，其中雨水系统从排水户的雨水排出管、雨水口或者雨水集水池开始；污水系统从排水户的污水排出管、污水集水池、污水集水坑、隔油池、降温池、化粪池或者污水处理设施开始。调查排水户管道的平面坐标、高程、管径、埋深等信息，并对管道的结构性缺陷和功能性缺陷及雨污错混接进行现状检测。

2.1 管网排查方法

使用管道潜望镜(QV)对广东某市某城区部分排水户进行排水管网现状调查，根据CJJ 181—2012城镇排水管道检测与评估技术规程对管道缺陷进行定性评价。QV是便携式视频检测系统，通过操纵杆将高放大倍数的摄像头放入检查井或隐蔽空间，操作人员分两人，一人手持摄像头，另一人操作平板控制摄像头，操作平板编辑好待检信息后，屏幕中显示出清晰方可进行拍摄工作。将管道潜望镜缓缓投送至井内，保持伸缩杆与地面基本垂直。管道潜望镜检测设备光照的距离一般能达到30 m～40 m，一侧有效的观察距离大约仅为20 m～30 m，通过两侧的检测便能对管道内部情况进行了解。镜头中心应保持在管道竖向中心线的水面以上，是为了在变焦过程中能比较清晰地看清楚管道内的整个情况。拍摄管道时，变动焦距不宜过快，将镜头摆放在管口并对准被检测管道的延伸方向，镜头中心应保持在被检测管道圆周中心(水位低于管道直径1/3位置或无水时)或位于管道圆周中心的上部(水位不超过管道直径1/2位置时)，调节镜头清晰度，根据管道的实际情况，对灯光亮度进行必要的调节，对管道内部的情况进行拍摄。拍摄缺陷时，应保持摄像头静止，调节镜头的焦距，并连续、清晰地拍摄10 s以上。拍摄检查井内壁时，应保持摄像头无盲点地均匀慢速移动。检查完毕，将设备关机，拆卸伸缩杆，清理摄像组件外壳水渍、污浊，保持设备清洁干燥，清洁完毕后，拔掉电池，设备装箱。

2.2 排查结果

此次排水户现状调查涉及排水户2 787户，其中房地产383户、个人及商业档口1 723户、酒店餐饮410户、企业有限公司64户、政府及事业单位47户、学校及幼儿园127户、医院33户，共检查30 084个污水井，39 988个雨水井。调查管道总长度为2 437.44 km，其中探测平面管道总长度1 063.13 km，包含雨水管道613.70 km，污水管道449.43 km；建筑立管1 372.96 km，共调查出2 662处雨污混接点，共发现9 852处管道缺陷，其中2 276处雨水管道结构性缺陷，2 229处雨水管道功能性缺陷，1 539处污水管道结构性缺陷，3 808处污水管道功能性缺陷。排查结果显示，发现管道结构性缺陷破裂624处，变形1 308处，腐蚀337处，错口232处，起伏179处，脱节292处，支管暗接89处，异物穿入41处，渗漏16处，发现管道功能性缺陷沉积4 393处，结垢511处，障碍物1 405处，残墙、坝根23处，树根156处，浮渣239处。由此可见，管道由于各方面原因容易产生变形、破裂、腐蚀、脱节、错口等结构性缺陷和沉积、障碍物、结垢、浮渣、树根等功能性缺陷。

3 管道缺陷原因分析

根据排查影响资料发现，排水户内部排水管网普遍采用PE(聚乙烯)波纹管作为排水管道进行雨水和污水排水，市政排水管道则普遍采用混凝土管来对排水户的雨水和污水排水进行收集。PE波纹管是以聚乙烯作为原材料并加入必要的添加剂，经过挤压成型的加工方式而成的具有波纹结构的塑胶套管[2]。PE波纹管相比于传统的混凝土管而言，塑料波纹管拥有抗腐蚀性强、抗冲击能力强、耐寒性强、耐磨性优越、性价比高、抗老化能力强、重量较低、运输方便、施工便捷，同时连接起来较为简便快速，还具有排水流通性好、使用寿命长、环保等特点，采用波纹管作为排水管道的排水管网的系统稳定性也较好，如今正在慢慢代替混凝土排水管道作为主流排水管道。

随着广东城市发展进程的逐渐加快，早期管道施工建设缺乏相应的监督，管材市场也缺乏相应的监管，导致排水户前期排水管网施工完毕时，管道本身已经埋下了不少隐患，加上早期对管网养护的不重视，导致随着管道的使用年限越来越长而出现了结构性缺陷和功能性缺陷。

3.1 结构性缺陷

根据CJJ 181—2012城镇排水管道检测与评估技术规程，管道结构性缺陷可分为破裂、变形、腐蚀、错口、起伏、脱节、接口材料脱落、支管暗接、异物穿入、渗漏。管道出现结构性缺陷的原因可分为土壤、管道施工、管材质量等方面。

由于地域条件不同，各地的地质水文条件、土壤的动荷载变化也不同，即便是同一地区甚至同一排水管网系统，管道敷设位置的土壤动荷载变化和地质条件都有所不同，因此随着管道使用年限的增加，土壤对管道的长期累计作用力导致管道在各个位置产生各个类型的结构性缺陷。

管道施工时，对于正常的土壤质量通常采用在开挖好的沟槽内铺垫一层厚度均匀适中的中粗砂作为管底基础层，管道安装完毕后一般采用良性土或粗砂分层对沟槽进行回填，中粗砂作为管底基础层为管道提供地基承载力，作为回填土则为管道两侧和管顶提供旗鼓相当的抗压能力[3]。然而早期管道施工时由于缺乏相对应的施工监管以及工程验收或者为了降低成本，多采用杂土作为回填土对管道沟槽进行回填，导致管道两侧和管顶土壤密度不同，在长期使用的不同动荷载之下导致管道产生各类结构性缺陷。另一方面，施工方对管道内外壁是否存在破损或裂痕、填土是否存在尖角的石块也导致管道产生各类结构性缺陷。

管件材料作为排水管道的基础，是管道能否在地底长时间抗压并为排水户提供排水条件的基础和关键所在。不同地域条件下不同地区的土壤性质、动荷载变化、地质水文条件等均有所不同，针对管道建设地块的土壤选择经济、合适的管材便显得至关重要。然而早期建设方对管材的选择多以经济、节省成本为主，对于管材是否合适欠缺考虑。早期管材市场缺乏相应的质量监管，部分管材厂商出厂的管材就已存在大大小小的质量问题，加上管道建设方对于管材质量的忽视，使用存在问题的管道进行管网建设，导致管道出现一系列的结构性缺陷。

3.2 功能性缺陷

根据CJJ 181—2012城镇排水管道检测与评估技术规程，管道功能性缺陷可分为沉积、结垢、障碍物、残墙、坝根、树根、浮渣。当排水管网系统出现结构性缺陷的时候，排水管道的排水畅通性便会大打折扣，导致排水户排放的生活污水和雨天雨水管道收集的雨水在管道中无法流畅运行，长期的作用下使管道堆积大量沉积物，严重影响排水户排水系统的排水性能。另一方面，由于排水管道的隐蔽性，管理方对排水管道的清淤疏通往往不够及时，导致排水户排放的生活污水或雨水长期堆积而出现沉积、结垢、障碍物、树根、浮渣等功能性缺陷，从而影响了排水管道的排水通畅性，容易导致雨天排水井发生溢流现象，降低了排水户排水系统的收集效能，也给居民的日常生活带来不便。

3.3 管网养护

对于建设年限较久的排水管网，由于长期缺乏管网养护和及时的管道疏通清淤，日常管网养护局限于对井盖和溢流的巡察，对管道内部是否畅通以及排水管道是否存在雨污管道错接混接缺乏足够的关心。随着使用时间的延长，由于土壤、管道施工、管材质量等方面的原因，排水管道普遍存在各种各样的结构性缺陷或功能性缺陷，而这些管道缺陷使排水户的排水系统效能大大降低，且会对排水户的环境造成污染。对于居民而言，管道缺陷容易导致人体排泄物无法流畅排除，进而堆积大量排泄物在管道内部或检查井内，散发难闻的气味，给居民的日常生活带来不便，大大降低了居民生活的幸福感。因此，科学合理的管网养护对排水户内部排水管网的排水效能以及管道内部结构性缺陷和功能性缺陷和居民住户的日常生活有着至关重要的作用。

4 管道修复对策分析

根据CJJ/T 210—2014城镇排水管道非开挖修复更新工程技术规程，管道结构性缺陷和功能性缺陷的修复分为开挖修复技术和非开挖修复技术，非开挖修复技术大致可分为整体修复技术以及局部修复技术。对管道进行修复时应考虑排水管道的性质、管道材质、管道位置、管道埋深、待修复管道的损坏情况、管道所处位置的地质情况、管道缺陷的严重程度、排水管道的修复目标、施工难易程度、工期、工程造价以及对道路交通或居民住户日常生活通行等多种因素来对管道修复技术进行选择[4]，在绿色环保以及节约成本的前提下选择科学合理的开挖或非开挖的局部修复技术或整体修复技术，确保修复完成后排水管道的通水性能得到较大提升的同时，其使用年限能够得到较大延长。

管道缺陷等级依据CJJ 181—2012城镇排水管道检测与评估技术规程分为1级、2级、3级、4级：轻微缺陷，中等缺陷，严重缺陷，重大缺陷。管道缺陷修复措施，依据管道重要性、病害类别、损坏程度、影响范围以及翻修改造的目标选择合适的施工工艺，综合勘查地表和地下障碍、道路及交通环境影响，考虑设施所在区域重要程度以及社会影响对管道缺陷进行修复。

4.1 非开挖修复技术

管道存在轻微缺陷时，应当选择非开挖修复技术中的局部修复技术；管道存在中等缺陷、严重缺陷时，应该选择非开挖修复技术中的整体修复技术。对于管道功能性缺陷包括障碍物、残墙、树根，建议通过人工下井清理移除方式消除；对于管道功能性缺陷包括沉积、结垢、浮渣，建议通过采用吸污车吸出并运至处置点，固体杂物采用人工方式运至地面并装袋处理，管道初步清淤完成后再采用高压水枪冲洗，在下游设置清淤收集装置，进行二次清淤。对于管道结构性缺陷包括破裂、变形、腐蚀、起伏、接口材料脱落、支管暗接、异物穿入、渗漏、脱节、错口，根据缺陷等级判定，管道缺陷等级为1时建议采用局部修复技术如不锈钢发泡胶卷筒法、管片内衬法、点状原位固化法对管道进行修复，管道缺陷等级为2或3时建议采用整体修复技术如螺旋缠绕法、穿插法、缩径内衬法、折叠内衬法、原位固化法、碎(裂)管法等非开挖修复技术对管道进行修复。

4.2 开挖修复技术

管道存在重大缺陷时，应采用开挖修复技术即换管修复对管道进行置换。换管修复可以一次解决管道所存在的所有问题，而且是永久性的。但是，换管修复也有着显而易见的缺点，施工作业时将会对下游的用户产生一定影响。另外，换管施工作业需要大型的设备和优秀的焊接技术工人，耗费的时间也较长。因此，在大多数情况下，换管都是成本最高的修复方案。但是当需要连续修复较长距离的管道时，或者管道存在包括材质在内的多个问题时，换管应该是最优的选择。

4.3 管网养护

在进行管道结构性缺陷和功能性缺陷修复时，排水管网的权属单位应对供应商的管道材料进行审核并做好管道验收，同时应建立排水管网工程质量监管制度并保存过程监管台账，确保能够达到排水管道修复的目标，提高管道的排水效能，避免因施工质量存在问题导致管道容易产生管道缺陷。排水管网的权属单位应定期开展水质和水量监测并做好记录。另外应建立管网结构性缺陷及功能性缺陷定期检测排查制度，对发现的雨污管道错接混接及时进行整改，并对逐年检测排查记录进行妥善保存。此外，排水管网的权属单位应建立管网专业运行维护管理制度，制定排水管网维护经费标准或定额并按需执行，制定完善养护清单及配套政策，定期对排水管网进行清淤疏浚并做好养护记录，确保管网养护制度落实到位。管网养护和管道排查检测工作应同时进行，及时对排查检测结果和管网养护发现的问题进行管道修复[5]，保证排水户排水管网排水效能的提升，防止发生内涝或溢流对环境造成污染，影响居民的日常生活。

5 结语

广东某市某城区排水户排水管网存在管道结构性缺陷和功能性缺陷导致排水系统效能不高等的原因是各方面环环相扣、多方面协同作用导致的，因此排水户排水管网的管道结构性缺陷修复和功能性缺陷修复以及雨污错混接也是多方面、多维度的。因此排水户排水系统效能的提升首先要对整个排水系统做到全面排查，在排查的基础上优先建设、治理、改善、改造影响排水系统排水效能的环节，对管道结构性缺陷和功能性缺陷以及雨污错混接进行整改，对排水管网进行专业运行维护，以系统的方式统和统筹的方法科学合理地推进排水户排水系统效能提升工作。