污水管道納入綜合管廊建設(shè)條件分析綜述

陽(yáng)素攀

（深圳市龍崗區(qū)污水處理運(yùn)營(yíng)監(jiān)管中心，廣東 深圳 518172）

1 引言

隨著我國(guó)城市化程度的不斷提高，人們對(duì)于城市基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行能力和地下空間集約利用化的要求也不斷提高。綜合管廊作為容納2類(lèi)及以上城市地下管線(xiàn)的載體，可用于統(tǒng)籌各類(lèi)地下管線(xiàn)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理，可從根本上解決管線(xiàn)檢修或敷設(shè)導(dǎo)致的市政道路反復(fù)開(kāi)挖的問(wèn)題，促進(jìn)集約、高效地利用城市地下空間，有利于提高城市綜合承載能力。在國(guó)內(nèi)外已建設(shè)的綜合管廊中，污水管道因技術(shù)問(wèn)題和建設(shè)成本等因素，一般未納入綜合管廊。近年來(lái)，包括污水管道在內(nèi)的重力流管道是否納入綜合管廊也具有一定爭(zhēng)議。2015年，國(guó)務(wù)院發(fā)布的關(guān)于綜合管廊建設(shè)的相關(guān)指導(dǎo)意見(jiàn)明確指出：“已建設(shè)地下綜合管廊的區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)的所有管線(xiàn)必須入廊?！彪m然在政策層面提出，污水管道入廊的要求，但因污水管道入廊存在技術(shù)難點(diǎn)，對(duì)綜合管廊建設(shè)和投資影響比較大，所以目前污水管道入廊的工程并不多。結(jié)合近年國(guó)內(nèi)綜合管廊工程的相關(guān)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文對(duì)污水管道納入綜合管廊關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了探討，并提出相關(guān)解決措施。

2 污水管道入廊核心問(wèn)題

污水管納入管廊解決以下3點(diǎn)難題：（1）污水管道通常情況條件是重力流排放，管道的縱向坡度一般不小于 0.2%，長(zhǎng)距離敷設(shè)，下游管道埋深越來(lái)越深，顯著增加工程建設(shè)成本，污水入廊標(biāo)高關(guān)系如圖1所示；（2）污水管道口徑大，重力流排放對(duì)綜合管廊平面布局規(guī)劃和斷面布置影響較大，尤其是在道路交叉口；（3）污水管道可能存在一些有害氣體，對(duì)綜合管廊本體存在腐蝕等。

3 污水管道入廊條件分析

3.1 豎向及縱向坡度

入廊的污水管線(xiàn)豎向高程需與綜合管廊的豎向高程統(tǒng)籌考慮，其縱向坡度不宜過(guò)大，過(guò)大縱坡導(dǎo)致整個(gè)管廊埋深過(guò)大，顯著增加建設(shè)成本。同時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足綜合管廊自身排水要求，綜合管廊底板排水明溝的坡度不應(yīng)小于 0.2%，建議綜合管廊與污水管道縱坡盡可能設(shè)置為 0.2%，并保持與道路縱坡相適宜。

圖1 污水入廊標(biāo)高關(guān)系圖

3.2 覆土深度

現(xiàn)有綜合管廊規(guī)范或指導(dǎo)意見(jiàn)，未對(duì)污水入廊后覆土深度做硬性要求，僅對(duì)約定一般綜合管廊的覆土深度需結(jié)合地鐵等地下設(shè)施規(guī)劃、車(chē)載負(fù)荷及當(dāng)?shù)貏?dòng)土深度等因素確定。考慮工程建設(shè)成本和行車(chē)荷載等因素，工程實(shí)踐中通常按照 2.5～3.5m 控制綜合管廊的覆土厚度，而綜合管廊艙室的一般凈高不小于 2.4m，大部分都大于 3m[1]，故當(dāng)污水管道的覆土深度達(dá)到為 3～7m時(shí)，可實(shí)現(xiàn)在豎向上與綜合管廊艙室的高程相適應(yīng)，在其他條件也滿(mǎn)足要求情況可將污水管道納入綜合管廊。

3.3 管材選擇

常用的污水管道管材主要有鋼筋混凝土管、高密度聚乙烯管、鋼管和球墨鑄鐵管等。考慮入廊管道的特殊性，應(yīng)重點(diǎn)考慮管材的質(zhì)量和輸運(yùn)安裝的便捷性。目前在工程領(lǐng)域，對(duì)于各種管材選擇具有一定爭(zhēng)議。學(xué)者李玲[2]等從使用壽命、抗?jié)B能力、防腐能力、施工難易度及管材價(jià)格等方面進(jìn)行比選，認(rèn)為高密度聚乙烯管具有抗腐蝕能力強(qiáng)、運(yùn)輸便利、施工簡(jiǎn)便、水頭損失小等優(yōu)點(diǎn)，相比于鋼筋混凝土管和鋼管，高密度聚乙烯管管道（HDPE）更適宜。學(xué)者向帆[3]和付朝暉[4]等認(rèn)為球墨鑄鐵管在管材耐久性、防腐性能、接口安全性及價(jià)格方面均有較明顯的優(yōu)勢(shì)，但管配件設(shè)置靈活性稍差，考慮在需開(kāi)孔、特殊分支等節(jié)點(diǎn)處轉(zhuǎn)換為鋼制配件，不影響整體安裝的便利性，綜合管廊設(shè)計(jì)使用年限較長(zhǎng)（一般為 100年），高密度聚乙烯管管道使用壽命有限，因此，污水管材選用球墨鑄鐵管和鋼制配件組合更適合污水管道入廊。

綜上所述，各種污水管材在入廊各有優(yōu)缺點(diǎn)，在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)管材上述安裝空間、水力沖擊負(fù)荷等因素，通過(guò)經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選，選擇合理的管材。

4 規(guī)劃層面應(yīng)解決主要事項(xiàng)

上述分析基本確定污水入廊的4個(gè)主要因素，表現(xiàn)在規(guī)劃層面主要體現(xiàn)為綜合管廊專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃應(yīng)與當(dāng)?shù)氐缆坟Q向規(guī)劃、污水管線(xiàn)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃相協(xié)調(diào)。

4.1 綜合管廊平面布局

綜合管廊規(guī)范未對(duì)污水入廊的綜合管廊平面布局做明確規(guī)定，僅對(duì)一般性綜合管廊分為干線(xiàn)綜合管廊、支線(xiàn)綜合管廊和纜線(xiàn)綜合管廊。污水入廊通常應(yīng)為支線(xiàn)綜合管廊和干線(xiàn)綜合管廊。在老舊城區(qū)或者片區(qū)，通常污水管網(wǎng)主干管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)較為完善，局部道路污水管網(wǎng)可視綜合管廊建設(shè)需求和入廊條件納入綜合管廊統(tǒng)籌建設(shè)，這種入廊方式對(duì)現(xiàn)狀污水管網(wǎng)系統(tǒng)影響相對(duì)較小，污水管道根據(jù)建設(shè)條件和實(shí)際需求考慮進(jìn)、出管廊。在新建城區(qū)或者片區(qū)，污水主干管網(wǎng)未成系統(tǒng)，污水管道入廊難度相對(duì)較小，結(jié)合當(dāng)?shù)氐缆坟Q向規(guī)劃、污水管線(xiàn)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃，統(tǒng)籌考慮綜合管廊平面布局，實(shí)現(xiàn)污水主干管網(wǎng)系統(tǒng)與綜合管廊布局相結(jié)合，成體系將污水管道納入綜合管廊中。

4.2 管廊標(biāo)準(zhǔn)斷面布局

綜合管廊的斷面形式主要有圓形斷面和矩形斷面，其斷面形式主要受施工工藝的影響，盾構(gòu)和頂管施工工藝常采用圓形斷面，明挖常采用矩形斷面[5]。污水入廊標(biāo)準(zhǔn)斷面主要根據(jù)管線(xiàn)類(lèi)別進(jìn)行分艙：（1）污水管道單獨(dú)成艙；（2）污水管與雨水管合艙；（3）與通信、低壓電力合建綜合艙。考慮建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本和安全等問(wèn)題，通常采用第 2種雨污管道合艙的方式，該方式可減小管廊艙室的斷面（見(jiàn)圖 2），大幅度降低管廊的建造費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)成本。

4.3 管廊交叉及穿越障礙物

一般而言，綜合管廊交叉方式可分為融艙和疊艙。融艙是指2條或以上管廊以平交方式交叉。疊艙是指2條管廊在交叉點(diǎn)疊加成雙層結(jié)構(gòu)。污水管入廊時(shí)，應(yīng)結(jié)合道路豎向選擇綜合管廊交叉方式。一般情況下，受綜合管廊的標(biāo)高受上下游的限制，含污水管線(xiàn)的管廊建議采用融艙交叉形式。

管廊穿越障礙物的類(lèi)別包括河流、橋梁、道路以及未敷設(shè)進(jìn)綜合管廊的其他地下管線(xiàn)等，穿越方式主要包括倒虹穿越和重力流穿越。入廊污水管線(xiàn)宜與管廊共同穿越障礙物，當(dāng)采用倒虹穿越障礙物時(shí)，應(yīng)按照現(xiàn)行 GB 50014—2006《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（2016年版）設(shè)置沉泥井、閘槽井、事故排放口等。

圖2 綜合管廊標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖（雨污水合艙）

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，污水管道納入綜合管廊順應(yīng)城市集約化利用地下空間的發(fā)展需求，在全國(guó)綜合管廊試點(diǎn)城市不斷地實(shí)踐，同行也不斷總結(jié)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但是總體上還存在建設(shè)理論和技術(shù)規(guī)范不夠成熟等問(wèn)題。實(shí)際工程中不應(yīng)盲目跟風(fēng)，應(yīng)充分考慮現(xiàn)有或者規(guī)劃道路豎向、污水管網(wǎng)布局，重點(diǎn)分析污水管線(xiàn)納入綜合管廊的技術(shù)上可行性、經(jīng)濟(jì)上合理性，同時(shí)需考慮污水管線(xiàn)入廊后期運(yùn)營(yíng)的管理成本和安全。正是因?yàn)槲鬯艿兰{入綜合管廊存在一定技術(shù)難度，綜合管廊專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃編制時(shí)應(yīng)與當(dāng)?shù)氐缆坟Q向規(guī)劃、污水管線(xiàn)專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，為后 期污水管道入廊創(chuàng)造條件。