CCTV排水管道檢測技術(shù)與應(yīng)用

      隨著城市化進展加快，居住密集及用水量、排水量的不斷增加，作為基礎(chǔ)工程的城市排水設(shè)施養(yǎng)護、維修、疏通任務(wù)增多。問題管線在無法確認情況條件下，通常采取明挖施工維修以及恢復(fù)，工程造價高，環(huán)境影響大；引進先進的CCTV（Closed Circuit Televi-sion）管道內(nèi)窺檢測技術(shù)能夠更直觀地了解地下排水管道內(nèi)部現(xiàn)狀，避免人員井下作業(yè)風(fēng)險，減小對道路交通的影響。有計劃地對排水管道現(xiàn)狀檢查、評估、養(yǎng)護和修復(fù)，建立檢測、評估、養(yǎng)護機制是發(fā)展的趨勢。

    1、 排水管道檢測技術(shù)

      國內(nèi)城市排水管道檢測技術(shù)主要有：閉水檢測、氣壓法和水壓法檢測、潛水員和潛望鏡檢測、激光檢測、聲納檢測、CCTV檢測等。CCTV檢測技術(shù)是目前國際上用于管道狀況檢測先進和有效的手段，近兩年，上海、廣州、深圳等開始引進該檢測系統(tǒng)，并取得非常好的效果。

     2、CCTV檢測技術(shù)及原理

      CCTV檢測技術(shù)是目前國內(nèi)外排水管道的重要檢測方法，適用于管道詳查、管道普查、管道驗收、管道修復(fù)。基本設(shè)備包括攝像機、長度測量儀、燈光系統(tǒng)、電源控制設(shè)備、爬行器等[]。采用電視檢測系統(tǒng)，通過攝像機對管道內(nèi)部進行全程攝像檢測，根據(jù)檢測的影像數(shù)據(jù)，通過軟件和人工對銹層、結(jié)垢、腐蝕、穿孔、裂紋等情況進行判讀，有效地查明管道內(nèi)部防腐質(zhì)量、腐蝕狀況及涌水管道、涌水點的準確位置，全面了解管道的現(xiàn)狀[2]，確定管道缺陷類型，編寫管道現(xiàn)狀報告，并對排水管道運行質(zhì)量及功能進行評價，為管道驗收、維護等提供依據(jù)。CCTV檢測設(shè)備憑借爬行器及燈光系統(tǒng)，完全由帶遙控操縱桿的監(jiān)視器控制，操作簡單，移動方便。

      3、 CCTV檢測技術(shù)工作技術(shù)規(guī)程

      檢測工作程序包括：首先收集相關(guān)資料并進行現(xiàn)場勘察，編制具體檢測方案，然后移除淤泥和堵塞物后進行清洗，采用CCTV設(shè)備進行檢測，采集圖像資料、數(shù)據(jù)，最后出具檢測評估報告。

      4、CCTV檢測評估

      4.1 CCTV檢測技術(shù)影像判讀CCTV管道內(nèi)窺檢測的一項關(guān)鍵內(nèi)容就是對影像數(shù)據(jù)信息的判讀，具體包括確定管道內(nèi)部缺陷種類、位置表述、等級和管道狀態(tài)評估計算方法。國內(nèi)將管道缺陷種類分為結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷，并按等級進行劃分，其中結(jié)構(gòu)性的代碼主要與管道的物理狀況、構(gòu)造和損壞的嚴重性有關(guān)；功能性代碼與排水系統(tǒng)的狀況是否達到服務(wù)的標準和排水能力要求，以及潛在的堵塞和水密性有關(guān)[3]。標準缺陷代碼以英文單詞的第一個字母縮寫而成，例如：縱向裂痕為CL（Crack longitudinal）；橫向裂痕為CC（Crack circumfer-ential）；復(fù)合裂痕為CM（Cracks multiple）；破裂為B（Broken）；管道接頭中度錯位為JDM（Joint displaced medium）等[4]。用時鐘表示該缺陷點在管道圓周上的分布，順時針輸入時鐘編號。
     4.2 管道狀態(tài)評估計算方法4.2.1 機構(gòu)性狀況評估算法管道運行狀況系數(shù)用S表示，其數(shù)學(xué)表達式為



     式中：i為結(jié)構(gòu)缺陷總個數(shù)；L為被評估管道的總長度；Li為第i處缺陷縱向長度；Pi為第i處缺陷權(quán)重；n1為缺陷總個數(shù)。結(jié)構(gòu)性缺陷參數(shù)用F表示，其數(shù)學(xué)表達式為：F=0.25S S<40F=10 S≥40
在管道評估時，某段管的狀況是依據(jù)結(jié)構(gòu)性缺陷參數(shù)F，地區(qū)重要性參數(shù)K，管道重要性參數(shù)E、B和以及地質(zhì)條件參數(shù)T來確定的，但每種參數(shù)所占的權(quán)重不一樣。管道維修指數(shù)RI計算公式為:R1=0.7F+0.1K+0.05E+0.05B+0.17
      4.2.2 功能性狀況評估算法管道運行狀況系統(tǒng)用Y表示，其數(shù)學(xué)表達式為

      功能性缺陷參數(shù)用G標識，其數(shù)學(xué)表達式為：
      G=0.25Y Y<40G=10 Y=40
      管道維護指數(shù)MI計算公式為：
      MI=0.8G+0.05K+0.05E+0.05B+0.05T

      4.2.3 評估結(jié)果計算分析
     在提供檢測錄像的同時，還需要提供詳細的檢測報告，包括項目信息、缺陷點照片、平面剖析圖、詳細描述等。根據(jù)某工程檢測成果，其中L=18.6m、K=10、E=2、B=4、T=10，根據(jù)公式計算過程如下：
S=100/18.6（1×3.2+2×6.8+3×15.9）=346.77
F=10
RI=0.7×10+0.1×10+0.05×2+0.05×4+0.1×10=9.3
Y=100/18.6（2×6.8）=73.12
G=10
Ml=0.8×10+0.05×10+0.05×2+0.05×4+0.05×10=9.3

      管道結(jié)構(gòu)性狀況評估和修復(fù)建議以及管道功能性狀況評定和維護建議表見表1和表2，應(yīng)進行整段修復(fù)和整體養(yǎng)護。

指數(shù)	等級	建議
M<4	一級	不養(yǎng)護
4≤M/<7	二級	局部養(yǎng)護
Ml≥7	三級	整體養(yǎng)護

指數(shù)	等級	建議
RU<4	一級	點狀修復(fù)/不修復(fù)
4≤RI～7	二級	點狀修復(fù)/管段修復(fù)
RV≥7	三級	整段修復(fù)/翻新

      5、 CCTV檢測技術(shù)應(yīng)用建議

      排水管道CCTV檢測受到多種因素的影響與制約：交通狀況、排水管道的屬性、排水管道中水流狀況、管道中的淤積厚度、管道敷設(shè)時間、管道埋深、管材管徑、管道的連接方式、水位高度等，在具體工程實施中應(yīng)該多方考慮制定監(jiān)測方案。在工程驗收時，排水管道CCTV檢測不能取代閉水或閉氣試驗，在CCTV檢測確認管道沒問題的情況下，還需要配合閉水或閉氣試驗才能確認管道是否無滲漏情況；檢測設(shè)備能夠提供的只是評估管道狀況的視頻及圖像依據(jù)，最終診斷管道狀況還需綜合考慮；如果地下水位低于管內(nèi)底，那么管道普通的滲漏無法通過CCTV檢測得知，需要預(yù)通水進行檢測。

      6、 結(jié)束語

      利用CCTV管道內(nèi)窺監(jiān)測技術(shù)，能夠直觀地反映管道的運行現(xiàn)狀及存在的問題，為排水管道的維修養(yǎng)護方案提供依據(jù)。開展系統(tǒng)的管道狀況調(diào)查，根據(jù)優(yōu)選原則對一些嚴重缺陷進行及時維修可避免事故發(fā)生并延長管道壽命，降低維護成本，取得可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。