盡管目前由于資金等種種原因,排水管渠的檢測還沒有被相當(dāng)?shù)闹匾,但科學(xué)的檢測是未來排水行業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。根據(jù)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)以及我國的現(xiàn)狀分析,筆者呼吁當(dāng)局和有關(guān)部門,將管道的檢測充分的重視起來。本章將詳細(xì)的探討排水管道檢測的各種方法。
我國目前的閉水試驗(yàn)要求主要是針對新建管道驗(yàn)收時(shí)的規(guī)定,對使用中的管道需要檢測的要求并沒有明確提出。國外一般要求使用中的管道每隔一段時(shí)間需要檢測一次。英國規(guī)定排水管道1~5年必須檢測一次;日本也規(guī)定所有排水管道10年需要循環(huán)檢測一次;香港規(guī)定其滑坡區(qū)排水管道5年必須檢測一次。因此我國各地區(qū)也可結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r,擬定出管道需要檢測的周期。
一、閉水試驗(yàn)
排水管道(污水、雨水、雨污水合流管道)大多采用無壓重力流輸送方式,按照我國(給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范)(GB50268-97)(簡稱規(guī)范)的規(guī)定,其應(yīng)采用閉水法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)。在該規(guī)范中對閉水試驗(yàn)的方法和要求進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。
(一) 試驗(yàn)檢查的管段長度
我國規(guī)范規(guī)定“試驗(yàn)段應(yīng)按井距分隔,長度不宜大于1km,帶井試驗(yàn)”。一般認(rèn)為:試驗(yàn)檢查的管段長度不宜過長,最好是三個(gè)井(兩段管)敷設(shè)完畢后即可進(jìn)行閉水試驗(yàn)。這樣,試驗(yàn)檢查便捷,無需在試驗(yàn)時(shí)長距離來回檢查;更主要的是施工后可及時(shí)進(jìn)行閉水試驗(yàn)后回填,以避免措施不當(dāng)引起漂管。
(二) 試驗(yàn)檢查時(shí)間
我國規(guī)范規(guī)定“污水、雨污水合流及濕陷土、膨脹土地區(qū)的雨水管道,回填前應(yīng)采用閉水法進(jìn)行嚴(yán)密性試驗(yàn)!被靥钋斑M(jìn)行閉水試驗(yàn)可以直接觀察敷設(shè)后管道的外觀質(zhì)量,閉水試驗(yàn)時(shí)可以直接觀察管道滲漏情況和滲漏點(diǎn)。由于我國幅員遼闊。各地情況差異較大,尤其是在南方,地下水位較高,加之若遇到雨季,如不及時(shí)回填,容易發(fā)生漂管,特別是當(dāng)采用新型的輕質(zhì)化學(xué)建材的管道時(shí)。實(shí)際上,施工時(shí)為了避免發(fā)生漂管,可以在閉水試驗(yàn)前在管道內(nèi)灌水壓重,但這需要事先按下一步進(jìn)行的閉水試驗(yàn)距離要求分段對預(yù)留孔進(jìn)行封堵;或者如果所采用的管道本身在出廠前和施工前進(jìn)行過嚴(yán)格的檢查,閉水試驗(yàn)前可留出接口,對管體按回填要求進(jìn)行回填。
(三) 試驗(yàn)水頭
在我國規(guī)范的條文中對試驗(yàn)水頭的確定有詳細(xì)的說明,但實(shí)際中為了能夠?qū)z查井的嚴(yán)密性進(jìn)行檢查。宜將水灌至檢查井的井口。在工程實(shí)際中(特別是平原地區(qū))如果施工措施得當(dāng),或者工程地質(zhì)條件允許,下游管道埋設(shè)深度可達(dá)6-8m,由于一般所采用的管材能夠承受0.1 MPa的內(nèi)壓,所以閉水試驗(yàn)時(shí)將水灌至檢查井頂,不會(huì)對管材造成危害。
(四) 預(yù)注水的時(shí)間
我國規(guī)范未對注水時(shí)間做出嚴(yán)格的規(guī)定,因?yàn)樽⑺畷r(shí)應(yīng)從試驗(yàn)段管道最低點(diǎn)開始緩慢注水計(jì)起,以保證管道內(nèi)的空氣能夠從管道最高點(diǎn)排出;對于吸水性較強(qiáng)的管材,滲水量測試前有足夠的浸泡時(shí)間是保證試驗(yàn)檢查準(zhǔn)確性的前提條件。對于其他管材,在注水后和試驗(yàn)測試開始前也應(yīng)有一段時(shí)間,以保證剩余空氣能夠逐步排出,所以預(yù)注水時(shí)間應(yīng)包括足夠的浸泡和排氣時(shí)間。
(五) 觀測時(shí)間
我國規(guī)范規(guī)定從試驗(yàn)水頭達(dá)到規(guī)定水頭時(shí)開始計(jì)時(shí),滲水量觀側(cè)時(shí)間不得小于30min。
(六) 滲水量的檢測和標(biāo)準(zhǔn)
滲水量是通過在觀測時(shí)間內(nèi)的補(bǔ)水量核算的。我國規(guī)范滲水量標(biāo)準(zhǔn)是按1k m管道24h 滲出的水量(耐/24h-km)形式給出的,在使用中不甚方便。德國的標(biāo)準(zhǔn)按30min每m2或者每m管道的滲水量(L/m2或者L/m)形式給出則在使用中更為方便。
(七) 新型化學(xué)建材管道的閉水試驗(yàn)
我國目前也開始越來越多地在排水工程中使用新型化學(xué)建材管道,特別是各種塑料管,如:硬聚氯乙烯(PVC-U)管、高密度聚乙烯(HDPE)管、聚丙烯(PP)管等,這也是國家所倡導(dǎo)的。通過不同的加工成型工藝,可生產(chǎn)各種規(guī)格的管道,能夠滿足工程的需要。但是目前尚無統(tǒng)一的施工和驗(yàn)收規(guī)范作為閉水試驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn),因而呼吁國家盡快制定相應(yīng)的規(guī)范或者標(biāo)準(zhǔn)以滿足工程建設(shè)的要求。
二、氣壓法和水壓法檢驗(yàn)
對管道的嚴(yán)密性檢測目前國際上最常用的方法便是采用氣壓法或水壓法對管道進(jìn)行檢測,圖3-14所示的方法是目前歐洲最常用的排水管道測試方法。這種方法操作簡單,不管是新建管道還是運(yùn)行中的管道,都能迅速快捷的進(jìn)行檢測。主要的工具是管道測試氣囊。此方法完全可以替代傳統(tǒng)的閉水試驗(yàn)對市政排水管道進(jìn)行檢測。
氣壓法和水壓法測試的標(biāo)準(zhǔn)可參考德國在1997年頒布的德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DINN1610,該標(biāo)準(zhǔn)對水壓法和氣壓法檢查作了詳細(xì)的規(guī)定。我國1991年發(fā)布的《混凝土排水管道工程閉氣檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)CECS19:90》也可用作參考,但這些標(biāo)準(zhǔn)要想適用于各地的新建和已建排水管道的檢測,還需要各地區(qū)針對所轄排水管渠的狀況進(jìn)行一些調(diào)整。
測試的結(jié)果主要通過允許滲漏量來進(jìn)行判斷排水管渠是否達(dá)到要求,在分別采用氣壓和水壓對管道或暗渠進(jìn)行測試的時(shí)候,允許滲漏量是不同的,但通過此方法測試,能對排水管渠的氣密性一目了然。對管道內(nèi)施加的空氣壓力或水壓可以參考我國閉水試驗(yàn)要求的水頭高度,也可以參考國外相關(guān)壓力規(guī)定,國外一般規(guī)定為0.1~0.5Bar,即1~5米水柱壓力。
在我國北方等一些水資源缺少的情況下,采用氣壓法進(jìn)行檢測不但節(jié)約了水資源,而且簡化了檢測步驟,使檢測方法簡單可行。
在對使用中的管道進(jìn)行檢測的時(shí)候,可直接利用污水進(jìn)行檢測。只要先將下游封堵后,待上游水位上漲后,將上游也進(jìn)行封堵,通過觀察被封堵的這段管渠中的水位變化,便可了解使用中的管渠是否存在滲漏的問題了。
在確定管道存在滲漏的情況下,還可以通過移動(dòng)兩個(gè)測試氣囊的相對位置,來逐步縮小范圍以確定管道滲漏點(diǎn)的大致位置,為下一步確定修復(fù)計(jì)劃提供初步的參考。
三、潛水員和潛望鏡檢測
有些大城市,對重要路段大管徑排水管渠的檢測頗費(fèi)周折。特別是滿管水的情況下,有時(shí)為了急于了解管道是否出現(xiàn)問題,采用潛水員手摸的方式進(jìn)行檢測。這種情況下,一般是潛水員沿著管壁逐步向管道深處摸去,檢查管道是否出現(xiàn)裂縫、脫節(jié)、沉降等狀況,待返回地面后再向相關(guān)人員報(bào)告自己檢查的結(jié)果。這種檢測方法成本較高,而且潛水員的主觀判斷占有很大的因素,檢測過程無法得到科學(xué)的控制。所以目前這種檢測方法還存在很大的爭議。
在管道中沒有水或水位沒有超過管道三分之二以上的時(shí)候,可以采用潛望鏡的方式對管道進(jìn)行檢測,這種方法在我國北方一些城市使用較多。傳統(tǒng)的潛望鏡是采用玻璃反光的光學(xué)原理對管道進(jìn)行檢測,但這種檢測方法由于光線等原因,對管道的檢測只局限于管道靠近檢查井很短的一段距離。
近年來國外開始采用電子潛望鏡進(jìn)行檢測。它是采用電子攝像高倍變焦的技術(shù),加上高質(zhì)量的聚光、散光燈配合進(jìn)行管道內(nèi)窺檢測的,這種檢測的優(yōu)勢是攜帶方便,操作簡單。光照的距離一般能達(dá)到20米,這樣對兩個(gè)檢查井之間40米左右的排水管段,通過兩側(cè)的檢測便能對管道內(nèi)部情況進(jìn)行了解,由于設(shè)備的局限,這種檢測主要用來觀察管道是否存在嚴(yán)重的堵塞、錯(cuò)位等問題。對嚴(yán)密性或細(xì)微的問題,它不能提供很好的結(jié)果。這種檢測方法可以和前面章節(jié)提到的充氣式封堵氣囊配合使用,在對管道封堵后,對下游管道進(jìn)行此類潛望鏡檢測,能迅速得知管道的一些大的結(jié)構(gòu)問題。
四、CCTV和聲納法管道內(nèi)窺檢測
上面所介紹的潛水員和潛望鏡的方法也屬于內(nèi)窺檢測方法。目前很多國家和地區(qū)都開始使用CCTV和聲納法對排水管道進(jìn)行內(nèi)窺檢測,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,不但在檢測設(shè)備上有了很大的進(jìn)步,對檢測結(jié)果的評估技術(shù)也有了很大的進(jìn)步,目前我國香港、臺灣等地區(qū)都有了很完善的檢測評估規(guī)程。而上海和廣州等地也慢慢的對檢測評估規(guī)程進(jìn)行了完善。