淺析市政排水管道改造設(shè)計

姜其山

摘 要：在城市運(yùn)行過程中，排水系統(tǒng)是基礎(chǔ)性設(shè)施，同時，也是市政建設(shè)中非常重要的組成部分。排水系統(tǒng)主要的職責(zé)就是承擔(dān)著城市防汛排水以及污水、雨水收集，對城市的長遠(yuǎn)發(fā)展具有很大的影響。近年來，我國的經(jīng)濟(jì)水平得到了很大的提升，城市化進(jìn)程不斷加快，城市建設(shè)規(guī)模也在不斷的擴(kuò)大，因此，城市排水管網(wǎng)承受著很大的壓力。很多城市中，舊的排水管網(wǎng)系統(tǒng)的排水能力出現(xiàn)了不足的情況，而且，還存在著嚴(yán)重受損的情況，導(dǎo)致城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)了不能滿足需求的情況，因此，對排水管網(wǎng)進(jìn)行改造志在必行，不僅僅能夠提升城市排水能力，對城市可持續(xù)發(fā)展也非常有利。

關(guān)鍵詞：市政排水管道；改造；設(shè)計

1 城市排水管網(wǎng)現(xiàn)狀和存在的問題分析

在改革開放以后，我國的經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中人們的生活水平也得到了很大的提升，對城市功能也提出了更高的要求。城市發(fā)展過程中出現(xiàn)了城市化速度快、人口增長快以及居住地區(qū)密集的情況，這樣就使得城市排水管網(wǎng)在使用過程中出現(xiàn)了很多的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。首先，城市在發(fā)展過程中出現(xiàn)了新城區(qū)和舊城區(qū)之分，舊城區(qū)在排水管網(wǎng)規(guī)劃方面出現(xiàn)了缺乏整體規(guī)劃的情況，城市排水管網(wǎng)在布局方面存在著管線布局混亂的情況，同時，管網(wǎng)服務(wù)也出現(xiàn)了問題，導(dǎo)致供水能力出現(xiàn)了不能滿足城市發(fā)展的需要，排水和收集能力較差。其次，舊式的排水管網(wǎng)在規(guī)劃方面年限都較短，在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)方面存在中較低的情況，導(dǎo)致排水管網(wǎng)的管徑偏小，在過水能力方面較差。在城市建設(shè)方面還存在著管網(wǎng)埋深較淺的情況，管網(wǎng)接口方面出現(xiàn)了不嚴(yán)實(shí)的情況，容易導(dǎo)致積水滲漏和關(guān)內(nèi)污染氣體溢出的問題，在城市運(yùn)行過程中出現(xiàn)了很多的新問題。最后，城市建設(shè)過程中出現(xiàn)了管網(wǎng)陳舊的情況，在維護(hù)和管理方面較少，導(dǎo)致管道出現(xiàn)了淤積比較嚴(yán)重的情況，同時，因?yàn)楣芫W(wǎng)的設(shè)計布置不合理，導(dǎo)致了污水管和雨水管出現(xiàn)了合流的情況，排水系統(tǒng)非?；靵y，對城市建設(shè)非常不利。

城市發(fā)展過程中，排水管網(wǎng)失去了原有的功能，在出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣時，會導(dǎo)致地面出現(xiàn)嚴(yán)重的積水現(xiàn)象，對人們的生活和城市環(huán)境都會帶來很大的影響。目前排水管道在施工中面臨的問題非常多，在改造方面要解決的問題也非常多，為了促進(jìn)城市更好的發(fā)展，對出現(xiàn)的問題要進(jìn)行解決，同時，完善排水管網(wǎng)系統(tǒng)，發(fā)揮污水處理設(shè)施的作用，對提高周邊水體質(zhì)量有很大的作用。

2 管網(wǎng)改造設(shè)計的原則

對城區(qū)排水管網(wǎng)進(jìn)行改造是一項非常復(fù)雜的工程，老城區(qū)在建設(shè)過程中沒有對現(xiàn)在城市發(fā)展進(jìn)行充分的考慮，因此，在老城區(qū)出現(xiàn)了街道狹窄的問題，在路面交通量逐漸增多的情況下，各類管線交叉多，施工難度較大，為了避免管網(wǎng)改造對居民生活帶來較大的影響，在改造設(shè)計方面可以根據(jù)城市排水規(guī)劃以及現(xiàn)場地形進(jìn)行設(shè)計。在現(xiàn)有管線調(diào)查資料的基礎(chǔ)上，對改造當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)、水文以及氣象條件以及資金條件進(jìn)行綜合分析，避免對水體進(jìn)行污染，充分利用現(xiàn)有的渠道，實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益以及環(huán)境效益。

2.1 地質(zhì)條件。給排水管網(wǎng)在線路方面非常長，而且，在施工中要在埋入地下，因此，在施工中受到水文和地質(zhì)條件影響較大，同時，在施工中面臨的環(huán)境條件也會不同，因此，要根據(jù)具體情況進(jìn)行具體分析，制定有針對性的設(shè)計，提出最有效的施工方法，對施工質(zhì)量進(jìn)行保證，同時，也能更好的保證給排水管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計以及運(yùn)作效果。

2.2 地下設(shè)施。城市建設(shè)過程中，在地下出現(xiàn)了各種功能的管線，這些管線在施工中出現(xiàn)了比較亂的情況，而且，在施工中經(jīng)常會出現(xiàn)相互沖突的情況，在施工中一旦出現(xiàn)管道走向和高度出現(xiàn)錯誤的情況，在調(diào)整方面非常復(fù)雜，而且，在調(diào)整過程中耗費(fèi)的資金也比較多，因此，設(shè)計人員在對給排水管道進(jìn)行設(shè)計分析時，一定要保證設(shè)計的合理性和科學(xué)性。

2.3 新型管材。傳統(tǒng)的市政給排水施工是以混凝土作為主要的施工形式，這樣就使得管體在重量方面非常大，導(dǎo)致施工難度非常大、強(qiáng)度小，對管道的使用壽命也帶來了一定的影響，還導(dǎo)致了管道流水不暢通的問題比較常見。

2.4 成本控制。市政給排水管網(wǎng)的建設(shè)主要的目的就是保證用戶的用水需求量，因此，對給水管網(wǎng)的水壓就有一定的要求，在水壓方面要對施工維修問題進(jìn)行解決，同時，對施工成本控制也要進(jìn)行考慮，不能為了追求簡單的利益而是管線的長度不夠。

2.5 改造規(guī)則。在舊城區(qū)給排水管網(wǎng)設(shè)計方面出現(xiàn)了很多的弊端，而且在舊城給排水管網(wǎng)的改造設(shè)計中也出現(xiàn)了一些問題，因此，相關(guān)的管網(wǎng)設(shè)計人員要根據(jù)相關(guān)規(guī)定對管網(wǎng)進(jìn)行改造，做好管網(wǎng)改造設(shè)計工作，并且在實(shí)施過程中做好經(jīng)濟(jì)預(yù)算工作。在管網(wǎng)改造工作中，在應(yīng)用范圍上出現(xiàn)了比較廣泛的情況，同時，要將管網(wǎng)的改造工作進(jìn)行落實(shí)。

3 管網(wǎng)改造設(shè)計的要點(diǎn)

3.1 勘察并核實(shí)管網(wǎng)現(xiàn)狀資料。排水管網(wǎng)在改造方面涉及的管線較多，在改造之前要對管網(wǎng)的現(xiàn)狀進(jìn)行了解，可以先到相關(guān)的建設(shè)管理范圍索要管線施工圖，對管網(wǎng)的平面位置、管徑、坡度、埋深以及水流走向進(jìn)行了解。同時，要和相關(guān)的養(yǎng)護(hù)管理部門進(jìn)行溝通，對排水管線的使用情況進(jìn)行掌握，然后對排水管道進(jìn)行勘察，可以對原有構(gòu)筑物基礎(chǔ)上進(jìn)行利用，這樣不僅僅能夠降低施工難度，同時也能節(jié)省投資。在施工現(xiàn)場要對城市管網(wǎng)進(jìn)行測量，要聘請具有資質(zhì)的測量單位來進(jìn)行分組調(diào)查，這樣能夠及時獲取想要的資料，對管網(wǎng)的設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，同時，保證其科學(xué)性，能夠更好的保證管網(wǎng)改造的質(zhì)量。

3.2 加強(qiáng)管網(wǎng)的統(tǒng)一規(guī)劃和維護(hù)管理。排水管網(wǎng)設(shè)計要適應(yīng)城市長遠(yuǎn)發(fā)展要求，同時，對排水管要做好統(tǒng)一的規(guī)劃，對現(xiàn)有的排水管網(wǎng)資料要進(jìn)行晚上，建立城市排水管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)，對出現(xiàn)管道亂接的現(xiàn)象要進(jìn)行避免，加強(qiáng)管道的清淤工作力度，保證人們的生活和工作不會受到影響。

3.3 管網(wǎng)的清淤疏通和防滲修復(fù)。很多的老城區(qū)排水管道存在著維護(hù)管理不到位的情況，導(dǎo)致管道內(nèi)出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的淤積情況，因此，在對其進(jìn)行改造時，要做好清淤疏通工作，同時，要增加管道的過水能力。管道在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)受到很多因素影響的現(xiàn)象，在這種情況下，要對管道出現(xiàn)的錯位、滲漏嚴(yán)重等情況進(jìn)行改善，對管道出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決，對管道的內(nèi)壁和槽低可以進(jìn)行重新的澆筑，提高管道的防滲能力。

3.4 管網(wǎng)改造施工方案的選擇。對舊排水管網(wǎng)進(jìn)行改造時，主要的施工方案就是對原有的管道位置進(jìn)行開挖，然后更換新的管道。但是，老城區(qū)通常存在著路面比較狹窄的情況，在交通量過大時就會導(dǎo)致對交通造成中斷的情況。在改造前，要做好施工邊線的交通疏導(dǎo)工作，同時，對施工安全以及交通安全都要進(jìn)行重視。在雨季進(jìn)行施工時，對新建的污水管道要進(jìn)行及時的回填，避免雨水對溝槽的質(zhì)量進(jìn)行影響。在對排水管道進(jìn)行改造時，避免出現(xiàn)全線開挖的情況，在最大限度內(nèi)較少對交通的影響，對管道的工期也要進(jìn)行縮短，新管線在施工前期要保證原管線能夠正常使用，保證城市的正常運(yùn)行不會受到影響。

3.5 排水構(gòu)筑物改造。在改造設(shè)計中應(yīng)該合理確定檢查井等構(gòu)筑物的管線位置。排水管線一般定位在其它管線里側(cè)，為了避免汽車碾壓、方便施工及維護(hù)，盡量鋪設(shè)在人行道或非機(jī)動車道上，在人行道和非機(jī)動車道空間有限時，可視具體情況將管線布置在路中心綠化隔離帶，也可考慮將維修可能性較小的管線布置在機(jī)動車道下。推廣采用新型管材。長期以來，市政排水管道采用混凝土管，由于其重量大、接口多，長時間使用后，大部分管道存在滲漏問題。為了滿足城市改造工程工期的要求，在改造設(shè)計中可選用新材料、新工藝的管材。新型高密度聚乙烯塑料管材（HDPE）、PE管等管材具有不易腐蝕、壽命長、管壁光滑、水流阻力小等優(yōu)點(diǎn)可在改造設(shè)計中推廣采用。

4 管網(wǎng)改造設(shè)計中遇到的問題

4.1 雨水口的改進(jìn)問題。雨水口的形式主要有平箅式和立箅式兩類。平箅式水流通暢，但易被雜物堵塞，影響收水能力；立箅式不易被堵塞，但需要邊溝保持一定水深。所以，對雨水口的布置可進(jìn)行如下改進(jìn)。雨水口的位置應(yīng)根據(jù)地形及匯水面積，結(jié)合道路縱斷設(shè)計進(jìn)行布置。對于低洼和易于積水地段，雨水徑流量增大，為了提高收水速度，適當(dāng)增加雨水口數(shù)量，最好采用線形收水井。對于縱坡較大的道路，尤其是立交的引道處，應(yīng)該在上游道路縱坡變化最大的地方開始布置雨水口，同時在下游段多設(shè)雨水口，形成線形收水井，增大收水井的收水能力，避免全部匯到下游或橋下造成積水。

4.2 管線高程沖突的問題。在管網(wǎng)改造的后續(xù)施工過程中，由于地下管線探測資料不完善，設(shè)計人員未認(rèn)真核查現(xiàn)狀管線資料等原因，使得經(jīng)常出現(xiàn)新建管線和現(xiàn)狀管線高程沖突的問題。在進(jìn)行高程調(diào)整時需要遵循一定的原則，即：有壓管讓重力管，小管徑管讓大管徑管，支管讓干管。還應(yīng)與道路設(shè)計高程相結(jié)合，滿足管線覆土與防凍的要求，防止路面荷載及冬季低溫環(huán)境破壞管線。交叉點(diǎn)的處理需要綜合考慮設(shè)計合理性、工程造價、施工工藝等各方面因素。其一是降低污水支線的高程，如交叉點(diǎn)位于整條污水管線的上游，降低高程，則整條污水管線的高程都要隨之降低，工程造價會大大增加；其二是污水支線在這一點(diǎn)做倒虹處理，雖然水力條件不是很好，但是工程造價會節(jié)省很多。

4.3 新建管線與現(xiàn)狀管線的銜接問題。由于在設(shè)計過程中沒有對現(xiàn)場管線情況做詳細(xì)的調(diào)查、研究和分析，使得在城區(qū)改造的施工過程中，道路的修建往往對道路兩側(cè)的市政管線系統(tǒng)造成了隔斷，或者由于道路兩側(cè)原有的現(xiàn)狀管渠系統(tǒng)本身不完善，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀管渠與新建市政管線缺乏銜接的問題。這就需要對保留的現(xiàn)狀管道或者排水下游出口處進(jìn)行清淤處理，對管線進(jìn)行修復(fù)改造或?qū)艿栏綄贅?gòu)筑物進(jìn)行加高加固處理。

4.4 現(xiàn)狀構(gòu)筑物對新建管線施工影響的問題。在新建市政管線設(shè)計時應(yīng)考慮與現(xiàn)狀建筑物、構(gòu)筑物保留適當(dāng)?shù)陌踩嚯x，否則會影響到現(xiàn)狀建筑物、構(gòu)筑物的安全，使施工無法實(shí)施。當(dāng)管距現(xiàn)狀建筑物、構(gòu)筑物較近或鋪設(shè)在交通量較大的道路下時，若埋深較大，地下水位較高時，要求在施工過程中采取地下水排除、溝槽支撐、禁止大型車輛通行等安全措施；當(dāng)管道出現(xiàn)穿越鐵路、公路或其它管線設(shè)施時，在改造時，具體的穿越位置及施工方法應(yīng)當(dāng)與相關(guān)管理部門進(jìn)行協(xié)商。

5 結(jié)束語

在城市基礎(chǔ)建設(shè)中，市政給排水管道建設(shè)是非常重要的組成部分，但是，在城市不斷發(fā)展過程中，出現(xiàn)了原有管網(wǎng)不能滿足城市發(fā)展需求的情況，因此，對原有給排水管網(wǎng)進(jìn)行改造非常必要。在改造前要對管網(wǎng)的現(xiàn)況、城市規(guī)劃以及城市地質(zhì)地形等情況進(jìn)行掌握，然后確定改造的排水體制和設(shè)計參數(shù)，制定符合實(shí)際情況的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。對設(shè)計方案以及管材要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性以及可行性分析，在較少工程投資的情況下，保證工程的質(zhì)量。在管道使用過程中，要定期進(jìn)行維護(hù)檢查，保證管道的輸水能力，延長其使用壽命。

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