廣州大學(xué)城污水管網(wǎng)改造工程設(shè)計(jì)

糜寧

（中交第二航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430071）

1 概述

2004年9月，為解決廣州市區(qū)高校發(fā)展空間不足的問題，在小谷圍島新建了廣州大學(xué)城。目前，大學(xué)城在校學(xué)生及教職工約18萬人，島內(nèi)所保留的四個(gè)行政村，有1802戶5954名村民。

大學(xué)城全城排水管網(wǎng)為雨污分流制設(shè)計(jì)，已建成的污水管網(wǎng)總長(zhǎng)為79.43km，大學(xué)城區(qū)域內(nèi)污水收集后將輸送至海珠區(qū)瀝滘污水處理廠進(jìn)行處理。但由于污水管網(wǎng)在較短時(shí)間內(nèi)一次建成，建設(shè)采取的是分段設(shè)計(jì)、分段施工，因此所涉及到的單位較多，整體工程未能統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮，最終使部分管網(wǎng)出現(xiàn)雨污錯(cuò)接、漏接甚至堵塞的現(xiàn)象，影響到排水系統(tǒng)正常運(yùn)行，給周圍水環(huán)境帶來危害。針對(duì)大學(xué)城污水管網(wǎng)現(xiàn)狀，在近5個(gè)月的深入調(diào)查分析后，認(rèn)為主要存在以下問題。

（1）因考慮到瀝滘污水處理廠的進(jìn)水COD設(shè)計(jì)值較高，而且該區(qū)域的水量較大，故在該區(qū)域管網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)未設(shè)置化糞池，但是由于管網(wǎng)未能及時(shí)清淤造成排水管網(wǎng)部分堵塞或排水不暢。

（2）道路部分破損甚至坍塌，造成部分污水管網(wǎng)出現(xiàn)破損、變形等結(jié)構(gòu)性缺陷。

（3）建設(shè)管網(wǎng)期間部分施工垃圾未及時(shí)清除，造成管道堵塞。

（4）部分污水管段管徑設(shè)計(jì)偏小，導(dǎo)致堵塞。

（5）地基沉降，將管道接口拉裂致使漏水現(xiàn)象嚴(yán)重。

（6）大學(xué)城內(nèi)飯?zhí)门潘醋龈粲驮O(shè)施，導(dǎo)致污水管道結(jié)垢，經(jīng)過近十年的積累引起堵塞。

2 排水管網(wǎng)改造工程總體方案

（1）清淤疏通。大學(xué)城管網(wǎng)系統(tǒng)龐大，因管道維護(hù)管理工作不到位，導(dǎo)致建筑垃圾、生活垃圾淤積嚴(yán)重，需對(duì)污水管道進(jìn)行全面的清疏。

（2）堵漏防滲修復(fù)。由于地基沉降、道路破損等原因的影響，導(dǎo)致部分污水干管出現(xiàn)接頭錯(cuò)位、破損而發(fā)生污水泄漏，若采取拆除、重建管道施工難度大且資金較高，因此采取污水管網(wǎng)修復(fù)新技術(shù)進(jìn)行堵漏防滲。

（3）管道重建。對(duì)于管道破損、變形嚴(yán)重，管道內(nèi)沉積難以疏通或疏通效果不佳的管段，采取重建管道接入下游暢通管段。

3 工程改造設(shè)計(jì)

3.1 清淤疏通

結(jié)合大學(xué)城污水管網(wǎng)內(nèi)垃圾淤積的實(shí)際情況，本工程采用清疏和維護(hù)使之繼續(xù)運(yùn)行，清疏時(shí)采取人工和機(jī)械清疏相結(jié)合的方法。對(duì)管徑d≤300mm的污水管采用人工清疏，以長(zhǎng)度≥3m的青竹用鉛繩連成長(zhǎng)條來進(jìn)行人工清疏，管道中的沉積物可以被推到下游檢查井中，然后通過手工或使用機(jī)械抓斗和吸泥裝置的方式排出管網(wǎng)系統(tǒng)，此類小管徑污水管在大學(xué)城污水管網(wǎng)中約占總長(zhǎng)度的35%～45%。而對(duì)管徑d＞300mm的污水管，由于采用人工清疏的方式效率低、效果差，故一般使用機(jī)械進(jìn)行清疏：多采用穿繩器穿過淤堵管段后，穿繩器兩端各連一輛絞車，絞車再帶動(dòng)工具反復(fù)刮動(dòng)管道內(nèi)部造成淤泥松動(dòng)，再進(jìn)行清掃。

大學(xué)城污水管網(wǎng)改造中設(shè)計(jì)清疏60處污水管段，總長(zhǎng)度約為10km，可使輕度缺陷管網(wǎng)排水暢通。

3.2 堵漏防滲修復(fù)

根據(jù)大學(xué)城污水管網(wǎng)的檢測(cè)報(bào)告發(fā)現(xiàn)，有10%的污水干管是由于道路沉降及破損的原因?qū)е鲁霈F(xiàn)輕度結(jié)構(gòu)性缺陷（破裂、滲漏、錯(cuò)口等），需要進(jìn)行修復(fù)，管徑從d300～d600mm，全長(zhǎng)約2.5km。通過現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查，這些管段只需要內(nèi)襯修復(fù)不用更換的管段。內(nèi)襯修復(fù)方法中CIPP法和U型折疊法比較常用?？紤]到大學(xué)城的排水現(xiàn)狀，必須要帶水作業(yè)，需修復(fù)管道的管徑在U型折疊法的應(yīng)用范圍之內(nèi)，U型折疊法操作簡(jiǎn)單，管材常見，故采用U型折疊法進(jìn)行內(nèi)襯修復(fù)。方案對(duì)比見表1。

表1 內(nèi)襯修復(fù)方案比較

3.3 管道重建

3.3.1 管道重建方案選擇

為保證施工期間雨污水管道的正常運(yùn)行，對(duì)于問題管段的更換將采取兩種方案。

（1）新建一根管道平行于問題管段，將新建管段接入上下游正常管段后再將問題管段封堵、廢棄。

（2）先設(shè)置導(dǎo)流管，將問題管段下游污水臨時(shí)接入下游正常管道后，再在問題管段原位置新建管道，再接入上下游正常管段后再取消導(dǎo)流管，兩種方案如圖1、2所示。

圖1 管段更換方案一

圖2 管段更換方案二

兩種方案均能保證在既有管段運(yùn)行時(shí)進(jìn)行更換施工，但各有優(yōu)缺點(diǎn)，見表2。

經(jīng)比較，方案一施工難度低，投資小，但新建管段對(duì)周邊環(huán)境可能會(huì)有影響，且污水水力條件在新建管段內(nèi)產(chǎn)生變化，因此需對(duì)新建管段管徑等進(jìn)行核算；方案二施工難度較大，投資較高，且工序較方案一復(fù)雜，但由于新建管段是在原位置建設(shè)，因此管道水力條件不變，且對(duì)周邊環(huán)境影響較小。

本次將采用方案一、二相結(jié)合的方式，在施工過程中，結(jié)合大學(xué)城實(shí)際情況靈活采用施工方案，以減少市政施工對(duì)上游排水的影響，同時(shí)提高施工質(zhì)量和施工效率、降低施工管理成本。

表2 方案優(yōu)缺點(diǎn)比較

3.3.2 新建管段施工方案

（1）頂管施工技術(shù)。由于污水管道埋深較大，且施工場(chǎng)地地下水位較高，為最大程度的減小施工對(duì)大學(xué)城正常交通的影響，本次也將考慮采用頂管施工和牽引法施工兩種非開挖技術(shù)。大學(xué)城外環(huán)東路和外環(huán)西路上共2.3km的污水管需重建，其管徑d＞600mm，埋深大于5m，新建管段采用頂管法施工。

（2）牽引管法施工技術(shù)。對(duì)于管徑≤600mm 的管道可采用牽引法施工技術(shù)。施工工藝流程為：施工準(zhǔn)備→打?qū)蚩住鷶U(kuò)孔、成孔→牽引管道→砌檢查井→驗(yàn)收→清場(chǎng)。

牽引管法較頂管法施工難度小、工期短、造價(jià)低，因此，本次優(yōu)先推薦牽引管法，管徑＞600mm的管段才采用頂管法。

4 結(jié)語(yǔ)

排水管網(wǎng)是城市不可或缺的重要基礎(chǔ)設(shè)施，排水管網(wǎng)改造工程是地下隱蔽工程。通過對(duì)大學(xué)城排水管網(wǎng)改造工程的研究，對(duì)城市排水工程基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、維護(hù)和改造提出以下建議。

（1）排水管網(wǎng)建設(shè)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，應(yīng)注重每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控，才能保證排水設(shè)施的正常建設(shè)及運(yùn)行。

（2）加強(qiáng)對(duì)城市管網(wǎng)的定期檢測(cè)，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)存在的問題，從而快速應(yīng)對(duì)，保障城市管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

（3）排水管網(wǎng)改造要因地制宜，立足于實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，并應(yīng)結(jié)合新技術(shù)、新工藝以節(jié)省資金，提高效率。