雨污水管道入廊技術(shù)分析

康洪強(qiáng) 姜寧寧

(1.中鐵第五勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，北京 102600； 2.北京科智成市政設(shè)計(jì)咨詢有限公司，北京 102600)

1 概述

綜合管廊是一種將給水、再生水、電力、廣播電視、通信、雨水、污水和燃?xì)獾榷喾N市政管線一體集中鋪設(shè)的地下城市管道綜合走廊，是一種集約化利用城市地下空間的城市地下基礎(chǔ)設(shè)施，已在國外應(yīng)用多年，采用該種方式鋪設(shè)的市政設(shè)施維護(hù)和檢修極為方便，降低了維護(hù)檢修費(fèi)用，可解決馬路拉鏈問題，提高城市保障能力。為了充分發(fā)揮綜合管廊的作用，各類市政管線應(yīng)遵循“應(yīng)進(jìn)皆進(jìn)”的原則按規(guī)劃入廊，但是雨污水利用重力自流排出，屬于重力流管道，對(duì)坡度和走向都有較大要求，納入綜合管廊后坡度埋深勢(shì)必產(chǎn)生影響，在雨污水管線入廊設(shè)計(jì)過程需更加審慎的考慮，因地制宜，科學(xué)合理安排雨污水管線入廊。

2 雨污水管線入廊優(yōu)勢(shì)分析

國內(nèi)雨污水管線多采用直埋方式敷設(shè)，受現(xiàn)有建設(shè)管理水平在管道建設(shè)過程中常常出現(xiàn)施工質(zhì)量與管材質(zhì)量難以控制。根據(jù)統(tǒng)計(jì)北京市大興區(qū)2016年720積水點(diǎn)70%是由于施工過程存在問題，而管道破損與未按要求放坡則占到積水點(diǎn)總數(shù)的50%。施工質(zhì)量不合格導(dǎo)致雨水管道排水不暢，而污水管道也因施工質(zhì)量存在管道接口、檢查井等處滲水，從而導(dǎo)致周圍環(huán)境受到污染或雨季污水量增加導(dǎo)致污水進(jìn)廠濃度偏低、處理水量偏高，直接影響污水處理成本。雨污水管線傳統(tǒng)鋪設(shè)方式是直埋于地下，當(dāng)管道損壞出現(xiàn)故障后很難及時(shí)發(fā)現(xiàn)，而且埋地管道在修復(fù)或重新鋪設(shè)時(shí)需重新開挖路面，對(duì)交通與居民出行造成很大影響，實(shí)施費(fèi)用也很高。由于雨污水管線往往布置在機(jī)動(dòng)車道下，檢查井蓋眾多，對(duì)道路景觀與行車舒適安全也產(chǎn)生不良影響。

雨污水管道入廊后可有效避免傳統(tǒng)直埋敷設(shè)的基礎(chǔ)下降不均、施工質(zhì)量難以控制等問題，對(duì)管道滲漏、破損也可更加方便的監(jiān)測(cè)，及時(shí)進(jìn)行維修；管道入廊避免了與土壤和地下水的接觸，運(yùn)行環(huán)境得到很大改善，管線平均使用壽命可從25年提升到50年，最長(zhǎng)還能達(dá)到百年[1]。

雨污水管線入廊后不僅避免了反復(fù)開挖、路面翻修，還可減少對(duì)地下空間的占用；而且管線檢查井與管廊主體一體設(shè)計(jì)，道路景觀一體化效果好，提高了居民的生活感受。

3 雨污水管線入廊設(shè)計(jì)分析

3.1 雨污水入廊斷面設(shè)計(jì)

GB 50838—2015城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范對(duì)納入綜合管廊的排水管道要求有：進(jìn)入綜合管廊的排水管道應(yīng)采用分流制，雨水納入綜合管廊可利用結(jié)構(gòu)本體或采用管道排水方式。污水納入綜合管廊應(yīng)采用管道排水方式，污水管道宜設(shè)置在綜合管廊的底部[2]。

雨污水管線入廊斷面設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：

1)雨污水管線與其他管線是否共艙還是單獨(dú)設(shè)艙需根據(jù)管線埋深與管徑大小判斷。

2)可考慮將雨水入廊與海綿城市建設(shè)結(jié)合，將下沉式綠地與管廊景觀結(jié)合設(shè)計(jì)，將雨水滯蓄設(shè)施與管廊一體設(shè)計(jì)。

3)雨水管很大時(shí)，可將雨水管與管廊結(jié)構(gòu)一體設(shè)計(jì)，可將污水管布置在雨水管渠內(nèi)，合理利用空間。但在設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮日常檢修的方便，并采取適當(dāng)?shù)姆缆┐胧┓乐刮鬯廴?，?duì)污水管道進(jìn)行加固防止雨水對(duì)管道進(jìn)行沖刷或浮力產(chǎn)生位移。

4)若管廊僅在一側(cè)存在支管，可將井室布置在支管一側(cè)進(jìn)行連接，若管廊兩側(cè)都存在支管接入，將支管從主管上側(cè)接入。

3.2 雨污水管線縱斷面設(shè)計(jì)

雨污水利用重力自流排出，屬于重力流管道，對(duì)坡度和走向都有較大要求，納入綜合管廊后，對(duì)管廊的走向、坡度、埋深與橫斷面尺寸都會(huì)造成影響，而且由于污水會(huì)產(chǎn)生H2S，CH4，還需根據(jù)環(huán)境設(shè)置通風(fēng)、氣體監(jiān)測(cè)與自動(dòng)防護(hù)設(shè)施，對(duì)管廊造價(jià)有很大影響。

綜合管廊內(nèi)雨污水管線位置和管廊坡度優(yōu)化設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中需重點(diǎn)考慮。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，往往當(dāng)污水管道和綜合管廊豎向深度與坡度都一致時(shí)才將雨污水管線納入綜合管廊，而且在雨污水入廊設(shè)計(jì)過程中要特別注意滿足接戶支管銜接及外部排水系統(tǒng)的要求。

3.3 雨污水支線銜接設(shè)計(jì)

雨污水管線接入支管較多，納入管廊后需在出入管廊處增加相應(yīng)的接口、人孔、通風(fēng)、泵站等，給管廊節(jié)點(diǎn)建設(shè)增加了很大難度。出于經(jīng)濟(jì)性考慮，雨水管道一般就近排入周圍水系，管道管徑小，長(zhǎng)度短，埋深淺。為了雨水管線入廊調(diào)整管線位置或采用壓力輸送都得不償失。

雨污水入廊管線與街區(qū)支管的銜接井和銜接支管的設(shè)計(jì)是管廊設(shè)計(jì)過程中的難點(diǎn)之一。根據(jù)規(guī)范要求，污水納入綜合管廊應(yīng)采用管道排水方式，污水管道宜設(shè)置在綜合管廊的底部[2]。以污水管道設(shè)置與管廊底部位置關(guān)系分析，若管廊兩側(cè)接入支管埋深小于管廊標(biāo)準(zhǔn)段平均覆土深度，可在管廊內(nèi)設(shè)置檢查井，在管廊上部進(jìn)行接駁；若接入支管高程位于管廊中間位置，則可在管廊外通過檢查井降低支管高程后介入管廊；若接入支管縱向上接近管廊底部，一般在管廊內(nèi)設(shè)置檢查井通過檢查井將支管接入管廊[3]。

3.4 入廊雨污水管道管材選擇

雨污水管道材質(zhì)應(yīng)根據(jù)管內(nèi)排水水質(zhì)、水溫、施工條件等因素進(jìn)行選擇與設(shè)計(jì)，輸送腐蝕性污水的管渠必須采用耐腐蝕材料，其接口及附屬構(gòu)筑物必須采取相應(yīng)的防腐蝕措施。

污水在管道的厭氧環(huán)境下會(huì)產(chǎn)生大量H2S，CH4和NH3，存在爆燃危險(xiǎn)或是對(duì)巡檢人員造成傷害，而且水中所含的無機(jī)鹽與酸堿性物質(zhì)也會(huì)對(duì)管線造成腐蝕[4]。不同于直埋管線，污水管道入廊須采用管道方式，或在綜合管廊內(nèi)部涂襯防腐層，考慮到管線的使用壽命與檢修方便推薦污水管道使用鋼管、球墨鑄鐵管、塑料管。雨水管道因流量較大，水質(zhì)也較為簡(jiǎn)單，除了采用鋼管、球墨鑄鐵管、塑料管等管道方式，還可以利用結(jié)構(gòu)本體納入管廊。

3.5 入廊雨污水管道清疏

雨污水一般利用重力自排，考慮經(jīng)濟(jì)性往往鋪設(shè)坡度較低，流速較低，雜質(zhì)很多，實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常存在淤積、渣運(yùn)困難等問題。雨污水在管道厭氧環(huán)境下還會(huì)產(chǎn)生H2S，CH4等有毒有害氣體,管道清理時(shí)易對(duì)工人造成人身傷害。在雨污水管道入廊設(shè)計(jì)過程中需重點(diǎn)考慮雨污水管道的清淤疏浚方式。目前市政污水管道清疏方法主要有高壓清洗車機(jī)械清疏與人工清疏，入廊污水管每隔一定距離需設(shè)置污水出艙井,對(duì)于管徑不大于d800的污水管,仍可以采用傳統(tǒng)直埋污水管的高壓清洗車清疏方式,對(duì)于管徑大于d800的污水管,除污水出艙井外可考慮在污水管道上增設(shè)壓力井蓋的措施為人工清疏提供條件[1]。此外可在設(shè)計(jì)中考慮雨水真空沖洗系統(tǒng)與污水?dāng)r蓄沖洗系統(tǒng)等新型在線自動(dòng)沖洗系統(tǒng)的應(yīng)用，該類設(shè)施無需人工值守、無需外來水源，管廊雨污水管線日常維護(hù)能夠更加方便。

4 結(jié)語

雨污水管道入廊后可有效提高雨污水管線的施工質(zhì)量，入廊后雨污水日常檢查維護(hù)也更加方便。但雨污水管線多數(shù)為重力流排水，受限制條件多，且支管接入口很多，管線淤積情況經(jīng)常發(fā)生，需重點(diǎn)考慮管線建成后的運(yùn)維工作，在設(shè)計(jì)層面應(yīng)結(jié)合其他入廊管線布置、雨污水與管廊埋深、走向、坡度、支管接入、運(yùn)行維護(hù)等方面完善設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，合理布局雨污水管廊艙室，對(duì)雨污水管道入廊方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，充分發(fā)揮管廊的綜合效益。

參考文獻(xiàn):

[1] 仲崇軍,謝雷杰.污水管道入廊設(shè)計(jì)及運(yùn)維對(duì)策探討[J].給水排水,2017,43(1):152-155.

[2] GB 50838—2015,城市綜合管廊工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3] 劉 羽.城市道路綜合管廊排水管線入廊相關(guān)技術(shù)研究[J].山西建筑,2017,43(19):123-125.

[4] 王樂安.綜合管廊管線入廊問題探討[J].江西建材,2017(16):15-22.