山東省《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》解讀

■ 連 峰 翟午琛 劉 治 張廣龍 李乾龍

山東省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》（DB37/T5107-2018，備案號(hào)J14193-2018，以下簡(jiǎn)稱“山東規(guī)程”）已于2018年3月9日發(fā)布，2018年6月1日實(shí)施。

一、國(guó)內(nèi)外排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)編制情況

自20世紀(jì)50年代以來，隨著排水管道檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)外在排水管道技術(shù)狀況檢測(cè)與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)制定方面做了大量工作。其中，英國(guó)WRC（水務(wù)研究中心）標(biāo)準(zhǔn)、丹麥標(biāo)準(zhǔn)和日本標(biāo)準(zhǔn)具有一定代表性。英國(guó)水研究中心（WRC）于1980年頒布了《排水管道狀況分類手冊(cè)》，1993年該手冊(cè)又發(fā)行了第三版，增補(bǔ)了內(nèi)容。該手冊(cè)將管道內(nèi)部狀況分為結(jié)構(gòu)性缺陷、功能性缺陷、建造性缺陷和特殊原因造成的缺陷。在CCTV檢測(cè)中需要特別關(guān)注的是結(jié)構(gòu)性缺陷和功能性缺陷。該手冊(cè)將結(jié)構(gòu)性缺陷分為管身裂痕、管身裂縫、脫節(jié)、接頭位移、管身斷裂、管身穿孔、管身坍塌、管身破損、砂漿脫落、管身變形、磚塊位移、磚塊遺失共12項(xiàng)；將功能性缺陷分為樹根侵入、滲水、結(jié)垢、堆積物、堵塞、起伏蛇行共6項(xiàng)。除了管道狀況的判讀標(biāo)準(zhǔn)，英國(guó)WRC還提供了管道狀況評(píng)估分級(jí)方法。評(píng)估分級(jí)的方法是：根據(jù)管道檢測(cè)視頻錄像，對(duì)管道內(nèi)各種缺陷進(jìn)行評(píng)價(jià)，并給予一定的分值，最后統(tǒng)計(jì)整段管道的總分值，得出管道狀況的最終評(píng)價(jià)結(jié)果。依據(jù)管道評(píng)價(jià)結(jié)果，可以準(zhǔn)確了解管道內(nèi)部狀況，并決定是否在近期內(nèi)需要養(yǎng)護(hù)或修復(fù)。由于功能性缺陷大部分可以在管道清洗中消除，故評(píng)估分級(jí)主要針對(duì)管道結(jié)構(gòu)性缺陷。依據(jù)排水管道結(jié)構(gòu)缺陷判讀標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)管道結(jié)構(gòu)狀況分5級(jí)進(jìn)行評(píng)估，以確定管道修復(fù)的優(yōu)先次序。

丹麥將管道缺陷分為結(jié)構(gòu)性缺陷、功能性缺陷及特殊構(gòu)造。結(jié)構(gòu)性缺陷主要有裂縫/斷裂、腐蝕/侵蝕、變形、接頭錯(cuò)口、脫節(jié)、橡皮圈松脫，共6項(xiàng)；功能性缺陷主要有樹根侵入、滲入、沉淀、沉積、洼水和障礙物，共6項(xiàng)。兩大類缺陷共12項(xiàng)。丹麥標(biāo)準(zhǔn)制定管道修復(fù)計(jì)劃的方法主要是計(jì)算修復(fù)指數(shù)。根據(jù)修復(fù)指數(shù)的大小將管道進(jìn)行分類，然后決定哪些管道需要修復(fù)。丹麥標(biāo)準(zhǔn)考慮了管道重要性和地區(qū)重要性等因素，是較為合理的。

日本于2003年12月頒布了《下水道電視攝像調(diào)查規(guī)范（方案）》，該規(guī)范將管道狀況分為破損、腐蝕、裂縫、錯(cuò)位、起伏蜿蜒、灰漿沾著、漏水、支管突出、油脂附著、樹根插入共10項(xiàng)，每種損壞等級(jí)分為A、B、C 3個(gè)等級(jí)。一些下水道團(tuán)體或公司也開發(fā)了自己的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。例如日本下水道事業(yè)團(tuán)技術(shù)開發(fā)部收集統(tǒng)計(jì)了日本13處大都市的下水道管道損壞程度的判定方法，并編寫了《下水道管道設(shè)施更新手冊(cè)調(diào)查》（1994年）。調(diào)查發(fā)現(xiàn)各都市判定方法不一。另外，日本下水道協(xié)會(huì)編制《下水道設(shè)施維護(hù)管理計(jì)算要領(lǐng)—管道設(shè)施編》（1993年），針對(duì)污水下水道管道缺陷判定基準(zhǔn)，分為管道破損、管道腐蝕、管道龜裂、接頭破損、起伏蛇行、附著物、浸入水、支管突出及樹根侵入等因素，依不同狀況分3級(jí)進(jìn)行評(píng)定。

上海市在我國(guó)的管道檢測(cè)、管道判讀和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定方面起步比較早。其中較多參考了丹麥和英國(guó)WRC的評(píng)分方法。上海方法將管道評(píng)估分為結(jié)構(gòu)性狀況評(píng)估和功能性狀況評(píng)估，定義了各類缺陷等級(jí)權(quán)重，提出養(yǎng)護(hù)指數(shù)和修復(fù)指數(shù)，是國(guó)內(nèi)地方標(biāo)準(zhǔn)管道評(píng)估方法體系的雛形。2009年上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布了《排水管道電視和聲納檢測(cè)評(píng)估技術(shù)規(guī)程》DB31/T444-2009，這是國(guó)內(nèi)首部排水管道內(nèi)窺檢測(cè)評(píng)估技術(shù)規(guī)程，它的出臺(tái)直接推動(dòng)了我國(guó)排水管道檢測(cè)技術(shù)的廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展。

廣州市在管道檢測(cè)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的制定方面起步較晚，但其在上海市標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上結(jié)合廣州市實(shí)際情況，制定了《廣州市公共排水管道電視和聲納檢測(cè)評(píng)估技術(shù)規(guī)程》。規(guī)程在管道修復(fù)指數(shù)的計(jì)算公式中考慮了化糞池的影響。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》CJJ181-2012于2012年7月19日發(fā)布，2012年12月1日實(shí)施。該規(guī)程吸收了國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)點(diǎn)，并結(jié)合各地工程經(jīng)驗(yàn)編制而成。重點(diǎn)突出CCTV、聲納和管道潛望鏡的檢測(cè)方法，對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)方法僅作原則性規(guī)定。其評(píng)估方法是基于上海市和廣州市標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)提出的。

二、山東規(guī)程的編制背景

隨著國(guó)內(nèi)排水管道檢測(cè)業(yè)務(wù)需求的增加，越來越多的檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)入了這一行業(yè)。不同機(jī)構(gòu)檢測(cè)水平差別較大，同樣的管道，不同機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果和評(píng)估結(jié)論存在較大差別，需要規(guī)范檢測(cè)技術(shù)。另外，南北不同地區(qū)的管道因水文地質(zhì)條件差異而出現(xiàn)不同缺陷，同樣的缺陷對(duì)不同管材、不同接口型式影響也不同，管道周邊環(huán)境變化對(duì)管道的影響及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也日益成為業(yè)內(nèi)關(guān)注問題，亟待提出相應(yīng)對(duì)策。由于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)在上述技術(shù)環(huán)節(jié)上的不完善，很難對(duì)管道的技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行全面合理的評(píng)估和滿足實(shí)際工程需要。2013年6月8日，住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布清查排水設(shè)施的技術(shù)導(dǎo)則《城市排水防澇設(shè)施普查數(shù)據(jù)采集與管理技術(shù)導(dǎo)則（試行）》。該導(dǎo)則指出，排水防澇設(shè)施普查的方法、檢測(cè)評(píng)估等應(yīng)符合《城鎮(zhèn)管渠與泵站維護(hù)技術(shù)規(guī)程》CJJ 68、《城市地下管線探測(cè)技術(shù)規(guī)程》CJJ 61、《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》CJJ 181等規(guī)定，但這些規(guī)程主要是規(guī)定了管道檢測(cè)工作的一般原則和常規(guī)方法，并不完全適用于各地實(shí)際情況，所納入的檢測(cè)方法和評(píng)估方法也不能完全滿足工程實(shí)際需要。

因此，為加強(qiáng)山東省城鎮(zhèn)排水管道設(shè)施檢測(cè)管理，規(guī)范檢測(cè)技術(shù)，保證檢測(cè)質(zhì)量，統(tǒng)一評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)并突出地域特點(diǎn)，為山東城鎮(zhèn)排水規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)、搶險(xiǎn)以及建設(shè)和管理提供科學(xué)準(zhǔn)確的技術(shù)資料和決策依據(jù)，需要組織技術(shù)力量編制山東省地方規(guī)程。

三、山東規(guī)程的主要內(nèi)容、適用范圍及主要特點(diǎn)

本規(guī)程的主要技術(shù)內(nèi)容分為：1．總則。2．術(shù)語和符號(hào)。3．基本規(guī)定。4．管道潛望鏡檢測(cè)。5．電法測(cè)漏儀檢測(cè)。6．電視檢測(cè)。7．聲吶檢測(cè)。8．傳統(tǒng)方法檢查。9．地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)。10．管道狀況綜合評(píng)估。11．檢查井和雨水口檢查。12．成果資料。附錄。本規(guī)程適用于山東省城鎮(zhèn)排水管道及其附屬構(gòu)筑物的檢測(cè)與評(píng)估以及城市地下綜合管廊、海綿城市建設(shè)、城市防澇設(shè)施普查、黑臭水體治理及控源截污項(xiàng)目中排水管道的檢測(cè)與評(píng)估。

與行標(biāo)、上海、廣東等地方標(biāo)準(zhǔn)相比，山東規(guī)程在檢測(cè)方法、評(píng)估方法等方面均有新的突破，主要內(nèi)容如下：

1．對(duì)檢測(cè)單位的檢測(cè)能力提出了具體規(guī)定。

2．在管道檢測(cè)內(nèi)容規(guī)定中增加了管道周邊土體病害狀況檢測(cè)。

3．對(duì)管道潛望鏡、電視檢測(cè)、聲吶檢測(cè)等檢測(cè)方法適用范圍進(jìn)行了明確，檢測(cè)設(shè)備主要技術(shù)指標(biāo)要求有所提高，體現(xiàn)了行業(yè)發(fā)展的主流趨勢(shì)。

4．增加了電法測(cè)漏儀檢測(cè)方法，為滿管條件下進(jìn)行檢測(cè)增加一種新手段。

5．增加了探地雷達(dá)檢測(cè)方法，補(bǔ)充了管道外土體病害的檢測(cè)手段。

6．提出管道狀況綜合評(píng)估方法，即管道狀況綜合評(píng)估應(yīng)包括管道結(jié)構(gòu)性狀況評(píng)估、管道功能性狀況評(píng)估、管道周邊環(huán)境狀況評(píng)估3個(gè)方面內(nèi)容，更全面地反映了管道技術(shù)狀況。

四、山東規(guī)程內(nèi)容的重點(diǎn)解讀

1．在管道檢測(cè)內(nèi)容規(guī)定中增加了管道周邊土體病害狀況檢測(cè)并規(guī)定了檢測(cè)周期?？紤]到近年來因排水管道滲漏引發(fā)的路面塌陷事故越來越多，造成了嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，排水管道與周邊土體環(huán)境的相互影響成為行業(yè)內(nèi)比較關(guān)注的問題，特別是對(duì)于柔性管材來講，其受力機(jī)理受埋設(shè)環(huán)境影響更大。從預(yù)防的角度講，將管道周邊土體病害狀況檢測(cè)列為管道檢測(cè)內(nèi)容更有利于全面地反映管道技術(shù)狀況，防患于未然。

2．增加了電法測(cè)漏和地質(zhì)雷達(dá)兩種檢測(cè)方法。電法測(cè)漏儀檢測(cè)是通過測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極與大地之間構(gòu)成的回路電流的變化來判定管道滲漏位置的方法，一般用于非金屬管道或包有絕緣材料的金屬管道。電法測(cè)漏儀由主機(jī)、電纜盤、探頭三部分構(gòu)成，探頭置于管道內(nèi)部連續(xù)移動(dòng)，通過實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)電流值的曲線變化來分析定位管道漏點(diǎn)。其工作原理為：管道內(nèi)壁為絕緣材料，對(duì)電流來說表現(xiàn)為高阻抗，管道內(nèi)的水和埋設(shè)管道的大地為低阻抗。當(dāng)電法測(cè)漏儀工作時(shí)，探頭在管道內(nèi)勻速前進(jìn)。當(dāng)管道內(nèi)壁完好時(shí)，接地電極和探頭電極之間的電阻很大，電流很??；當(dāng)管道內(nèi)壁存在缺陷時(shí)，電極之間存在低阻抗通路，電極之間的電流因此增加。

電法測(cè)漏儀工作原理

電法測(cè)漏儀檢測(cè)的必要條件是管道內(nèi)應(yīng)有足夠的水深，管道漏點(diǎn)檢測(cè)的范圍即為充滿水體的部分，300mm的水深是設(shè)備淹沒在水下的最低要求。被檢測(cè)管道應(yīng)為非金屬管道或包有絕緣材料的金屬管道，管道內(nèi)壁材料對(duì)電流來說應(yīng)表現(xiàn)為高阻抗，非金屬管或者包有絕緣材料的金屬管道都應(yīng)是電的不良導(dǎo)體，在管道結(jié)構(gòu)狀況完好的情況下保證電流值在較低的區(qū)間范圍內(nèi)。電法測(cè)漏儀檢測(cè)的結(jié)果僅可作為管道初步評(píng)估的依據(jù)。

地質(zhì)雷達(dá)（GPR）是通過雷達(dá)天線發(fā)射高頻電磁脈沖來探測(cè)地下目標(biāo)體。雷達(dá)發(fā)射的脈沖遇到地下各種界面產(chǎn)生反射，返回到地面被雷達(dá)接收機(jī)接收。反射界面可以是地下空洞頂面、土巖分界面、人工物體或者任何其它具有介電性對(duì)比特性的界面。雷達(dá)信號(hào)通過貼近地表的天線傳遞到地面，發(fā)射天線或另一個(gè)單獨(dú)的接收天線都可以接收到反射信號(hào)。圖形記錄器會(huì)對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行處理，然后顯示出來。由于天線（或者天線對(duì)）沿著表面移動(dòng)，所以圖形記錄器顯示結(jié)果為截面記錄或地面雷達(dá)圖像。由于在地質(zhì)雷達(dá)相對(duì)多大數(shù)土層物質(zhì)表現(xiàn)短波長(zhǎng)，所以對(duì)界面和獨(dú)立目標(biāo)體的分辨率極佳。然而由于在土層中信號(hào)衰減很快，穿透深度很少超過20m。目前國(guó)內(nèi)各單位多采用地質(zhì)雷達(dá)法對(duì)管道周邊土體病害進(jìn)行檢測(cè)，有一定的工程經(jīng)驗(yàn)積累，對(duì)病害圖像解讀及評(píng)估相對(duì)來說比較成熟，因此本規(guī)程采用地質(zhì)雷達(dá)法作為管道周邊土體病害的主要檢測(cè)方法。

3．考慮管道結(jié)構(gòu)及接口類型影響，對(duì)管道結(jié)構(gòu)性狀況評(píng)估方法進(jìn)行改進(jìn)。在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》CJJ181中，管道修復(fù)指數(shù)的計(jì)算方法是在參考上海標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上提出的，此計(jì)算方法中綜合考慮了管道的管徑、周邊土質(zhì)和位置等重要性，相對(duì)來說比較全面，但近十年來由于施工方法和管道材料等發(fā)生了巨大變化，管道結(jié)構(gòu)狀況的影響因素除考慮土質(zhì)和位置外，還應(yīng)考慮管道類型、基礎(chǔ)形式、接口形式等因素。在評(píng)估管道缺陷時(shí)需要對(duì)管道類型、接口形式及基礎(chǔ)形式等進(jìn)行了解。因此在管段修復(fù)指數(shù)計(jì)算公式中引入管道結(jié)構(gòu)影響參數(shù)和管道接口類型影響參數(shù)。考慮到原計(jì)算公式中土質(zhì)影響參數(shù)中實(shí)際上已包含了管道結(jié)構(gòu)和接口類型的影響，故對(duì)原公式的改進(jìn)也是基于土質(zhì)影響參數(shù)進(jìn)行的，即管道結(jié)構(gòu)影響參數(shù)取值和接口類型影響取值是在土質(zhì)影響參數(shù)上乘以相應(yīng)系數(shù)而得，土質(zhì)影響參數(shù)、管道結(jié)構(gòu)影響參數(shù)、接口類型影響參數(shù)權(quán)重均隨之調(diào)整為0.05。這樣處理安全度不低于原計(jì)算方法，且考慮因素更全面，方法也較為簡(jiǎn)便。

4．增加了管道周邊環(huán)境狀況評(píng)估方法。管道周邊土體病害是指土體中存在的土質(zhì)疏松、空洞、富水異常等構(gòu)造性缺陷。這些土體病害往往與管道自身缺陷并存且有所關(guān)聯(lián)。管道周邊土體病害狀況受多種因素影響，每種因素的影響程度不一，較為復(fù)雜，故對(duì)于管道土體病害分值采用了多因素加權(quán)法進(jìn)行計(jì)算。并經(jīng)由專家探討打分，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，確定土體病害因素分值及權(quán)重。如表1所示。

表1 土體病害代碼、分值計(jì)算及等級(jí)劃分

管段的土體病害密度與管段周邊土體病害分值的平均值R配套使用。平均值R表示土體病害的嚴(yán)重程度，病害密度表示土體病害量的程度。

管道周邊土體病害等級(jí)的評(píng)定應(yīng)符合表2的規(guī)定。管道周邊土體病害類型評(píng)估可按表3確定。

表2 管段周邊土體病害等級(jí)評(píng)定

表3 管段周邊土體病害類型評(píng)估

管段的環(huán)境指數(shù)是在確定管段周邊土體病害等級(jí)后，再綜合管道自身、管道重要性與環(huán)境因素，表示周邊土體環(huán)境對(duì)管段運(yùn)行安全影響程度的指標(biāo)。

表4 管段環(huán)境等級(jí)劃分

環(huán)境指數(shù)是制定管道周邊土體病害處置計(jì)劃的依據(jù)。影響排水管道的安全狀態(tài)因素有很多，如：管材、接口形式、埋設(shè)方法、同一斷面管道數(shù)量和距離、地面活荷載情況、周邊土體病害、病害區(qū)域大小、病害區(qū)域和管道的距離等等。上述因素可以大體歸納為管道運(yùn)行環(huán)境、管道自身技術(shù)狀態(tài)、管道周邊土體病害狀況和周邊土體病害與管道的相對(duì)位置等4大影響方面。環(huán)境指數(shù)計(jì)算式綜合考慮了以上4個(gè)影響方面的因素。

管道周邊土體病害影響因素多，其分值計(jì)算采用了多因素加權(quán)法，對(duì)于管道運(yùn)行環(huán)境等其他影響方面，則考慮了主要影響因素，這樣處理的優(yōu)點(diǎn)在于一方面突出了主項(xiàng)，簡(jiǎn)化評(píng)估計(jì)算過程；另一方面也與管道結(jié)構(gòu)性評(píng)估、功能性評(píng)估形式上保持統(tǒng)一。

結(jié)合山東省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》DB37/T5107-2018的發(fā)布實(shí)施，分析國(guó)內(nèi)外排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程，介紹了山東規(guī)程的編制背景、編制工作、主要內(nèi)容、適用范圍及主要特點(diǎn)。同以往國(guó)內(nèi)各類規(guī)程相比，本規(guī)程首次納入電法測(cè)漏儀檢測(cè)和地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)兩種檢測(cè)方法；改進(jìn)了管道結(jié)構(gòu)性狀況評(píng)估方法；增加了管道周邊土體狀況評(píng)估的相關(guān)內(nèi)容，提出環(huán)境指數(shù)這一評(píng)估排水管道外部風(fēng)險(xiǎn)的指標(biāo)。綜合管道內(nèi)外技術(shù)狀況檢測(cè)評(píng)估，形成了基于修復(fù)指數(shù)、養(yǎng)護(hù)指數(shù)、環(huán)境指數(shù)三個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的綜合評(píng)估方法體系。