近年来，我国城市化进程有很大发展，排水管网系统建设越来越多，担负城区排水和排污职能 ^[1]。我国多采用绞车+人工清淤法，该方法虽减少施工人员下井工作量，但绞车受管径限制，清淤不彻底、速度慢、效率低。联合疏通车用于下水道污泥抽吸、清捞和装运，该设备主要利用高效水射流技术对排水管道进行强力疏通和冲洗，彻底清除堵塞管道的各类淤积物和管壁附着污垢。

　　 联合疏通车技术通过高压水射流清除管道中淤积物，可大大减少设备投入，减少或不需要施工人员下井作业，提高施工作业安全系数 ^[2]。

　　 利用高压水射流清淤方法，根据工况，配套使用不同高压喷头，提高机械化施工程度，提升效率，节约劳动力，加快整体施工进度。

　　 高压水射流清淤是物理清淤中的一项重要技术，采用水射流使一种或多种物料(附着层)从另一个物体(基体)表面上脱离，也是连续水射流或高速水滴破坏物料的过程。当高压水射流正向或切向冲击被清洗表面污垢时，射流具有的冲击作用、动压力作用、空化作用、脉冲负荷疲劳效应、水楔作用、磨削作用等对污垢产生冲蚀、剪切、压缩、剥离、破碎作用，引起裂纹扩散和水楔等效果 ^[3]。该清淤过程持续时间仅为几分之一微秒，清淤时高压水射流动力学效应是在这段时间内完成的。对应不同污垢，水射流破碎过程不相同，分以下2种类型。

　　 1)以渗透为主的破碎过程水能渗入垢粒间隙，并对垢粒施加压力，当此压力大于颗粒间引力时，产生裂纹且逐步扩散，后面的射流直接起压缩、剪切和水楔作用，从而使污垢产生裂缝、凹坑至全部剥离。产生凹坑的速度极限等于水渗入污垢孔隙的速度。如果射流压力很低，使作用的垢粒水压力小于黏着力，水渗入污垢，并在内扩展，形成渗水区;当压力增大到大于黏着力，污垢即被破坏 ^[4]。

　　 2)以压缩和剪切为主的过程软黏渗透性污垢主要通过水压力直接压缩和剪切引起破碎应力。该应力按一定规律超过污垢强度极限时，污垢产生裂纹、裂缝，在后续水射流水楔等作用下扩张成坑，最后污垢全部破裂并被冲洗干净 ^[4]。

　　 因此，无论管道清淤作业属于哪种机理，清洗作用是否产生和效果高低都与水射流的冲击压力及污垢强度极限值有直接关系 ^[4]。

　　 施工流程:地质勘察→管网测绘→交通导行→有害气体检测→管道封堵、排水→检查井恢复→管网清淤→淤泥处置→成果验收→进入下个清淤作业。

　　 查明项目区域及周边管道覆土厚度、检查井坐标、检查井高程、井深等详细信息，探明工程区域现状管道布局情况;查明管道沿线的地层岩性、地质时代、成因类型、埋藏条件及分布规律等特征;查明管道沿线不良地质、特殊地质和环境地质成因、类型、规模、性质、分布规律等，分析评价诱发条件、发展趋势及对拟建筑物的危害程度，并提出计算参数、整治措施及建议;划分建筑场地类别，对管道沿线进行地震效应和岩土地震稳定性评价;查明管道沿线与邻近建筑物的相互关系，分析评价拟建工程对工程环境的影响，提出相应解决措施及建议;提出建(构)筑物的基础持力层及基础形式建议，提供地基基础设计所需的岩土参数。

　　 详细调查、记录和量测明显管线点及附属设施。查明每种管线的类型、管径、埋深、材质等。量测检验合格的钢卷尺或L形量杆，测读至厘米。

　　 1)图廓整饰各幅图图廓的左下角坐标应与注记一致。

　　 2)图形接边在限差内应遵循地形图接边原则，超出限差应交上个工序处理。

　　 3)管线图图面表示以彩色绘制专业地下管线局部放大图。地下管线采用连接2个管线点的直线表示，地下管线线条宽0.15～0.20mm，各管线线条颜色、线型样式及编码应符合CJJ 61—94《城市地下管线探测技术规程》规定。对以下检查井:有>1个入口(多井盖)的;井内管线点较多，井内各种管线点在图上不能清楚表示的;地下管线点与井盖中心偏距>0.2m的，在管线辅助层用规定的虚线画出井内轮廓线，在井盖实际位置画出检查井或人孔井符号。除符号形状和编码不同外，井内管线点的所有其他属性值不变。

　　 4)数据检查及预处理地下管线图的所有空间数据均为手薄采集的野外数据，输入计算机后进行内业编码，检查后绘制测量草图，交外业检查修改，确认数据文件无误后，利用GIS成图系统及管线成图软件转换数据，建立管线点、线数据库。

　　 由于城市排水管道检查井大部分设置在行车道中，施工期间需占用机动车道或非机动车道进行施工作业，但管道检测工作在同一地点施工时间≤24h，故均采用短期或临时交通疏导措施。

　　 检测管道作业前，施工员和安全员需穿戴安全防护设备、个体防护装备、应急救援设备等，并进行安全检查，发现问题立即更换。施工员利用撬杠开启井盖，将井盖放置平稳，安全员处于安全环境下检测有害气体浓度，记录检测时间、气体类型和检测浓度，确保施工员安全。

　　 1)疏通检查井排水前先清除检查井中淤积物。下井疏通前，施工员需穿戴安全防护设备，清理检查井内砖、石、淤泥等残留物，然后利用人力绞车，将清掏的淤泥、杂物等提升至井外。使用吸污车清理井内流状稀泥，固体杂物直接装车运走。

　　 2)管道封堵在确保施工安全、质量及工期的前提下，将封堵分为气囊封堵(全橡胶金属芯高压型充气管塞)、钢板封堵和砖墙封堵3种工艺。对直径<1 000mm的管道采用气囊封堵，直径≥1 000mm的管道采用钢板封堵或砖墙封堵。

　　 3)管道排水待管道封堵完成后，通过潜污泵排干封堵区内污水，准备清淤工作。通过大功率污水泵将上游来水泵送至下游管线，确保管道正常运行。

　　 4)管道导水管道封堵后，需对封堵外管道进行导水，该工作既降低管道内水压，也保证水体正常流动。通过污水泵将封堵管段上游来水抽至下游检查井内，水流量较大时，可同时运行多台泵。

　　 清理基础表面，复核尺寸、位置和标高是否符合设计要求;按设计要求选用合格的普通黏土砖，将砖湿润，浇水应适量，否则墙面不清洁，灰缝不平整;准备砂浆，按设计给定配合比上料、拌制，控制拌制时间，使砂浆拌合均匀，做到随拌随用。

　　 在已安装完毕的排水管检查井处，放出检查井中心位置线，按检查井尺寸摆出井壁砖墙位置。在检查井基础面上，先铺砂浆后砌砖，随砌筑检查尺寸。井内踏步应随砌随安随座浆，埋入深度不得小于设计规定。混凝土检查井井壁踏步在预制或现浇时进行安装。

　　 排水管管口伸入井室30mm，当管径>300mm时，管顶应砌砖圈加固，以减少管顶压力，当管径≥1 000mm时，拱圈高应为250mm;当管径<1 000mm时，拱圈高应为125mm。

　　 排水后检查井内流槽，在井壁砌到管顶时进行砌筑。污水检查井流槽的高度与管顶齐平;雨水检查井流槽高度为管径的1/2。砖砌时，表面应用1∶2水泥砂浆分层压实抹光，流槽与上下游管道接顺。

　　 砌筑检查井的预留支管，应随砌随安，预留管管径、方向、标高应符合设计要求。管与井壁衔接处应严密不漏水，预留支管口宜用低强度等级砂浆砌筑，封口抹平。

　　 1)井盖安装检查井、井室及雨水口砌筑安装至规定高程后，应及时浇筑或安装井圈，盖好井盖 ^[6]。

　　 2)防坠网安装城区道路(含人行道、广场)检查井需加装单层防坠网，井室高度>1.2m应安装双层防坠网。防坠网安装于井室顶口下0.2～0.5m处。单层防坠网选用弹性网，固定在上顶盖以下20～30cm，双层防坠网为弹性和刚性结合，双网间距15～25cm。一般安装防坠网使用高强膨胀螺栓固定。膨胀螺栓直径≥8mm，固定长度≥100mm，螺栓为不锈钢材质。每网片固定螺栓≥8个，沿井周间距均分，基本水平，固定牢固，单个拉拔力≥5.14kN，网片与螺栓固定连接牢固，并应防盗锚固。

　　 检查井砌筑完成且隐蔽验收后，进行分层回填，分层厚度宜≤30cm，采用石夯或打夯机夯实，不得采用压路机，以免损坏检查井。

　　 管道清淤采用联合疏通车+抽吸污泥的方式清除管道内淤泥。联合疏通车由大型水罐、机动卷管器、胶管、管道清洗喷头等组成。工作流程是利用高压泵将水罐中水泵入胶管，同时将动力源机械能转换为压力能，使胶管中水体具有高强度压力，然后通过高压喷嘴小孔，将压力能转换为动能，从而形成具有很高冲击力的微细水射流，连续不断打击、冲蚀、剥离、切除基体，以清除基体污垢。同时，水射流会因反作用力使喷头带着胶管前行，高压水射流一边推动喷头前进，一边冲洗管道中的淤泥和管壁污垢，随水流入下游时带出污物，将上游管网冲刷下来的淤塞物及泥砂拦截至下游检测井中，最后通过吸污车清出污泥。

　　 1)管段功能性缺陷参数按下式计算:

　　 式中:G为管段功能性缺陷参数;y为管段运行状况系数，按缺陷点数计算功能性缺陷平均分值。y_max为管段运行状况最大缺陷系数，功能性缺陷中最严重的分值。β为功能性缺陷影响系数，与缺陷类型、等级和间距相关，取1.0～1.2。

　　 2)运行状况系数的确定

　　 管段运行状况系数按下式计算:

　　 式中:P_j为第j处功能性缺陷分值。m为检测管段功能性缺陷数量。

　　 当管段存在功能性缺陷时，功能性缺陷密度指数按下式计算:

　　 式中:y_m为管段功能性缺陷密度指数;L为管段长度;L_j为第j处功能性缺陷长度，当缺陷计量单位为个时，长度设为1m。

　　 3)管段功能性缺陷等级应按βy和y_max二者中的大值确定。当缺陷密度y_m>0.1时，表明管段功能性缺陷较多。

　　 4)管段功能性缺陷等级评定G<1为无或有轻微影响，管道运行基本不受影响;1≤G<3为管道过流有一定受阻，运行受影响不大;3≤G<6为管道过流受阻较严重，运行受明显影响;G≥6为管道过流受阻很严重，即将或已经运行瘫痪。

　　 5)管段功能性缺陷类型评估缺陷密度指数y_m<0.1为局部缺陷，0.1<y_m<0.5为部分或整体缺陷，y_m>0.5为整体缺陷。

　　 6)管道养护数计算如下:

　　 式中:K为地区重要性参数;E为管道重要性参数。

　　 7)管道养护等级养护指数MI<1时，没有明显需要处理的缺陷;1≤MI<4时，没有立即处理的必要，但宜安排处理计划;4≤MI<7时，根据基础数据进行全面考虑，应尽快处理;MI≥7时，输水功能受严重影响，应立即处理。

　　 1)多功能挖掏式管道疏通车是具有挖掏、高压冲水、清洗等功能的下水道疏通养护车;配备机电液气控制系统，可自动挖泥、卸泥和缺水报警，采用无线遥控操作。高压水泵由底盘经全功率取力器驱动工作，动力强劲。

　　 2)压入式竖井抓斗车采用三级液压伸缩臂直接挖掏，配备2种抓斗，适用于检查井和雨水收集井，最大挖掏深度11m，抓斗可在井内360°旋转，确保井内没有死角，清淤率达95%，先进的电子控制系统，一次作业校准后可自动记忆位置，确保工作效率和安全。

　　 3)联合疏通车适用于下水道污泥抽吸、清捞和装运，并可通过高压柱塞泵产生高压水对地下污水管道进行强力疏通和冲洗，彻底清除堵塞下水道的淤积物和管道壁附着污垢。

　　 4)污泥专用运输车通过全封闭污泥专用运载车运载管网清淤时的污泥，可杜绝污泥在运载过程中污染城市。

　　 5)圆管清淤机器人直径>1 500mm的圆管可采用圆管清淤机器人，使人不下井、路不开挖、泥不落地、水不断流。

　　 具体步骤为:先采用压入式竖井抓斗车抓取检测井和雨水收集口沉积淤泥，完成检查井清淤作业后，再采用多功能挖掏式管道疏通车清理管道内淤泥，最后采用联合疏通车高压冲水+吸污泥方式彻底清除管道内淤泥。

　　 高压射水清洗由管道系统、清洗车系统及喷射枪具系统3部分组成，通过高压水泵抽清洗车水罐内的水，将高压水通过高压胶管压向喷头。从喷头后方的孔向后喷射高压水产生反作用力，使喷头带着胶管向前行进。高压水一边推动喷头前进，一边冲洗管道淤泥与管壁污垢，使之随水流入下游时带出污物，将上游管网冲刷下来的淤塞物及泥砂拦截至下游检测井，通过联合疏通车的吸污功能抽吸污泥，如遇较大建筑垃圾无法抽吸时，使用压入式竖井车将大型淤塞物直接抓取至地面，确保清淤彻底。作业过程中，压入式竖井车和多功能挖掏式管道疏通车清掏出的淤泥自卸至淤泥专用运载车内，实现淤泥转运。

　　 各独立施工段完成清淤作业后，及时拍摄视频影像资料备案，并提交申请现场验收。

　　 管道清淤作业验收标准如表2所示。

　　 本项目将改善城市污水处理系统，提高污水处理效率，使污水处理厂出水可用于浇洒绿地、冲灰、冲洗道路，既节省水资源，又减轻城市自来水净化负担。本工程将改善水系水质，保证企业、工业正常生产，避免或减少城市污水排放对周边水系的污染，以及由此产生的经济损失，减轻污水对地下水源的污染。