城市污水管网清淤检测施工技术研究

城市污水管网清淤检测施工技术研究

杜瑞

中铁十局集团有限公司华东分公司 上海市 201306

[摘 要]摘要：随着我国市政管网的建设，城市管网运行多年导致排水管道积淤、破裂、错位、腐蚀、塌方等病害导致的管道输水能力下降、城市内涝和雨污混合水溢流污染等。对于管道的清淤及检测修复是大势所趋，管涵内部清淤检测及修复是工程建设的施工重难点，其施工条件复杂，工期、质量、安全要求严，施工难度、风险高。本文以实际工程为例，详细介绍了城市污水管网清淤检测施工技术，大大提高了施工进度、工程质量和施工安全，对今后类似工程施工具有借鉴意义。

[关键词]关键词：污水管网；病害；清淤；CCTV机器人；检测

一、工程概况

本工程位于安徽省淮南市田家庵区，为老龙王沟、龙王沟及洞化截洪沟三条水系污水排口综合整治工程，主要建设内容为：通过完善城区已建路网的污水管网、建设截流设施等措施对主城区老龙王沟、龙王沟及洞化截洪沟三条水系排口进行整治，减少污水直排。同时对三条水系进行清淤，解决河道本源污染。污水收集和输送系统：包含新建污水管网工程、检查井、污水提升泵站、截流井、疏通污水管网及箱涵清淤等工程。管网清淤检测为本项目重难点工程，总长度约79.9km，其中DN300-600管道49km，DN800-1200管道28.9km，DN1200以上管道2km，管道材质有钢管、HDPE波纹管、钢筋混凝土管。

图1：污水管网布置示意图

二、工程难点

（一）施工作业条件受限。本工程位于城区内，途径小区、商业街、学校等地方，施工空间小，机械操作不便。

（二）安全风险大。管涵自建成投入使用以来长期未清理、检查以及维修，管涵内淤积情况复杂，情况不明，且生活污水直排箱管，施工过程中经过人工对沉积物的扰动，容易产生大量的有毒有害气体，且管涵通风困难，都将给施工带来不可估量的安全风险。

（三）文明施工要求高。由于管涵清淤位于淮南市内，沿线商户、居民区、市场、企业、办公场所及大小交通道路等较多，施工影响范围较大，要求施工尽可能把影响的程度降到最低，比如施工燥音、粉尘、材料淤泥运输等。在进行施工时，需进行清淤和淤泥外运及材料运输，都容易造成破坏，给现场文明施工和环境保护带来挑战。

（四）排水难度大。由于居民生活用水和周边小区雨污水直接排入管涵，给施工排水带来一定困难。

（五）部分管涵太长跨度大。管涵老旧严重，多数检查井盖被掩埋，管涵太长跨度大，给予施工带来难度。

（六）市内沉淀场地协调困难。根据环保要求，对于清理出管涵的生活垃圾及建筑垃圾需保持干燥才能运输至弃渣场，需要在现场设置沉淀场地，协调比较困难。

三、工艺原理

根据管径不同及施工段所在位置情况不同，管涵清淤施工方法也有所不同，综合考虑工期、成本原则，主要采取以下4种处理方法：

1.施工段在绿化带不穿马路，采用高压清洗车冲洗，使用泥浆泵及污水泵导排水至下游管涵内。

2.施工段在繁华路段无法导流，采用高压清洗车配合吸污车同步进行施工清淤。

3.施工段在狭隘路段车辆无法进入段，采用水泵吸污导流后，使用卷扬机在一端检查井牵引绳牵引另外一端固定好的棉絮进行清淤。

4.超过DN1200管径的管涵，两头封堵后，工人下井清淤。

四、工艺流程

（一）工艺流程图

施工准备→通风→气囊堵水→降水、排水→稀释淤泥→吸污、截污、导流→高压清洗车疏通→通风及毒气检测→管道清淤→检测（CCTV机器人检测）

（二）主要工艺流程

1.施工准备

（1）进入施工现场后,避开路口先在两头设置警示牌,沿线摆放警示桩,用小彩旗连接各警示桩,然后将施工现场做好安全防护,并由专人看管疏导交通。

（2）选择好位置将设备排放整齐有序,打开各检查井进行通风约30－50分钟,打捞各检查井中的飘浮物及垃圾,直接装车。

（3）检查井安鼓风机通风,让空气循环,然后用水泵降水,为了防止污水中的飘浮物吸进泵内,降低排水量在水泵进水口绑铁丝网,以阻止进入,在控制住检查井内污水水位的情况下继续通风。

（4）下井清淤时，不间断通风。对管道清淤完毕,用高压疏通车对管道进行冲洗。

（5）管涵内作业人员将垃圾装桶后通过检查井孔运输至地面，同时使用封闭运输车运输至弃渣场。管涵中抽吸出来的污泥采用淤泥罐车运送至倾倒地点进行沉淀，淤泥初步经沉淀、晾晒检测合格后，再进一步做其他处理（焚烧、填埋等）。

2.通风

气囊堵水和管道清淤都需要人工完成，施工人员进入检查井前,井内必需使大气中的氧气进入检查井中或用鼓风机进行换气通风,测量井室内氧气的含量。

3.气囊堵水

（1）先将管道堵水气囊充气装置的配件进行组合，做漏气检查。将气囊置于盛满水的水桶中并按住，用气筒向气囊充气，气压不得超过0.02Mpa，检查气囊是否漏气。

（2）打开管道检查口，潜水员将管道堵水气囊从此口慢慢向下放置所需位置，然后向堵水气囊充气，充气至适宜的压力为好。管涵水压力过大时，使用挡板加固气囊。

4.稀释淤泥

高压水车通过分段检查井向井室内灌水

,使用疏通器搅拌检查井和污水管道内的污泥,使淤泥稀释。人工要配合机械不断地搅动淤泥直至淤泥稀释到水中。

5.吸污

用吸污车将检查井内淤泥抽吸干净,检查井剩余少量地淤泥时，向井室内用高压水枪冲击井底淤泥,再一次进行稀释,然后进行抽吸完毕。

6.高压清洗车疏通

使用高压清洗车进行管道疏通,将高压清洗车水带伸入上游检查井低部,把喷水口向着管道流水方向对准管道进行喷水,污水管道下游检查井继续对管内淤泥进行吸污。

7.清淤

在下井施工前，施工人员必需佩戴安全带、防毒面具及氧气罐,对检查井内剩余的砖、石、部分淤泥及生活垃圾等残留物进行人工清理,直到清理完毕为止。管涵清淤出的垃圾，经晾晒处理检测合格后再行倾倒。

然后,按照上述流程对下游污水检查井逐个进行清淤,在施工清淤期间对上游首先清理的检查井进行封堵,以防上游淤泥流入管道或下游施工期间对管道进行冲水时流入上游检查井和管道中。

8.检测

管道用CCTV机器人检测，系统距离编码器可详细的反应缺陷的具体位置，长度可达150米，旋转摄像头径向可旋转360°，轴向可旋转210°。可对管道内部的情况进行实时影像监视、记录、视频回放、图象抓拍及视频文件的刻录等操作，便于及时发现管道内部情况。

图2：CCTV机器人进行检测

五、操作要点

（一）高压清洗车+吸污车清淤

高压清洗车配合吸污车清淤施工方法最为广泛，是最主要的清淤方式，适用于DN1600以下管径的管涵施工。

根据管涵内部情况，吸污车抽水降排后使用高压清洗车进行清洗，弹头缓慢进入管涵内部。若管涵内部淤积比较严重，弹头可在此处加压冲洗。弹头清洗一遍后，使用潜望镜观察管涵内部情况，是否清理干净。如有碎石子、砖块等建筑垃圾，可在弹头清洗一遍后，换托泥板回拉清淤。

（二）高压清洗车+泥浆泵

遇到管涵内满水运营状态时，采用高压清洗车配合泥浆泵进行清淤。

先使用泥浆泵做导排水，高压清洗车弹头进入管涵进行冲洗。在泥浆泵导排，污水占管涵内部直径10%-20%时，使用高压清洗车弹头、托泥板进行清淤，期间泥浆泵不停止工作。待弹头从检查井室一端走到另一端检查井室后，潜望镜观察内部情况是否完成清淤。

（三）潜水员配合清淤

对于管径DN1200及以上内部不满水运营的管涵，采用潜水员携带高压水枪进入管涵内部进行清淤。潜水员进入管涵内部之前，进行气囊封堵加固，使用双叶叠合钢板进行支护，以确保人员进入管涵内部的安全性。

（四）绞车清洗

首先是将钢丝绳穿过待清淤管道，然后再清通管道的两端检查井各设置一台绞车，当钢丝绳穿过管通段后，将钢丝绳系在设置好的绞车上，清通工具的另一端通过钢丝绳系在另一台绞车上，然后再利用绞车来回往复绞动钢丝绳，带动清通工具将淤泥刮至下游检査井内从而使管道得到清通。

六、事故处理

（一）高压清洗车卡枪头

卡枪头的主要原因是对管涵内部情况不明确，在进行高压清洗车清淤遇到管涵塌方、管涵变形严重时，卡在管涵内部狭隘缝隙里。

防治措施为：严格控制高压清洗车枪头进入速度，在施工过程中使用潜望镜进入管涵内部观察结构情况。如在进行DN300-DN500管径波纹管清淤时，高压清洗车枪头进入管涵内部清淤之前，先勘察地面是否有沉降，如有地面沉降则管涵在此处可能有严重损坏等问题，提早预防。

遇到卡枪头时不能慌，更不能强行提拉，以防塌孔、埋枪头。若卡在管涵变形处，可缓慢继续顶进，待枪头到检查井室后卸掉枪头，送水管缓慢拔除。

（二）气囊破裂

气囊破裂事故主要是管涵内部有不规则碎石垃圾，因此要在封堵气囊时把管涵内部先使用水枪清理出气囊封堵长度2-3m。气囊破裂后要及时判断情况，气囊上要安装保险绳，保险绳要牢固、可靠。若气囊被冲至下游管涵内部，应在上游检查井封堵气囊，使用泥浆泵抽排管涵内部污水，管涵内部水压力变小后拉保险绳取出气囊。

在施工过程中主要以预防为主，经常检查气囊压力表，及时检修，遇到损坏的部分立即维修更换，消除隐患。施工时严禁在检查井内使用尖锐物体碰撞气囊，避免气囊破裂。

（三）气囊脱离管涵

气囊脱离管涵有两种情况：一是气囊型号与管径不匹配，二是管涵内水压力大顶出气囊。要避免气囊脱离管涵，气囊不能长时间封堵，要在管涵施工完毕后拆除气囊，使上游污水流至下游管涵对管涵内水压力泄压，这样就可以防止气囊脱离管涵的现象发生，如发生气囊脱离管涵，最主要的是将主绳绑牢，利用泄压把气囊提出。

（四）管涵污水溢出地面

管涵施工时，对管涵内部水溢出地面的施工关键是做导排水措施，施工期间巡检员时刻观察上游检查井水位变化，以便判断管涵内污水是否会溢出地面。

污水溢出地面防止措施：在施工段检查井上游使用污水泵导排至下游管涵内，从而降低上游水流量。若上游水压力过大，在做导排水的情况下也无法满足导流，则应拔除气囊释放水压力，从而保证污水无法溢出地面。

七、结束语

通过对城市污水管网清淤检测施工技术研究，并在淮南污水管网清淤检测施工中得以实施，减少了传统施工中人员下井作业的时长与次数，避免了绝大部分安全风险隐患，同时加快了施工进度，节约了成本，在类似工程建设中有重大的推广价值。

参考文献：

[1]《城镇排水管道工程施工质量验收规范》DG/TJ12114-2012

[2]《排水管道电视和声纳检测评估技术规程》DB31/T444-2009

[3]《城镇排水管道检测与评估技术规程》 CJJ181-2012

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[5]赵然,李春蓉,尤志诚.浅谈城镇污水管网CCTV检测技术的应用[J].城镇建设,2020(4):113-114.