排水超深檢查井的設(shè)計與研究

余濤

（廣東省建筑設(shè)計研究院 廣東廣州 510010）

前言

由于“水十條”、黑臭水體整治等治污目標要求，國內(nèi)排水管網(wǎng)、尤其是截污管網(wǎng)的建設(shè)仍然正在如火如荼地進行，而城市土地資源日趨緊張，從節(jié)約建設(shè)用地、減少管養(yǎng)費用等方面綜合考慮，不可避免地導致排水管網(wǎng)，尤其是管網(wǎng)中、末端的埋深日益增大。

現(xiàn)行國標圖集（圖集號：02S515/06MS201-3）的排水檢查井為磚砌或者鋼筋混凝土建造，排水主管道埋深為：雨水管道主管頂覆土≤4m；污水管道主管頂覆土≤6m，檢查井的深度基本上在8m以下；從排水主管道埋深及示意圖可以斷定，對于埋深不低于8m的排水管網(wǎng)系統(tǒng)，現(xiàn)行的國標圖集已經(jīng)無法完全滿足工程應(yīng)用的需求，而國內(nèi)目前也尚未發(fā)現(xiàn)超深排水檢查井相關(guān)的研究；為填補國內(nèi)在這一領(lǐng)域的空白，同時滿足實際工程應(yīng)用的迫切需要，開展超深檢查井的應(yīng)用研究迫在眉睫。

1 研究內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)節(jié)點

超深檢查井由于埋深不低于10m，比一般檢查井深至少25%以上，為確保其功能實現(xiàn)、運營管養(yǎng)方便安全等，根據(jù)類似項目建設(shè)的經(jīng)驗，有以下關(guān)鍵節(jié)點須予以解決：

節(jié)點一：跌水方式選擇

超深檢查井的井深一般≥10m，而接入支管的埋深一般≤4.0m，因此支管接入時經(jīng)常會遇到跌差＞6.0m的工況，如何選擇適當?shù)牡绞?，在不增加檢查井尺寸的前提下，既實現(xiàn)跌水消能效果，又確保檢查井的安全運營，是超深檢查井需要解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。

節(jié)點二：人行通道的設(shè)置

國標圖集檢查井的埋深一般≤8m，對于如此高度，采用直上直下爬梯即基本上可完成管養(yǎng)?？蓪τ诼裆?0m甚至更深的超深檢查井，如再僅依靠一次性直爬梯進出檢查井，則單程直上、直下距離長達10m以上，人員爬行過程中易疲勞，存在安全隱患，因此如何在不增加檢查井尺寸的前提下，確保管養(yǎng)人員安全、相對舒適地進出檢查井，是超深檢查井需要解決的又一關(guān)鍵技術(shù)。

節(jié)點三：運營管養(yǎng)時的通風、照明及排水切斷

排水管道長期運行過程中，管道內(nèi)部的積泥、污水等都會產(chǎn)生有毒氣體，如CH4、SO2、H2S等，這些氣體與空氣混合存在，對養(yǎng)護工作人員和道路安全造成一定的安全隱患，因此如何確保養(yǎng)護人員下井作業(yè)時的安全，是超深檢查井建設(shè)、管養(yǎng)需要重點考慮的。

設(shè)置超深檢查井的排水管道一般都處于管網(wǎng)的中、末端，意味著檢查井主管的水流量較大、井內(nèi)水位較高，大流量、高水位的排水狀態(tài)是很難保證管養(yǎng)到位的，因此如何確保管養(yǎng)時淺水、甚至基本上干水作業(yè)，是需要解決的問題；

節(jié)點四：操作空間

超深檢查井深度均不低于10m，狹窄的地下空間僅靠￠700mm的人孔和1.2m×1.2m的吊裝孔與地面連通，因此超深檢查井內(nèi)平時勢必亮度不夠，甚至會一遍漆黑，如何確保人員下井作業(yè)時的照度，以保證管養(yǎng)到位、作業(yè)安全是需要考慮的。

2 解決方案

2.1 跌水方式

跌水井和檢查井合建：

圖1

常規(guī)的支管接入主管的跌水型式，通?？紤]在支管接入主管前設(shè)置一個跌水井，然后再接入主管檢查井，跌水井和主管檢查井單獨設(shè)置；將合并排水井分為跌水井室和檢查井室。污水由埋深較淺的支管接入跌水井室，通過跌水消能后，采用跌水或者管頂平接的方式，自流接入主管檢查井室?？紤]采用分層跌水，將跌水井室分為多層，單層層高約4m左右，單層的跌水型式類似豎槽跌水。支管排水首先流入第一層，進行第一次消能、溢流至下一層，如此依次通過各層的隔板進行消能，最后跌落至井底消力池，溢流至排水主管。

2.2 人行通道的設(shè)置

圖2

沿著檢查井井壁設(shè)置旋轉(zhuǎn)向下樓梯，樓梯坡度不大于45°；樓梯邊沿設(shè)置高度不低于1.1m欄桿，以防止人員墜落；樓梯轉(zhuǎn)角處均設(shè)置不小0.8m×0.8m的平臺，既利于上下樓梯稍作休息，又可作為臨時操作平臺使用。

在超深檢查井內(nèi)分層設(shè)置操作平臺、交錯設(shè)置人行爬梯的形式。人行爬梯交錯設(shè)置，是為了防止突發(fā)狀況時人員直接跌入井底，以確保養(yǎng)護人員出入的安全、方便。

2.3 閘槽設(shè)置

圖3

主要在以下幾個位置超深檢查井內(nèi)，考慮設(shè)置閘槽：

（1）管道交匯處的檢查井內(nèi)；

（2）管道轉(zhuǎn)彎處的檢查井內(nèi)；

（3）新舊管道銜接處的檢查井內(nèi)；

（4）直線段每隔一定距離的超深檢查井內(nèi)。

2.4 設(shè)備吊裝孔的設(shè)置

超深檢查井由于埋深達10m甚至更深，閘門、清淤器具等設(shè)施的進出都需要吊裝才能進行，吊裝孔的設(shè)置是必不可少的。為確保作業(yè)免受干擾和安全，除井頂板單獨設(shè)置不小于1.2m×1.2m的吊裝孔外，其他人行通道的吊裝孔也不與人孔合并，而是單獨設(shè)置。

3 施工工法

超深檢查井內(nèi)凈空為（4.90～5.50m）×3.00m，高度按照實際且不小于10m，內(nèi)設(shè)一道隔板分隔為跌水井室與檢查井室，其中跌水井室凈空1.50×3.00m，檢查井室凈空為（3.40～4.00）×3.00m，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土墻板結(jié)構(gòu)。由于超深檢查井位于已建好的頂管井內(nèi)，周邊回填中砂或力學性能較好的原土，且有壓實度等要求，故采用C30混凝土進行澆筑。對于埋深在地面以下10m內(nèi)部分，混凝土抗?jié)B等級為P6，埋深超過10m部分抗?jié)B等級采用P8。

當采用人行爬梯+操作平臺方式下井時，由于操作平臺每隔4.0～4.5m設(shè)置一層，故側(cè)墻/隔板厚取400mm，平臺厚度同樣取400mm，以確保平臺剛度足夠作為側(cè)墻/隔板在豎向方向上的固定支撐。底板厚400～500mm為宜。

當采用旋轉(zhuǎn)梯方式下井時，由于梯板為連續(xù)向下的斜板而非一個平面內(nèi)板，故難以在水平方向為側(cè)墻/隔板提供有效水平支撐，則側(cè)墻/隔板厚應(yīng)根據(jù)實際計算需要選取，且不應(yīng)小于400mm，底板厚度不小于500mm。梯板作為側(cè)墻伸出的懸挑結(jié)構(gòu)，厚度取200mm為宜。對于需預(yù)留孔洞、套管等地方，則按照規(guī)范要求進行洞口加強。

4 運行維護

超深檢查井由于其埋深達10m甚至更深，在安全養(yǎng)護方面難度大，針對此類檢查井的實際情況，本研究擬論述疏通養(yǎng)護、通風及照明的要求，以提高后期運行維護的效率，并保障管養(yǎng)人員的安全。

4.1 疏通養(yǎng)護

同普通排水檢查井一樣，超深檢查井的疏通養(yǎng)護也需要嚴格按照《城鎮(zhèn)排水管渠與泵站維護技術(shù)規(guī)程》（CJJ/T-96）和《城鎮(zhèn)排水管道維護安全技術(shù)規(guī)程》（CJJ6-2009）等規(guī)范要求進行操作。

4.2 下井前準備

要了解該檢查井在實際應(yīng)用中的排水情況；檢查、核對該檢查井內(nèi)的排水管徑、水深、水位等情況，確定井內(nèi)處于水深不大于0.5m，水流速度不大于0.5m/s的工況。落實防毒面具的配置、安全警示標志的設(shè)置、井上監(jiān)護人是否已到位等；要對井內(nèi)氣體進行檢測；對井內(nèi)進行自然/強制通風，確保井內(nèi)有毒、有害氣體濃度降低到規(guī)范允許的范圍內(nèi)。做好逐級安全技術(shù)交底、履行雙方簽字手續(xù)、填寫下井安全作業(yè)票、施工方案審批等，嚴格執(zhí)行井下作業(yè)操作規(guī)程。

4.3 通風

按照檢查井所連接的所有排水管道內(nèi)的平均風速均不應(yīng)小于0.8m/s，再考慮不小于20%的裕度，計算通風風機的供氣量。

連續(xù)進行機械通風10min后，檢測井內(nèi)氣體濃度，如井內(nèi)空氣中氧含量及有毒有害、易燃易爆氣體的濃度滿足上述規(guī)定要求，所有安全措施配備齊全，井內(nèi)亮度滿足人員通行、作業(yè)要求，且井上監(jiān)護人員到位的前提下，可下井作業(yè)。

4.4 照明

每層操作平臺、跌水平臺均設(shè)置固定照明燈具、開關(guān)等設(shè)施。照明設(shè)施配置滿足以下要求：

（1）要求每層操作平臺/跌水平臺的亮度不小于220Lx；

（2）照明電源由管養(yǎng)單位自帶移動柴油發(fā)電機提供；

（3）照明燈具、開關(guān)采用防潮、防爆產(chǎn)品；

（4）開關(guān)設(shè)置在操作平臺/跌水平臺便于操作的位置，平時處于關(guān)閉狀態(tài)，作業(yè)按需要隨機開啟。

5 成功應(yīng)用

超深檢查井，已在西安西咸新區(qū)空港新城園區(qū)南大道雨、污水干管工程污水干管工程中成功應(yīng)用。西咸新區(qū)空港新城園區(qū)南大道（第五大道-規(guī)劃二路）市政工程位于空港新城北杜鎮(zhèn)內(nèi)，園區(qū)南大道為東西走向，西起于第五大道，終點止于規(guī)劃二路；其中雨水干管D1500～D1650mm，管道埋深 14.50～17.24m。

圖4

6 結(jié)語

雖然超深檢查井存在深度深，導致清疏管養(yǎng)相對難度大等不足，但是在寸土寸金的大型城市建設(shè)中，仍有比較明顯的土地節(jié)約優(yōu)勢；因此超深檢查井的工程應(yīng)用，具有較為廣闊的應(yīng)用前景。